近年隨著經濟的持續快速發展，電力、通訊產業發展十分迅速，正處于一個高成長時期，對蓄電池的需求日益增長。隨之而來蓄電池監測廠家應用而生，鈺鑫電氣小編為您講解蓄電池內阻監測原理！

由于(yu)蓄電池特(te)殊的(de)化(hua)學性質(zhi)和內(nei)阻無法離線(xian)測(ce)(ce)量的(de)特(te)性，蓄電池內(nei)阻測(ce)(ce)量精(jing)度很難保證。在測(ce)(ce)量過程(cheng)中蓄電池的(de)內(nei)阻值(zhi)也(ye)很容易受影響。

內阻測(ce)(ce)量常采用的兩(liang)種方法(fa)(fa)，一(yi)個是直(zhi)流放電(dian)內阻測(ce)(ce)量法(fa)(fa)也稱大電(dian)流法(fa)(fa)。另一(yi)個是交(jiao)流壓降內阻測(ce)(ce)量法(fa)(fa)。

一、直流(liu)放(fang)電內阻(zu)測量法

根據物理公式Ｒ=Ｕ/Ｉ，測試設備讓電(dian)池在(zai)短(duan)時(shi)間內(nei)（一(yi)(yi)般為2～3秒）強制通過一(yi)(yi)個(ge)很大(da)的恒定直流(liu)電(dian)流(liu)（目前(qian)(qian)一(yi)(yi)般使用40A～80A的大(da)電(dian)流(liu)），測量此時(shi)電(dian)池兩(liang)端(duan)的電(dian)壓，并按公式計算(suan)出(chu)當前(qian)(qian)的電(dian)池內(nei)阻。

這種測量方法(fa)的(de)精確度較高，控制得當的(de)話，測量精度誤差可以(yi)控制在0.1％以(yi)內。

但此法有明顯的不足之處：

 （1）只能測量大容量電池或者(zhe)蓄電池，小容量電池無法在2～3秒鐘(zhong)內負荷40A～80A的大電流；

（2）當電(dian)(dian)池(chi)通過大電(dian)(dian)流時(shi)，電(dian)(dian)池(chi)內部的(de)電(dian)(dian)極(ji)會(hui)發生(sheng)極(ji)化現象，產(chan)生(sheng)極(ji)化內阻(zu)。故測量時(shi)間須很短，否則測出(chu)的(de)內阻(zu)值(zhi)誤差很大；

（3）大(da)電(dian)(dian)流通過電(dian)(dian)池對電(dian)(dian)池內部的電(dian)(dian)極有(you)一定損傷(shang)。

二、交流壓(ya)降內阻測量(liang)法

因(yin)為電(dian)(dian)池實際上等效于一個(ge)有源(yuan)電(dian)(dian)阻，因(yin)此我們給電(dian)(dian)池施加(jia)一個(ge)固(gu)定頻率和固(gu)定電(dian)(dian)流(liu)，然后對其電(dian)(dian)壓(ya)進行(xing)采樣，經過(guo)整(zheng)流(liu)、濾波等一系列處理后通過(guo)運放電(dian)(dian)路計算出(chu)該電(dian)(dian)池的內阻值。交流(liu)壓(ya)降內阻測量法的電(dian)(dian)池測量時間(jian)極短，一般在100毫秒左右。

此法的優缺點：

（1）使用交流(liu)壓降內阻(zu)測(ce)量(liang)法可以測(ce)量(liang)幾乎所有的電(dian)池(chi)，包(bao)括(kuo)小容量(liang)電(dian)池(chi)。筆記(ji)本電(dian)池(chi)電(dian)芯的內阻(zu)測(ce)量(liang)一般都用這種辦(ban)法。

（2）交流壓降(jiang)測(ce)(ce)量法的(de)(de)測(ce)(ce)量精(jing)度(du)很可(ke)能會受(shou)到紋波(bo)(bo)電(dian)流的(de)(de)影響，同時還有諧(xie)波(bo)(bo)電(dian)流干(gan)擾(rao)的(de)(de)可(ke)能。這對測(ce)(ce)量儀器(qi)電(dian)路中的(de)(de)抗干(gan)擾(rao)能力是一個(ge)考驗。

（3）用此法測量，對電池本(ben)身(shen)不會有太大的損害。

 （4）交流壓降(jiang)測量(liang)法的(de)測量(liang)精度(du)不如直流放電內阻測量(liang)法。

由于蓄(xu)電池內(nei)阻(zu)本身非常小，內(nei)阻(zu)測量(liang)(liang)(liang)線(xian)路的(de)(de)設(she)計引入誤差，對(dui)內(nei)阻(zu)測量(liang)(liang)(liang)精度結果也有著較大的(de)(de)區別，一(yi)般的(de)(de)電阻(zu)測量(liang)(liang)(liang)采用二線(xian)法(fa)，而蓄(xu)電池內(nei)阻(zu)測量(liang)(liang)(liang)多采用四線(xian)法(fa)，以減少測量(liang)(liang)(liang)線(xian)路對(dui)測量(liang)(liang)(liang)結果造成的(de)(de)影響。

1、二線法

 二線法(fa)時(shi)用(yong)測量先將被(bei)測電(dian)阻導線也接到數字多用(yong)表上，連接線的電(dian)阻也算在被(bei)測電(dian)阻值(zhi)里，無法(fa)將他們(men)分開。

二線測(ce)(ce)(ce)試(shi)只有(you)一(yi)個回路,所測(ce)(ce)(ce)得(de)的阻(zu)(zu)抗為(wei)(wei)R1+r1+r2,即所測(ce)(ce)(ce)得(de)的阻(zu)(zu)抗為(wei)(wei)饋線電阻(zu)(zu)和(he)待測(ce)(ce)(ce)線路阻(zu)(zu)值(zhi)之和(he),而和(he)r1和(he)r2與R1相比不能(neng)忽略,甚(shen)至超過R,故無法精(jing)確測(ce)(ce)(ce)定被(bei)測(ce)(ce)(ce)電的阻(zu)(zu)值(zhi)。

圖1 二線法接線圖

2、四線法

四線(xian)連接方式(shi)如(ru)圖2所(suo)示,連接有兩個(ge)要(yao)求(qiu)(qiu):對于每個(ge)測(ce)試點都有一條激勵(li)線(xian)和一條檢(jian)(jian)(jian)測(ce)線(xian),二者(zhe)嚴格分開,各自構成(cheng)獨立回路；同時(shi)要(yao)求(qiu)(qiu)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)線(xian)須接到有極高(gao)輸入阻(zu)抗的(de)測(ce)試回路上(shang),使流(liu)(liu)過(guo)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)線(xian)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)極小,近(jin)似為零。激勵(li)線(xian)即是電(dian)(dian)流(liu)(liu)供(gong)給回路,檢(jian)(jian)(jian)測(ce)線(xian)即是電(dian)(dian)壓(ya)(ya)測(ce)定(ding)回路,電(dian)(dian)流(liu)(liu)、電(dian)(dian)壓(ya)(ya)兩回路各自獨立。電(dian)(dian)流(liu)(liu)供(gong)給回路兩端(duan)子(zi)與(yu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)測(ce)定(ding)回路兩端(duan)子(zi)共計四端(duan)子(zi),故稱(cheng)四線(xian)測(ce)試。

四端(duan)(duan)(duan)(duan)子(zi)測(ce)試(shi)時電流(liu)供(gong)給回路(lu)(lu)與電壓測(ce)定(ding)回路(lu)(lu)是個(ge)別獨立的(電流(liu)供(gong)給回路(lu)(lu)2端(duan)(duan)(duan)(duan)子(zi)與電壓測(ce)定(ding)回路(lu)(lu)2端(duan)(duan)(duan)(duan)子(zi),共(gong)計4端(duan)(duan)(duan)(duan)子(zi)),由(you)于電壓測(ce)定(ding)計內(nei)部阻抗非常高，故電壓測(ce)定(ding)回路(lu)(lu)中排線(xian)阻抗、接觸阻抗、內(nei)部阻抗皆可忽略,因(yin)此可精確測(ce)得被測(ce)電阻之微小阻值。

四(si)線(xian)(xian)測(ce)(ce)量(liang)法(fa)比通常的測(ce)(ce)量(liang)法(fa)多(duo)了兩(liang)(liang)根饋線(xian)(xian),斷開了電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)測(ce)(ce)量(liang)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)與(yu)恒(heng)流源兩(liang)(liang)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)連線(xian)(xian)。由于(yu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)測(ce)(ce)量(liang)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)與(yu)恒(heng)流源端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)斷開,恒(heng)流源與(yu)被測(ce)(ce)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)R、饋線(xian)(xian)R2、R3構成一個回路。送(song)至(zhi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)測(ce)(ce)量(liang)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)只有(you)R兩(liang)(liang)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya),饋線(xian)(xian)R2、R3電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)沒(mei)有(you)送(song)至(zhi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)測(ce)(ce)量(liang)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)。因此,饋線(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)R2和R3對測(ce)(ce)量(liang)結果沒(mei)有(you)影響。饋線(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)R1和R4對測(ce)(ce)量(liang)有(you)影響,但影響很(hen)小(xiao),由于(yu)數字萬(wan)用表的輸入(ru)阻(zu)(zu)(zu)(zu)抗(MΩ級(ji))遠大饋線(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(Ω級(ji)),所以,四(si)線(xian)(xian)測(ce)(ce)量(liang)法(fa)測(ce)(ce)量(liang)小(xiao)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)的準確度很(hen)高。

圖2 四線法接線圖

除了測量方法，蓄電池內阻測量準(zhun)(zhun)確(que)(que)度(du)衡量(liang)標準(zhun)(zhun)也很重(zhong)要，DL/T1397.5中(zhong)對內阻(zu)測試(shi)儀準(zhun)(zhun)確(que)(que)度(du)測量(liang)方法是使(shi)用被檢產品(pin)配置的專(zhuan)用測試(shi)線，采用大功率(lv)高精度(du)精密標準(zhun)(zhun)電(dian)阻(zu)，接線如圖3所示

圖3蓄電池內阻測試儀電阻器校驗接線

為大功率高精度(du)精密標(biao)(biao)準電阻(zu)箱電阻(zu)選擇示值。當選擇時(shi)，測(ce)得蓄電池(chi)內(nei)阻(zu)及與標(biao)(biao)準電阻(zu)箱連接等引入電阻(zu)的(de)(de)總(zong)電阻(zu)。而后根(gen)據測(ce)試點(dian)分布合理選擇阻(zu)值，分別測(ce)得與標(biao)(biao)準電阻(zu)箱電阻(zu)的(de)(de)總(zong)電阻(zu)。根(gen)據公式（1）計算得到被檢產品的(de)(de)蓄電池(chi)內(nei)阻(zu)測(ce)量(liang)準確度(du)

（1）

其中的取(qu)值(zhi)范(fan)圍為0.1mΩ ~ 50mΩ，一般(ban)取(qu)不少(shao)于10個測(ce)試點(dian)。

根(gen)據此內阻準(zhun)確(que)度(du)測(ce)量(liang)標準(zhun)，鈺鑫傳感器模(mo)塊在中國計量(liang)科學院(yuan)檢測(ce)內阻測(ce)量(liang)準(zhun)確(que)度(du)，數據結(jie)果如下：

保定鈺鑫電氣科技有限公司專注蓄電池監測類產品的質量和研發，通過與華北電力大學、河北大學等科研院所的合作，專注產品的質量、拓寬產品應用范圍，研發出適合不同領域、不同環境的蓄電池在線監測系統，從(cong)而滿足用戶的(de)個性化定(ding)制需求。如果(guo)貴公司想定(ding)制蓄電池監測(ce)接入方案，歡迎點擊客服(fu)或電話咨(zi)詢。