精確測量蓄電池內(nèi)阻方法,如何選擇合適的內(nèi)阻儀?
作者:凱迪正大股份來源:武漢凱迪正大電氣有限公司日期:2017-07-05 16:42:00閱讀:
UPS應(yīng)用隨著21世紀(jì)我國電信、電力及大量信息系統(tǒng)投資高峰期所建系統(tǒng)的蓄電池逐漸進入不穩(wěn)定期,有效監(jiān)控的意義和影響將更強烈地顯現(xiàn)出來。蓄電池監(jiān)測設(shè)備在國內(nèi)即將形成數(shù)十億元的龐大市場,可見,未來幾年,我國備用電電池監(jiān)控行業(yè)市場前景較為樂觀。
備用電電池監(jiān)控生產(chǎn)企業(yè)的主要客戶為電力行業(yè)、通訊行業(yè)、金融行業(yè)、政府和公共部門、公共設(shè)施、航空航天、大型加工企業(yè)和各類數(shù)據(jù)中心等,提供電力分配、配電回路保護、計量、管理與計算機接地等服務(wù),用于供電可靠性要求高的不間斷供電領(lǐng)域。
國外蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)較成熟,其高新技術(shù)及研究成果對我國進行有關(guān)蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)的研究,起到了借鑒作用。KDZD公司開發(fā)了自動電池容量測試儀,蓄電池內(nèi)阻測試儀、全功能蓄電池監(jiān)控系統(tǒng);凱迪電力公司開發(fā)了電池管理模塊;凱迪有人研究了光伏系統(tǒng)中蓄電池狀態(tài)的監(jiān)測。另外,研究了閥控密封鉛酸蓄電池管理系統(tǒng),對蓄電池進行分析、管理和控制,以利于蓄電池的維護,延長蓄電池的使用壽命。
國內(nèi)的蓄電池在線監(jiān)測技術(shù)主要用于監(jiān)測蓄電池的電壓、內(nèi)阻。國內(nèi)已開發(fā)出在線電池檢測儀,可對整組電池進行放電檢測,檢測精度較高,但在進行電池容量測試時須將電池組與電源分離,這消弱了電池組的后備完好性。目前測量蓄電池內(nèi)阻的常見方法有:
1、密度法:密度法主要通過測量蓄電池電解液的密度來估算蓄電池的內(nèi)阻,常用于開口式鉛酸電池的內(nèi)阻測量,不適合密封鉛酸蓄電池的內(nèi)阻測量。該方法的適用范圍窄。
2、開路電壓法:開路電壓法是通過測量蓄電池的端電壓來估計蓄電池內(nèi)阻,精度很差,甚至得出錯誤結(jié)論。因為即使一個容量已經(jīng)變得很小的蓄電池,再浮充狀態(tài)下其端電壓仍可能表現(xiàn)得很正常。
3、直流放電法(推薦KDZD801智能蓄電池內(nèi)阻測試儀,武漢凱迪正大電氣有限公司):直流放電法就是通過對電池進行瞬間大電流放電,測量電池上的瞬間電壓降,通過歐姆定律計算出電池內(nèi)阻。雖然這種方法在實踐中也得到了廣泛的應(yīng)用,但是它也存在一些缺點。如用該方法對蓄電池內(nèi)阻進行檢測須是在靜態(tài)或是脫機狀態(tài)下進行,無法實現(xiàn)在線測量。而且大電流放電會對蓄電池造成較大的損害,從而影響蓄電池的容量及壽命。
4、交流注入法(推薦KDZD815蓄電池內(nèi)阻容量測試儀,武漢凱迪正大電氣有限公司):交流法通過對蓄電池注入一個恒定的交流電流信號IS,測量出蓄電池兩端的電壓響應(yīng)信號Vo,以及兩者的相位差由阻抗公式來確定蓄電池的內(nèi)阻R。該方法不需對蓄電池進行放電,可以實現(xiàn)安全在線檢測電池內(nèi)阻,故不會對蓄電池的性能造成影響。但該方法需要測量交流電流信號Is,電壓響應(yīng)信號Vo,以及電壓和電流之間的相位差,由此可見這種方法不但干擾因素多,而且增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,同時也影響了測量精度。為了解決上述各方法的缺陷,本文采用了四端子測量方式,將蓄電池兩端上的電壓響應(yīng)信號通過交流差分電路與產(chǎn)生恒定交流源的正弦信號經(jīng)過模擬乘法器相乘,再將模擬乘法器的輸出電壓信號通過濾波電路,使交流信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘枺绷餍盘柦?jīng)直流放大器放大后進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,將轉(zhuǎn)換后的值送入單片機進行簡單處理。
5、內(nèi)阻測試儀(推薦KDZD818智能蓄電池內(nèi)阻測試儀,武漢凱迪正大電氣有限公司):內(nèi)阻測試儀是用于測量電池內(nèi)部阻抗和電池酸化薄膜破損程度的儀器,以下簡稱儀器。它是對被測對象施加1KHz交流信號,通過測量其交流壓降而獲得其內(nèi)阻。(它不同于萬用表測量電阻的原理,它所測量的值是毫歐級,而多用表測量的值是歐姆級;且萬用表只能測無電源對象的阻值,而內(nèi)阻儀既可測無電源對象的阻值,也可測有電源對象的阻值,所以兩者不得等同)利用內(nèi)阻阻值的大小來判斷電池的劣化狀態(tài),(一般來說)其阻值越小電池的性能越好。因此,采用測量內(nèi)阻進行檢測電池的方法是速度快且可靠性高的一種好方法。