蓄電池內(nèi)阻試驗裝置測試原理第1章 簡介

1. 說明

本手冊為WBXC-1000蓄電池內(nèi)阻測試儀的使用指南，請在操作使用測試儀前仔細(xì)閱讀本手冊。

蓄電池內(nèi)阻試驗裝置測試原理2. 主機(jī)部件

2. 1  USB接口：用來通過U盤上傳測試數(shù)據(jù)和下載參數(shù)；

2. 2  測試接口：連接測試夾具；

2. 3  充電接口：連接充電器；

2. 4  LCD：320*240彩色TFT液晶屏；

2. 5  鍵盤：共7個按鍵。定義如表一。

蓄電池內(nèi)阻試驗裝置測試原理3. 主要功能特點

可對蓄電池電壓、內(nèi)阻、容量進(jìn)行測試；

可以作為電壓表使用,測試電池電壓；

可對不同電壓等級的蓄電池進(jìn)行自動切換；

可對蓄電池進(jìn)行容量測算；

測試數(shù)據(jù)同步存儲；

對判別結(jié)果進(jìn)行聲音提示；

電池充電狀態(tài)指示；

本機(jī)電池電壓實時顯示；

無操作自動待機(jī)；

測試數(shù)據(jù)記錄存儲；

通過u盤和分析軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

蓄電池內(nèi)阻試驗裝置測試原理4. 技術(shù)指標(biāo)

蓄電池內(nèi)阻試驗裝置測試原理第2章 內(nèi)阻測試說明  

電池內(nèi)部阻抗，也稱為內(nèi)阻，是一項影響電池性能的關(guān)鍵指標(biāo)。測試電池內(nèi)阻以判斷電池供電能力已經(jīng)是業(yè)內(nèi)的共識。影響電池內(nèi)阻的因素有：電池尺寸、工作時間、結(jié)構(gòu)、狀況、溫度和充電狀態(tài)。

對于一個充滿電的電池，當(dāng)電池放電時，其內(nèi)阻逐步緩慢增大；當(dāng)電池放電達(dá)到一定程度后，內(nèi)阻的變化量才急速增大；當(dāng)電池放完電后，其電阻比完全充電狀態(tài)時大2~5倍。

電池溫度也影響內(nèi)阻的測量，但只在冰點以下才比較明顯。在32℉以下，溫度對內(nèi)阻的影響很大，在-20℉時的內(nèi)阻是原來的兩倍。這就是為何在冬季電池的能量要小很多。

電池的使用時間也會影響其內(nèi)阻。電池使用時間越長，隨著鹽化增加內(nèi)阻越大。內(nèi)阻增加的多少與電池的使用和維護(hù)方法有關(guān)。電池的整體狀況（例如機(jī)械裝置失效）也會影響電池的內(nèi)阻。某些失效模式會使電池內(nèi)阻增加。

由于不同廠家在生產(chǎn)電池時，工藝、配方的不同，造成同樣容量的電池內(nèi)阻有所差異，對電池好壞的判斷不應(yīng)完全拘泥于電池內(nèi)阻的值，還應(yīng)參考電池內(nèi)阻的變化趨勢。當(dāng)電池內(nèi)阻超過初始內(nèi)阻的1.25倍時，電池就已經(jīng)不能通過測試，當(dāng)電池內(nèi)阻變化到初始內(nèi)阻的2倍后，電池結(jié)構(gòu)容量就不足80%。

本內(nèi)阻儀的采用瞬間放電法對電池進(jìn)行內(nèi)阻測量。對蓄電池的實際工作情況進(jìn)行分析研究可以發(fā)現(xiàn)，蓄電池的端口對外電路呈現(xiàn)阻抗特性。在實際的使用中，蓄電池的電極，連接線等構(gòu)成的電感，由于使用頻率低，引線短，電感很微弱，一般在分析和研究中不予考慮。

一般我們都將蓄電池的電阻分為金屬電阻，也即是歐姆電阻；電化學(xué)電阻，包括電化學(xué)反應(yīng)電阻和粒子濃差極化電阻。關(guān)于容抗部分，法拉第電容因為其恒壓特性，可以將其等效為一個電壓源。另外，將其他容抗都等效變化為多個電容并聯(lián)形式，則電池的等效模型可以簡化如圖1所示。

Rm為金屬電阻，這部分的電阻只是隨著金屬的腐蝕、蠕變、硫化等因素而緩慢地變化著。電化學(xué)電阻Re則是隨著容量的狀態(tài)而時刻發(fā)生著變化的，但是這部分的變化又為并聯(lián)著的電容的容抗變化所掩蓋著。在交流情況下，由于電容 C 比較大，大部分電流流經(jīng)電容，而 Re上分流較少，此時檢測到的實際上是由Rm和C串聯(lián)的阻抗，而 Re被忽略了。為了避開C的分流，直接由電池產(chǎn)生一個瞬時的大放電電流，然后測出電池極柱上電壓的瞬間變化，如圖2所示，通過負(fù)載接通時的瞬間電壓降和斷開負(fù)載時的瞬間電壓恢復(fù)可以推導(dǎo)出相應(yīng)的內(nèi)阻。

在瞬間直流情況下，蓄電池的等效模型可以認(rèn)為是一個電壓源和內(nèi)阻串聯(lián) (戴維南等效模型 )所構(gòu)成，如圖3所示。

ΔU=RinternalI從而有Rinternal=ΔU/I

從理論上說，在這里ΔU 有兩個，一個是給試驗電路加上負(fù)載的瞬間，電池電壓跌落值，另外一個就是斷開負(fù)載的瞬間，電池電壓的恢復(fù)值。但是，由于實驗過程中，在合閘瞬間，電壓和電流都容易引入很大的沖擊，導(dǎo)致較大的誤差，所以這里統(tǒng)一采用電壓的恢復(fù)值，而此時電流也基本上達(dá)到了穩(wěn)態(tài)。

本內(nèi)阻儀可以測量電壓、內(nèi)阻，估算出電池剩余容量。

測試原理

通過大量的試驗得出:蓄電池的內(nèi)阻值隨蓄電池容量的降低而升高，也就是說，當(dāng)蓄電池不斷的老化，容量在不斷的降低時，蓄電池的內(nèi)阻會不斷加大。通過這個試驗結(jié)果，可以得出，通過對比整組蓄電池的內(nèi)阻值或跟蹤單體電池的內(nèi)阻變化程度，可以找出整組中落后的電池，通過跟蹤單體電池的內(nèi)阻變化程度，可以了解蓄電池的老化程度，達(dá)到維護(hù)蓄電池的目的。

對于VRLA蓄電池來說，如果內(nèi)部電阻比基準(zhǔn)值(平均值)增加20%以上，蓄電池性能則會下降到一個級低的水平。這個值也是IEEE STD建議立即采取糾正措施(放電試驗或更換)的標(biāo)準(zhǔn)。IBEX1000則根據(jù)這個建議基準(zhǔn)將報警值設(shè)定為20%。

相應(yīng)的，VRLA蓄電池容量下降到80%以下時，蓄電池的老化程度就像在圖形中的△T一樣，該時間是無法預(yù)測的，同時容量衰減的速度會越來越塊，而內(nèi)阻值的增加也會越來越快。因此我們建議，及時更換蓄電池，以提高貴公司蓄電池系統(tǒng)的可靠性。

至今為止，實際應(yīng)用的判別蓄電池健康狀態(tài)的方法只用IEEE推薦的標(biāo)準(zhǔn)，因此我們建議，當(dāng)蓄電池的內(nèi)阻值增加20%以上，應(yīng)考慮對此單元電池采取糾正或更換措施。