塔克阳光蓄电池测量内阻的方法！

引言

塔克阳光蓄电池作为电源系统停电时的备用电源，已广泛的应用于工业生产、交通、通信等行业。如果电池失效或容量不足，就有可能造成重大事故，所以必须对蓄电池的运行参数进行全面的在线监测。蓄电池状态的重要标志之一就是它的内阻。无论是蓄电池即将失效、容量不足或是充放电不当，都能从它的内阻变化中体现出来。因此可以通过测量蓄电池内阻，对其工作状态进行评估。

蓄电池的内阻由欧姆极化(导体电阻)和电化学极化及浓差极化电阻三个部份组成。在充放电过程中电阻是变化的，充电过程内阻由大变小，反之内阻增加。

温度对蓄电池内阻也颇有影响，低温状态如 0℃以下，温度每下降 10℃，内阻约增大15%，其中因硫酸溶液粘度变大，而增加了比电阻是重要的原因之一。在较高温度时，如

10℃以上，硫酸离子的扩散速率提高了浓度极化作用将明显减小，极化电阻下降，但导体电阻却随温度增加而上升，不过上升的速率较小。

蓄电池的内阻与放电电流的大小有关，瞬间的大电流放电，由于极板空隙内的硫酸溶液迅速稀释，而极板孔外 90%以上溶液中硫酸分子来不及扩散到极板空隙中去。这样，极板孔中溶液比电阻增加，端电压明显下降。但停止放电后，随着浓度高的硫酸分子向极板空隙中扩散，极板孔中溶液比电阻下降，端电压回升。

另外，薄极板的电池，其内阻明显小于厚极板，因为同容量电池的极板数量，薄的要多于厚极板电池的极板数量，因此相同电流放电时，薄极板电池的电流密度小，其各极极化也要小得多。

由此可见，蓄电池内阻是由诸多因素构成的动态电阻。

目前测量蓄电池内阻的常见方法有：

（1） 密度法

密度法主要通过测量蓄电池电解液的密度来估算蓄电池的内阻，常用于开口式铅酸电池的内阻测量，不适合密封铅酸蓄电池的内阻测量。该方法的适用范围窄。

（2） 开路电压法

开路电压法是通过测量蓄电池的端电压来估计蓄电池内阻，精度很差，甚至得出错误结论。因为即使一个容量已经变得很小的蓄电池，再浮充状态下其端电压仍可能表现得很正常。

（3） 一次放电法和两次放电法

一次放电法 对充足电的蓄电池，首先测取其开路电压 U₀，然后以电流 I_kt=1.0～1.5C10A

放电，测取放电瞬间电压 U_t，则蓄电池内阻：

U₀－U_t

R_b =  —————— (3-2)

Ikt

由示波器来测定 0～1s 冲击放电电流 Ikt 及放电瞬间电压 U_t： U₀

I_kt =  —————— (3-3)

R_b

两次放电法 两次放电法，是 IEC896.2-1995 提出的一种方法，对充足电的蓄电池，首先以 I₁=0.4～0.6C10A 放电 20s 后，测取电压 U₁，放电时间不超过 25s，立即断开放电回路。静置 2～5min 不再充电，然后再以 I₂=2～4C10A 的电流放电 5s，测取电压 U₂。则蓄电池内阻：

U₁－U₂

R_b =  —————————— (3-4)

I₂－I₁

U₁I₂－U₂I₁

I_bk =  —————————— (3-5)

U₁－U₂

虽然这两种方法在实践中得到了广泛的应用，但是也存在一些缺点。如用这两种方法对蓄电池内阻进行检测必须是在静态或是脱机状态下进行，无法实现在线测量。而且大电流放电会对蓄电池造成较大的损害，从而影响蓄电池的容量及寿命。

（4） 交流注入法

交流法通过对蓄电池注入一个恒定的交流电流信号 I_S，测量出蓄电池两端的电压响应信号 Vo，以及两者的相位差θ

由阻抗公式

来确定蓄电池的内阻 R。该方法不需对蓄电池进行放电，可以实现安全在线检测电池内阻， 故不会对蓄电池的性能造成影响。但该方法需要测量交流电流信号 Is,电压响应信号 Vo，以及电压和电流之间的相位差θ。由此可见这种方法不但干扰因素多，而且增加了系统的复杂性，同时也影响了测量精度。