精確測(cè)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(jìn)入不穩(wěn)定期,有效監(jiān)控的意義和影響將更強(qiáng)烈地顯現(xiàn)出來。蓄電池監(jiān)測(cè)設(shè)備在國內(nèi)即將形成數(shù)十億元的龐大市場(chǎng),可見,未來幾年,我國備用電電池監(jiān)控行業(yè)市場(chǎng)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(hù)、計(jì)量、管理與計(jì)算機(jī)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(cè)系統(tǒng)的技術(shù)較成熟,其高新技術(shù)及研究成果對(duì)我國進(jìn)行有關(guān)蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究,起到了借鑒作用。KDZD公司開發(fā)了自動(dòng)電池容量測(cè)試儀,蓄電池內(nèi)阻測(cè)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(cè)。另外,研究了閥控密封鉛酸蓄電池管理系統(tǒng),對(duì)蓄電池進(jìn)行分析、管理和控制,以利于蓄電池的維護(hù),延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。
國內(nèi)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要用于監(jiān)測(cè)蓄電池的電壓、內(nèi)阻。國內(nèi)已開發(fā)出在線電池檢測(cè)儀,可對(duì)整組電池進(jìn)行放電檢測(cè),檢測(cè)精度較高,但在進(jìn)行電池容量測(cè)試時(shí)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(cè)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(cè)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(cè)量,不適合密封鉛酸蓄電池的內(nèi)阻測(cè)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(cè)量蓄電池的端電壓來估計(jì)蓄電池內(nèi)阻,精度很差,甚至得出錯(cuò)誤結(jié)論。因?yàn)榧词挂粋€(gè)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(cè)試儀,武漢凱迪正大電氣有限公司):直流放電法就是通過對(duì)電池進(jìn)行瞬間大電流放電,測(cè)量電池上的瞬間電壓降,通過歐姆定律計(jì)算出電池內(nèi)阻。雖然這種方法在實(shí)踐中也得到了廣泛的應(yīng)用,但是它也存在一些缺點(diǎn)。如用該方法對(duì)蓄電池內(nèi)阻進(jìn)行檢測(cè)須是在靜態(tài)或是脫機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行,無法實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量。而且大電流放電會(huì)對(duì)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(cè)試儀,武漢凱迪正大電氣有限公司):交流法通過對(duì)蓄電池注入一個(gè)恒定的交流電流信號(hào)IS,測(cè)量出蓄電池兩端的電壓響應(yīng)信號(hào)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(duì)蓄電池進(jìn)行放電,可以實(shí)現(xiàn)安全在線檢測(cè)電池內(nèi)阻,故不會(huì)對(duì)蓄電池的性能造成影響。但該方法需要測(cè)量交流電流信號(hào)Is,電壓響應(yīng)信號(hào)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(shí)也影響了測(cè)量精度。為了解決上述各方法的缺陷,本文采用了四端子測(cè)量方式,將蓄電池兩端上的電壓響應(yīng)信號(hào)通過交流差分電路與產(chǎn)生恒定交流源的正弦信號(hào)經(jīng)過模擬乘法器相乘,再將模擬乘法器的輸出電壓信號(hào)通過濾波電路,使交流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘?hào),直流信號(hào)經(jīng)直流放大器放大后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,將轉(zhuǎn)換后的值送入單片機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。
5、內(nèi)阻測(cè)試儀(推薦KDZD818智能蓄電池內(nèi)阻測(cè)試儀,武漢凱迪正大電氣有限公司):內(nèi)阻測(cè)試儀是用于測(cè)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(jiǎn)稱儀器。它是對(duì)被測(cè)對(duì)象施加1KHz交流信號(hào),通過測(cè)量其交流壓降而獲得其內(nèi)阻。(它不同于萬用表測(cè)量電阻的原理,它所測(cè)量的值是毫歐級(jí),而多用表測(cè)量的值是歐姆級(jí);且萬用表只能測(cè)無電源對(duì)象的阻值,而內(nèi)阻儀既可測(cè)無電源對(duì)象的阻值,也可測(cè)有電源對(duì)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(cè)量?jī)?nèi)阻進(jìn)行檢測(cè)電池的方法是速度快且可靠性高的一種好方法。