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(you)于蓄電池特殊的(de)化學(xue)性質(zhi)和內(nei)阻(zu)(zu)無(wu)法離線測(ce)量的(de)特性，蓄電池內(nei)阻(zu)(zu)測(ce)量精度很(hen)難保證。在測(ce)量過程(cheng)中蓄電池的(de)內(nei)阻(zu)(zu)值也很(hen)容易受影響。
內(nei)阻(zu)測量(liang)(liang)常采用的兩種方法(fa)，一個是(shi)直(zhi)流(liu)(liu)放電內(nei)阻(zu)測量(liang)(liang)法(fa)也稱大電流(liu)(liu)法(fa)。另一個是(shi)交流(liu)(liu)壓降內(nei)阻(zu)測量(liang)(liang)法(fa)。
根據(ju)物理公式Ｒ=Ｕ/Ｉ，測試(shi)設備讓電(dian)池(chi)(chi)在(zai)短時間內（一般(ban)為2～3秒）強制通過(guo)一個很大(da)的恒(heng)定直流(liu)電(dian)流(liu)（目(mu)前(qian)一般(ban)使用40A～80A的大(da)電(dian)流(liu)），測量此時電(dian)池(chi)(chi)兩端(duan)的電(dian)壓，并按公式計算出(chu)當前(qian)的電(dian)池(chi)(chi)內阻。
這種(zhong)測量方(fang)法的精確度較高(gao)，控(kong)制得當的話(hua)，測量精度誤差可以控(kong)制在(zai)0.1％以內。
但此法有明顯的不足之處：
（1）只能測量(liang)大容量(liang)電(dian)池(chi)(chi)或者蓄電(dian)池(chi)(chi)，小容量(liang)電(dian)池(chi)(chi)無法(fa)在2～3秒(miao)鐘內(nei)負荷40A～80A的大電(dian)流(liu)；
（2）當電池通過大電流時(shi)，電池內(nei)部的電極(ji)會發(fa)生(sheng)極(ji)化(hua)現(xian)象，產生(sheng)極(ji)化(hua)內(nei)阻。故測量時(shi)間須很短，否則測出的內(nei)阻值誤差很大；
（3）大(da)電(dian)(dian)流通(tong)過電(dian)(dian)池對電(dian)(dian)池內部的電(dian)(dian)極有一定損傷。
因(yin)為(wei)電池實際上等效于一(yi)個有源電阻(zu)(zu)，因(yin)此我們給電池施加(jia)一(yi)個固定頻(pin)率和固定電流，然后對其電壓進行采樣，經過整流、濾波等一(yi)系列處理后通(tong)過運放電路計算出該電池的(de)內阻(zu)(zu)值。交流壓降(jiang)內阻(zu)(zu)測量法的(de)電池測量時間極短，一(yi)般(ban)在100毫秒左(zuo)右(you)。
此法的優缺點：
（1）使用交(jiao)流壓降內(nei)(nei)阻測量法(fa)可以測量幾乎所有的(de)電(dian)池，包括(kuo)小(xiao)容(rong)量電(dian)池。筆記本電(dian)池電(dian)芯的(de)內(nei)(nei)阻測量一(yi)般都(dou)用這(zhe)種辦法(fa)。
（2）交流(liu)(liu)壓(ya)降(jiang)測量(liang)法的(de)測量(liang)精度很可(ke)(ke)能會受到(dao)紋(wen)波電(dian)流(liu)(liu)的(de)影響，同時還有諧波電(dian)流(liu)(liu)干擾的(de)可(ke)(ke)能。這對測量(liang)儀(yi)器電(dian)路中(zhong)的(de)抗(kang)干擾能力是一個考驗。
（3）用此法測(ce)量，對電池本身不會(hui)有太大的(de)損害。
（4）交流(liu)壓降測量法(fa)的測量精度不如直流(liu)放電內(nei)阻測量法(fa)。
由于蓄(xu)電池內(nei)阻本身非常(chang)小，內(nei)阻測(ce)量線(xian)(xian)(xian)路的設(she)計引(yin)入誤差(cha)，對(dui)(dui)內(nei)阻測(ce)量精度結果也有著較大的區(qu)別，一般的電阻測(ce)量采用二線(xian)(xian)(xian)法，而(er)蓄(xu)電池內(nei)阻測(ce)量多采用四線(xian)(xian)(xian)法，以減少測(ce)量線(xian)(xian)(xian)路對(dui)(dui)測(ce)量結果造成(cheng)的影響。
二(er)線(xian)法(fa)時用(yong)測(ce)量先將被(bei)測(ce)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)導線(xian)也接到數字多用(yong)表(biao)上(shang)，連(lian)接線(xian)的電(dian)(dian)(dian)阻(zu)也算在被(bei)測(ce)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)值里，無法(fa)將他(ta)們分開。
二線測試只有一個回路,所(suo)測得的阻(zu)抗為R1+r1+r2,即所(suo)測得的阻(zu)抗為饋(kui)線電阻(zu)和(he)待測線路阻(zu)值之和(he),而和(he)r1和(he)r2與R1相比不能忽略,甚至(zhi)超(chao)過R,故無法精(jing)確測定被測電的阻(zu)值。
圖1 二線法接線圖
四(si)(si)線(xian)(xian)連(lian)接(jie)(jie)方(fang)式如圖2所示,連(lian)接(jie)(jie)有(you)兩(liang)個(ge)要(yao)求(qiu):對于每個(ge)測(ce)(ce)試點都有(you)一條(tiao)激勵(li)線(xian)(xian)和一條(tiao)檢(jian)測(ce)(ce)線(xian)(xian),二者嚴格分開(kai),各自構成獨立(li)回(hui)路(lu)(lu)；同時要(yao)求(qiu)檢(jian)測(ce)(ce)線(xian)(xian)須接(jie)(jie)到有(you)極高輸入阻抗的(de)測(ce)(ce)試回(hui)路(lu)(lu)上,使流(liu)過檢(jian)測(ce)(ce)線(xian)(xian)的(de)電(dian)(dian)流(liu)極小,近(jin)似為(wei)零。激勵(li)線(xian)(xian)即是(shi)電(dian)(dian)流(liu)供給回(hui)路(lu)(lu),檢(jian)測(ce)(ce)線(xian)(xian)即是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)測(ce)(ce)定回(hui)路(lu)(lu),電(dian)(dian)流(liu)、電(dian)(dian)壓(ya)兩(liang)回(hui)路(lu)(lu)各自獨立(li)。電(dian)(dian)流(liu)供給回(hui)路(lu)(lu)兩(liang)端子與電(dian)(dian)壓(ya)測(ce)(ce)定回(hui)路(lu)(lu)兩(liang)端子共計四(si)(si)端子,故稱四(si)(si)線(xian)(xian)測(ce)(ce)試。
四端子測(ce)(ce)試時電流供(gong)給回(hui)(hui)路(lu)與電壓測(ce)(ce)定(ding)(ding)回(hui)(hui)路(lu)是(shi)個別獨立(li)的(電流供(gong)給回(hui)(hui)路(lu)2端子與電壓測(ce)(ce)定(ding)(ding)回(hui)(hui)路(lu)2端子,共計4端子),由于電壓測(ce)(ce)定(ding)(ding)計內(nei)部阻(zu)抗(kang)(kang)(kang)非常高，故(gu)電壓測(ce)(ce)定(ding)(ding)回(hui)(hui)路(lu)中排線(xian)阻(zu)抗(kang)(kang)(kang)、接(jie)觸阻(zu)抗(kang)(kang)(kang)、內(nei)部阻(zu)抗(kang)(kang)(kang)皆(jie)可忽略,因此可精確測(ce)(ce)得被測(ce)(ce)電阻(zu)之微(wei)小(xiao)阻(zu)值。
四線(xian)測(ce)(ce)量法比通常的測(ce)(ce)量法多了(le)兩(liang)(liang)根饋線(xian),斷(duan)開了(le)電壓測(ce)(ce)量端與恒流源(yuan)兩(liang)(liang)端連(lian)線(xian)。由(you)(you)于(yu)電壓測(ce)(ce)量端與恒流源(yuan)端斷(duan)開,恒流源(yuan)與被測(ce)(ce)電阻(zu)R、饋線(xian)R2、R3構(gou)成一個回(hui)路。送至(zhi)(zhi)電壓測(ce)(ce)量端的電壓只有(you)(you)R兩(liang)(liang)端的電壓,饋線(xian)R2、R3電壓沒有(you)(you)送至(zhi)(zhi)電壓測(ce)(ce)量端。因(yin)此,饋線(xian)電阻(zu)R2和(he)R3對測(ce)(ce)量結果沒有(you)(you)影(ying)響(xiang)(xiang)。饋線(xian)電阻(zu)R1和(he)R4對測(ce)(ce)量有(you)(you)影(ying)響(xiang)(xiang),但影(ying)響(xiang)(xiang)很(hen)小,由(you)(you)于(yu)數(shu)字(zi)萬用表的輸(shu)入阻(zu)抗(MΩ級)遠大饋線(xian)電阻(zu)(Ω級),所以,四線(xian)測(ce)(ce)量法測(ce)(ce)量小電阻(zu)的準確度(du)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(zhun)(zhun)確度衡(heng)量標(biao)準(zhun)(zhun)也很重要(yao)，DL/T1397.5中對內阻測(ce)試(shi)儀(yi)準(zhun)(zhun)確度測(ce)量方法是(shi)使用被檢產品配置的專用測(ce)試(shi)線，采用大功率高精度精密標(biao)準(zhun)(zhun)電阻，接線如圖3所示(shi)
圖3蓄電池內阻測試儀電阻器校驗接線
為大功率高精度(du)精密標準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)箱(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)選(xuan)擇(ze)示值。當選(xuan)擇(ze)時，測(ce)得蓄(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池內(nei)阻(zu)及(ji)與標準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)箱(xiang)連接等引入電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)的總電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)。而(er)后根(gen)據(ju)測(ce)試(shi)點(dian)分(fen)布合理選(xuan)擇(ze)阻(zu)值，分(fen)別測(ce)得與標準(zhun)(zhun)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)箱(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)的總電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)。根(gen)據(ju)公式（1）計算(suan)得到被(bei)檢產品的蓄(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池內(nei)阻(zu)測(ce)量(liang)準(zhun)(zhun)確度(du)
（1）
其(qi)中的取(qu)值范(fan)圍為0.1mΩ ~ 50mΩ，一般(ban)取(qu)不少于10個(ge)測試點(dian)。
根據此內阻(zu)準確(que)度(du)測量標準，鈺鑫(xin)傳感器模塊(kuai)在(zai)中國計量科(ke)學(xue)院(yuan)檢測內阻(zu)測量準確(que)度(du)，數據結果如下(xia)：
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，從而滿足用戶的個性(xing)化(hua)定(ding)制(zhi)需求。如(ru)果貴公司(si)想定(ding)制(zhi)蓄(xu)電(dian)池(chi)監測接入方案，歡(huan)迎點擊客服或電(dian)話咨詢。
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