蓄电池内阻测试的几种方法

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蓄电池内阻测试的几种方法

2023-03-18 10:11| 来源: 网络整理| 查看: 265

首先,明确内阻的定义,电池的内阻指的是电池在工作室,电流流过电池内部所受到的阻力,就算是相同类型的电池,由于电池材料、制作工艺、内部化学反应等影响不可能完全一致,所以内阻也不一致。

再次,明确在线和离线的定义,在线指的是电池始终是处于浮充或者放电等工作状态,其母线上接有UPS等设备,母线上或空间上都存在干扰,离线指的是只是单纯的电池,极柱上未接任何其余东西,或接了但未工作。

内阻测量常采用的两种方法,一是大电流放电法,二是交流注入法。

一、大电流放电法

我们要知道,正常情况下,内阻小的电池的大电流放电能力强,内阻大的电池放电能力弱,无论是电池即将损坏,还是容量不足,都能通过他内阻的变化体现出来,基于这种理论支撑,衍生出了大电流放电法测内阻。

此种方法通过在电池两端接一个阻值很小的大功率电阻,让电池在短时间内(一般为2-3秒)放出一个恒定的直流电流(一般为40A~60A,太大的话更准确,但部分电池承受不了),在放电过程中,测量电池的电压U,根据欧姆定律,R=U/I U和I都是已知值,仪器自身的放电电阻R1已知, R值为R1与电池内阻R2的并联, 根据公式可解析出电池内阻R2。

市面上,部分测汽车电瓶的、修电动车的用来判断电池好坏的仪器,大部分基于此原理制造

优点:

成本低,制造简单。

可在线,离线测量

缺点:

小容量电池无法承受这么大的电流,不通用。

大电流会使电极极化,影响电池性能。

大电流会产生热量有隐患,并外壳要开孔散热。

重复性差,这一次的结果和上一次的结果相差较大。

体积大,不易被设计成便携式仪表。

二、交流注入法

交流注入法是用一个交流源注入几十毫安的电流到被测电池(一般频率小于1Khz),将交流分成几十个点,利用锁相技术,然后测出对应点在电池极柱上的电压动态响应,再根据欧姆定律计算出电池的内阻。

优点:

不需要放电,不产生热量,安全。

可做到很小的体积,可用电池供电,做成便携式仪器。

测量精度较高,速度快(100ms左右就可以出结果)。

基本对所有电池都适用。

缺点:

在线系统不适用,易受到干扰测量不准确。

对直流母线会注入噪声。

误差较大 1%~2%

电路设计比较复杂。测试线要使用屏蔽线来抗干扰。

总的来说,目前此种方法适合离线测量,比如18650电池、汽车电池、电动车电车的内阻测量,如果应用在数据中心、变电站这种UPS直流供电系统中是不推荐的。

三、密度法

密度法主要通过测量电池电解液的密度来估计电池的内阻,开口铅酸电池的内阻不适合密封铅酸电池的内阻,该方法的应用范围很窄。

四、开路电压法

开路电压法是通过测量电池端电压来估算电池内阻精度差,甚至得出错误结论。因为即使容量变得很小,电池的末端电压也可能是正常的。

五、小直流放电法

小直流放电法结合大电流放电法和交流注入法的优点,以小电流(一般为2A以内)进行快速脉冲放电,利用锁相技术,可快速,准确的测量出蓄电池的内阻。

优点:

可在线,可离线

对电池无损伤。

对母线无干扰。

适用范围广,各种电池均适用。

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