近年隨著經濟的持續快速發展，電力、通訊產業發展十分迅速，正處于一個高成長時期，對蓄電池的需求日益增長。隨之而來蓄電池監測廠家應用而生，鈺鑫電氣小編為您講解蓄電池內阻監測原理！

由于(yu)蓄電(dian)(dian)池特(te)殊的化學性質(zhi)和(he)內阻無(wu)法離(li)線測(ce)量的特(te)性，蓄電(dian)(dian)池內阻測(ce)量精度很難保證。在測(ce)量過程中蓄電(dian)(dian)池的內阻值(zhi)也很容(rong)易受影響。

內(nei)阻(zu)測(ce)量(liang)常采用的兩種方(fang)法，一(yi)(yi)個(ge)是直(zhi)流放電內(nei)阻(zu)測(ce)量(liang)法也(ye)稱大電流法。另一(yi)(yi)個(ge)是交(jiao)流壓(ya)降內(nei)阻(zu)測(ce)量(liang)法。

一、直(zhi)流放電內阻測量法(fa)

根據物理公式Ｒ=Ｕ/Ｉ，測試設備讓(rang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)在短時間內（一(yi)般(ban)為2～3秒）強制通(tong)過一(yi)個很大(da)的(de)(de)恒定直流電(dian)(dian)(dian)(dian)流（目前(qian)一(yi)般(ban)使用40A～80A的(de)(de)大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)流），測量此時電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)兩端的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓，并按公式計算出當前(qian)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)內阻。

這種測(ce)量(liang)(liang)方(fang)法的精確度(du)較高，控(kong)制(zhi)得當(dang)的話，測(ce)量(liang)(liang)精度(du)誤差可以控(kong)制(zhi)在0.1％以內。

但此法有明顯的不足之處：

（1）只(zhi)能測(ce)量大容(rong)量電池或(huo)者蓄電池，小容(rong)量電池無(wu)法在(zai)2～3秒鐘內負荷40A～80A的大電流；

（2）當電池通過(guo)大電流(liu)時，電池內(nei)部的電極(ji)會發生極(ji)化現象，產生極(ji)化內(nei)阻。故測量時間(jian)須很(hen)短，否則測出的內(nei)阻值(zhi)誤差很(hen)大；

（3）大(da)電流通過電池對電池內(nei)部的電極有(you)一定(ding)損傷。

二、交流壓降內阻(zu)測量(liang)法

因為(wei)電(dian)(dian)池(chi)實際上等(deng)效于(yu)一個(ge)有源電(dian)(dian)阻，因此我們給電(dian)(dian)池(chi)施(shi)加(jia)一個(ge)固(gu)定(ding)(ding)頻率和(he)固(gu)定(ding)(ding)電(dian)(dian)流(liu)(liu)，然后對其電(dian)(dian)壓(ya)進行采樣，經(jing)過整流(liu)(liu)、濾波(bo)等(deng)一系列處理后通過運放電(dian)(dian)路(lu)計算出(chu)該(gai)電(dian)(dian)池(chi)的(de)內(nei)阻值。交流(liu)(liu)壓(ya)降內(nei)阻測(ce)量法的(de)電(dian)(dian)池(chi)測(ce)量時(shi)間極短(duan)，一般(ban)在100毫秒左右。

此法的優缺點：

（1）使(shi)用(yong)交流壓降(jiang)內阻(zu)測量法可以(yi)測量幾乎所(suo)有(you)的(de)電(dian)池，包(bao)括小容(rong)量電(dian)池。筆記本電(dian)池電(dian)芯(xin)的(de)內阻(zu)測量一般都用(yong)這種(zhong)辦法。

（2）交流壓降測量法(fa)的測量精度很可能會(hui)受到(dao)紋波電流的影響，同時還(huan)有諧波電流干(gan)(gan)擾(rao)的可能。這對測量儀器電路中(zhong)的抗干(gan)(gan)擾(rao)能力是一個(ge)考驗。

（3）用此(ci)法測量(liang)，對電池本身不會有太大的(de)損害(hai)。

（4）交流壓降測量(liang)法(fa)的測量(liang)精度不(bu)如(ru)直流放電(dian)內阻測量(liang)法(fa)。

由(you)于蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)內阻(zu)(zu)本身非常小，內阻(zu)(zu)測(ce)量(liang)線路(lu)的設(she)計引(yin)入誤差(cha)，對內阻(zu)(zu)測(ce)量(liang)精度結(jie)果也有著較大的區別(bie)，一(yi)般的電(dian)(dian)阻(zu)(zu)測(ce)量(liang)采用(yong)二線法(fa)，而(er)蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)內阻(zu)(zu)測(ce)量(liang)多采用(yong)四線法(fa)，以(yi)減少測(ce)量(liang)線路(lu)對測(ce)量(liang)結(jie)果造成的影(ying)響。

1、二線法

二(er)線(xian)法時用測(ce)量(liang)先將被(bei)測(ce)電(dian)阻導線(xian)也(ye)接(jie)到數(shu)字多(duo)用表上，連接(jie)線(xian)的電(dian)阻也(ye)算在被(bei)測(ce)電(dian)阻值里，無法將他們分開。

二線(xian)(xian)(xian)測試只有一個回路(lu),所(suo)測得的阻(zu)抗為R1+r1+r2,即所(suo)測得的阻(zu)抗為饋線(xian)(xian)(xian)電阻(zu)和(he)待(dai)測線(xian)(xian)(xian)路(lu)阻(zu)值(zhi)之和(he),而和(he)r1和(he)r2與R1相比(bi)不(bu)能(neng)忽略,甚至(zhi)超(chao)過R,故無法精確測定(ding)被測電的阻(zu)值(zhi)。

圖1 二線法接線圖

2、四線法

四(si)線(xian)連(lian)(lian)接方式如(ru)圖2所示(shi),連(lian)(lian)接有兩(liang)個(ge)要求(qiu):對(dui)于(yu)每個(ge)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)點都有一(yi)條(tiao)(tiao)激勵線(xian)和(he)一(yi)條(tiao)(tiao)檢測(ce)(ce)線(xian),二者嚴格分開(kai),各自構成(cheng)獨立(li)回路(lu)；同時要求(qiu)檢測(ce)(ce)線(xian)須(xu)接到(dao)有極高輸入(ru)阻抗(kang)的測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)回路(lu)上,使(shi)流過(guo)檢測(ce)(ce)線(xian)的電(dian)流極小,近似為零。激勵線(xian)即是(shi)電(dian)流供(gong)給(gei)回路(lu),檢測(ce)(ce)線(xian)即是(shi)電(dian)壓(ya)(ya)測(ce)(ce)定回路(lu),電(dian)流、電(dian)壓(ya)(ya)兩(liang)回路(lu)各自獨立(li)。電(dian)流供(gong)給(gei)回路(lu)兩(liang)端子(zi)與電(dian)壓(ya)(ya)測(ce)(ce)定回路(lu)兩(liang)端子(zi)共計四(si)端子(zi),故稱四(si)線(xian)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)。

四端(duan)(duan)子測(ce)試時電(dian)流供(gong)(gong)給(gei)回(hui)路(lu)與(yu)電(dian)壓(ya)測(ce)定(ding)回(hui)路(lu)是個別獨立的(電(dian)流供(gong)(gong)給(gei)回(hui)路(lu)2端(duan)(duan)子與(yu)電(dian)壓(ya)測(ce)定(ding)回(hui)路(lu)2端(duan)(duan)子,共計(ji)4端(duan)(duan)子),由(you)于(yu)電(dian)壓(ya)測(ce)定(ding)計(ji)內部阻(zu)(zu)抗(kang)非常高，故電(dian)壓(ya)測(ce)定(ding)回(hui)路(lu)中排線阻(zu)(zu)抗(kang)、接觸(chu)阻(zu)(zu)抗(kang)、內部阻(zu)(zu)抗(kang)皆(jie)可忽略,因此可精確(que)測(ce)得被測(ce)電(dian)阻(zu)(zu)之微小阻(zu)(zu)值(zhi)。

四(si)線(xian)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)法比通常的測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)法多了兩根饋線(xian),斷開了電(dian)(dian)壓測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)端(duan)與(yu)恒流源(yuan)兩端(duan)連線(xian)。由于電(dian)(dian)壓測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)端(duan)與(yu)恒流源(yuan)端(duan)斷開,恒流源(yuan)與(yu)被測(ce)(ce)電(dian)(dian)阻R、饋線(xian)R2、R3構(gou)成一個(ge)回路(lu)。送(song)至電(dian)(dian)壓測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)端(duan)的電(dian)(dian)壓只有R兩端(duan)的電(dian)(dian)壓,饋線(xian)R2、R3電(dian)(dian)壓沒有送(song)至電(dian)(dian)壓測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)端(duan)。因此(ci),饋線(xian)電(dian)(dian)阻R2和R3對測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)結果沒有影(ying)響。饋線(xian)電(dian)(dian)阻R1和R4對測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)有影(ying)響,但影(ying)響很(hen)小,由于數字萬(wan)用表(biao)的輸(shu)入阻抗(kang)(MΩ級(ji))遠大饋線(xian)電(dian)(dian)阻(Ω級(ji)),所以(yi),四(si)線(xian)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)法測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)小電(dian)(dian)阻的準確度很(hen)高。

圖2 四線法接線圖

除了測量方法，蓄電池內阻測量準確度衡量(liang)標(biao)準也很重要，DL/T1397.5中對內阻測試儀準確度測量(liang)方法是使(shi)用被(bei)檢產品配置(zhi)的專用測試線，采(cai)用大功率(lv)高精(jing)度精(jing)密(mi)標(biao)準電阻，接線如圖3所示

圖3蓄電池內阻測試儀電阻器校驗接線

為(wei)大功率高精(jing)度精(jing)密標準電(dian)阻(zu)(zu)箱電(dian)阻(zu)(zu)選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)示值(zhi)。當選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)時(shi)，測得蓄(xu)電(dian)池內阻(zu)(zu)及與標準電(dian)阻(zu)(zu)箱連接等引入電(dian)阻(zu)(zu)的(de)(de)總電(dian)阻(zu)(zu)。而后(hou)根據(ju)測試點分布合理選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)阻(zu)(zu)值(zhi)，分別測得與標準電(dian)阻(zu)(zu)箱電(dian)阻(zu)(zu)的(de)(de)總電(dian)阻(zu)(zu)。根據(ju)公式(shi)（1）計算得到被檢產品的(de)(de)蓄(xu)電(dian)池內阻(zu)(zu)測量準確度

（1）

其中的取值范(fan)圍為0.1mΩ ~ 50mΩ，一般取不少于(yu)10個(ge)測試點。

根據此內阻(zu)準(zhun)確度測量(liang)(liang)標準(zhun)，鈺鑫傳感器模塊(kuai)在中國計量(liang)(liang)科(ke)學院檢測內阻(zu)測量(liang)(liang)準(zhun)確度，數(shu)據結(jie)果如(ru)下：

保定鈺鑫電氣科技有限公司專注蓄電池監測類產品的質量和研發，通過與華北電力大學、河北大學等科研院所的合作，專注產品的質量、拓寬產品應用范圍，研發出適合不同領域、不同環境的蓄電池在線監測系統，從而滿足用戶的個(ge)性(xing)化定(ding)(ding)制(zhi)需求(qiu)。如(ru)果貴公司想定(ding)(ding)制(zhi)蓄(xu)電(dian)池監測接入方案，歡(huan)迎點擊客服(fu)或電(dian)話(hua)咨詢。

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