近年隨著經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，電力、通訊產(chǎn)業(yè)發(fā)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(jiān)測廠家應(yīng)用而生，鈺鑫電氣小編為您講解蓄電池內(nèi)阻監(jiān)測原理！

由于蓄電池特殊的化學(xué)性質(zhì)和內(nèi)阻無法離線測量的特性，蓄電池內(nèi)阻測量精度很難保證。在測量過程中蓄電池的內(nèi)阻值也很容易受影響。

內(nèi)阻測量常采用的兩種方法，一個是直流放電內(nèi)阻測量法也稱大電流法。另一個是交流壓降內(nèi)阻測量法。

一、直流放電內(nèi)阻測量法

根據(jù)物理公式Ｒ=Ｕ/Ｉ，測試設(shè)備讓電池在短時間內(nèi)（一般為2～3秒）強制通過一個很大的恒定直流電流（目前一般使用40A～80A的大電流），測量此時電池兩端的電壓，并按公式計算出當(dāng)前的電池內(nèi)阻。

這種測量方法的精確度較高，控制得當(dāng)?shù)脑挘瑴y量精度誤差可以控制在0.1％以內(nèi)。

但此法有明顯的不足之處：

（1）只能測量大容量電池或者蓄電池，小容量電池?zé)o法在2～3秒鐘內(nèi)負荷40A～80A的大電流；

（2）當(dāng)電池通過大電流時，電池內(nèi)部的電極會發(fā)生極化現(xiàn)象，產(chǎn)生極化內(nèi)阻。故測量時間須很短，否則測出的內(nèi)阻值誤差很大；

（3）大電流通過電池對電池內(nèi)部的電極有一定損傷。

二、交流壓降內(nèi)阻測量法

因為電池實際上等效于一個有源電阻，因此我們給電池施加一個固定頻率和固定電流，然后對其電壓進行采樣，經(jīng)過整流、濾波等一系列處理后通過運放電路計算出該電池的內(nèi)阻值。交流壓降內(nèi)阻測量法的電池測量時間極短，一般在100毫秒左右。

此法的優(yōu)缺點：

（1）使用交流壓降內(nèi)阻測量法可以測量幾乎所有的電池，包括小容量電池。筆記本電池電芯的內(nèi)阻測量一般都用這種辦法。

（2）交流壓降測量法的測量精度很可能會受到紋波電流的影響，同時還有諧波電流干擾的可能。這對測量儀器電路中的抗干擾能力是一個考驗。

（3）用此法測量，對電池本身不會有太大的損害。

（4）交流壓降測量法的測量精度不如直流放電內(nèi)阻測量法。

由于蓄電池內(nèi)阻本身非常小，內(nèi)阻測量線路的設(shè)計引入誤差，對內(nèi)阻測量精度結(jié)果也有著較大的區(qū)別，一般的電阻測量采用二線法，而蓄電池內(nèi)阻測量多采用四線法，以減少測量線路對測量結(jié)果造成的影響。

1、二線法

二線法時用測量先將被測電阻導(dǎo)線也接到數(shù)字多用表上，連接線的電阻也算在被測電阻值里，無法將他們分開。

二線測試只有一個回路,所測得的阻抗為R1+r1+r2,即所測得的阻抗為饋線電阻和待測線路阻值之和,而和r1和r2與R1相比不能忽略,甚至超過R,故無法精確測定被測電的阻值。

圖1 二線法接線圖

2、四線法

四線連接方式如圖2所示,連接有兩個要求:對于每個測試點都有一條激勵線和一條檢測線,二者嚴(yán)格分開,各自構(gòu)成獨立回路；同時要求檢測線須接到有極高輸入阻抗的測試回路上,使流過檢測線的電流極小,近似為零。激勵線即是電流供給回路,檢測線即是電壓測定回路,電流、電壓兩回路各自獨立。電流供給回路兩端子與電壓測定回路兩端子共計四端子,故稱四線測試。

四端子測試時電流供給回路與電壓測定回路是個別獨立的(電流供給回路2端子與電壓測定回路2端子,共計4端子),由于電壓測定計內(nèi)部阻抗非常高，故電壓測定回路中排線阻抗、接觸阻抗、內(nèi)部阻抗皆可忽略,因此可精確測得被測電阻之微小阻值。

四線測量法比通常的測量法多了兩根饋線,斷開了電壓測量端與恒流源兩端連線。由于電壓測量端與恒流源端斷開,恒流源與被測電阻R、饋線R2、R3構(gòu)成一個回路。送至電壓測量端的電壓只有R兩端的電壓,饋線R2、R3電壓沒有送至電壓測量端。因此,饋線電阻R2和R3對測量結(jié)果沒有影響。饋線電阻R1和R4對測量有影響,但影響很小,由于數(shù)字萬用表的輸入阻抗(MΩ級)遠大饋線電阻(Ω級),所以,四線測量法測量小電阻的準(zhǔn)確度很高。

圖2 四線法接線圖

除了測量方法，蓄電池內(nèi)阻測量準(zhǔn)確度衡量標(biāo)準(zhǔn)也很重要，DL/T1397.5中對內(nèi)阻測試儀準(zhǔn)確度測量方法是使用被檢產(chǎn)品配置的專用測試線，采用大功率高精度精密標(biāo)準(zhǔn)電阻，接線如圖3所示

圖3蓄電池內(nèi)阻測試儀電阻器校驗接線

為大功率高精度精密標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻選擇示值。當(dāng)選擇時，測得蓄電池內(nèi)阻及與標(biāo)準(zhǔn)電阻箱連接等引入電阻的總電阻。而后根據(jù)測試點分布合理選擇阻值，分別測得與標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻的總電阻。根據(jù)公式（1）計算得到被檢產(chǎn)品的蓄電池內(nèi)阻測量準(zhǔn)確度

（1）

其中的取值范圍為0.1mΩ ~ 50mΩ，一般取不少于10個測試點。

根據(jù)此內(nèi)阻準(zhǔn)確度測量標(biāo)準(zhǔn)，鈺鑫傳感器模塊在中國計量科學(xué)院檢測內(nèi)阻測量準(zhǔn)確度，數(shù)據(jù)結(jié)果如下：

保定鈺鑫電氣科技有限公司專注蓄電池監(jiān)測類產(chǎn)品的質(zhì)量和研發(fā)，通過與華北電力大學(xué)、河北大學(xué)等科研院所的合作，專注產(chǎn)品的質(zhì)量、拓寬產(chǎn)品應(yīng)用范圍，研發(fā)出適合不同領(lǐng)域、不同環(huán)境的蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)，從而滿足用戶的個性化定制需求。如果貴公司想定制蓄電池監(jiān)測接入方案，歡迎點擊客服或電話咨詢。

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