蓄電池內(nei)阻分(fen)析裝置內(nei)阻測試(shi)第1章 簡介

1. 說明

本(ben)手冊為WBXC-1000蓄電池內阻測試(shi)儀的(de)使用(yong)指南，請在操作使用(yong)測試(shi)儀前仔細閱(yue)讀本手冊。

蓄電池(chi)內阻分析裝(zhuang)置(zhi)內阻測(ce)試(shi)2. 主機部件

2. 1  USB接口：用(yong)來通(tong)過U盤上傳測(ce)試數(shu)據(ju)和(he)下載參(can)數(shu)；

2. 2  測試(shi)接(jie)口：連(lian)接(jie)測試(shi)夾具(ju)；

2. 3  充(chong)電(dian)接口(kou)：連接充(chong)電(dian)器；

2. 4  LCD：320*240彩色TFT液晶(jing)屏；

2. 5  鍵盤：共7個按鍵。定義如表一(yi)。

蓄電池內阻分析裝置內阻測試3. 主要功能特點

可對蓄電池(chi)電壓、內阻、容量進(jin)行測試(shi)；

可以作為電壓表使用,測試電池(chi)電壓；

可對不同(tong)電壓等級的蓄(xu)電池(chi)進(jin)行自動切換；

可對蓄(xu)電池進行(xing)容量(liang)測算；

測試數據同步(bu)存儲；

對判別結果進行聲音提示；

電池充電狀態指(zhi)示；

本機電(dian)池電(dian)壓實時顯示(shi)；

無操作自動待機；

測試數據記錄存儲(chu)；

通過u盤和分析軟件系(xi)統進行數據交換(huan)。

蓄(xu)電池內阻(zu)分析裝(zhuang)置(zhi)內阻(zu)測試(shi)4. 技(ji)術(shu)指標

蓄電(dian)池內阻分析(xi)裝置內阻測試第(di)2章(zhang) 內阻測試說明  

電池內部阻抗，也稱為內阻，是一項影(ying)響電池性能(neng)的關鍵指標。測試電池內阻以判斷(duan)電池供電能(neng)力已經是業內的共識。影(ying)響電池內阻的因素有：電池尺寸、工作時間、結構、狀(zhuang)(zhuang)況(kuang)、溫度和充電狀(zhuang)(zhuang)態。

對(dui)于一個充滿電(dian)(dian)的電(dian)(dian)池，當(dang)電(dian)(dian)池放電(dian)(dian)時，其(qi)內阻逐步緩慢增(zeng)大(da)(da)；當(dang)電(dian)(dian)池放電(dian)(dian)達到一定程(cheng)度后(hou)，內阻的變化量(liang)才(cai)急(ji)速增(zeng)大(da)(da)；當(dang)電(dian)(dian)池放完電(dian)(dian)后(hou)，其(qi)電(dian)(dian)阻比完全充電(dian)(dian)狀(zhuang)態(tai)時大(da)(da)2~5倍。

電池溫度(du)也(ye)影響內阻的測量，但(dan)只在(zai)冰(bing)點以下才比較明顯。在(zai)32℉以下，溫度對內阻的(de)影響很(hen)大，在-20℉時(shi)的(de)(de)內阻是(shi)原來的(de)(de)兩倍。這就是(shi)為何在冬季(ji)電池的(de)(de)能量要小很多。

電(dian)池(chi)(chi)的(de)使用(yong)時間(jian)也會影(ying)響其內(nei)(nei)(nei)阻(zu)。電(dian)池(chi)(chi)使用(yong)時間(jian)越長(chang)，隨(sui)著鹽化(hua)增(zeng)加(jia)內(nei)(nei)(nei)阻(zu)越大。內(nei)(nei)(nei)阻(zu)增(zeng)加(jia)的(de)多少與電(dian)池(chi)(chi)的(de)使用(yong)和(he)維(wei)護方法有關。電(dian)池(chi)(chi)的(de)整體狀況(kuang)（例如(ru)機械裝置失效）也會影(ying)響電(dian)池(chi)(chi)的(de)內(nei)(nei)(nei)阻(zu)。某(mou)些失效模式會使電(dian)池(chi)(chi)內(nei)(nei)(nei)阻(zu)增(zeng)加(jia)。

由于不同廠(chang)家在(zai)生產(chan)電池(chi)(chi)時(shi)，工藝、配方的(de)(de)(de)(de)不同，造成同樣容量的(de)(de)(de)(de)電池(chi)(chi)內阻(zu)有所差異(yi)，對電池(chi)(chi)好壞的(de)(de)(de)(de)判斷不應(ying)完全拘泥(ni)于電池(chi)(chi)內阻(zu)的(de)(de)(de)(de)值，還應(ying)參考電池(chi)(chi)內阻(zu)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)趨勢(shi)。當電池(chi)(chi)內阻(zu)超(chao)過初始內阻(zu)的(de)(de)(de)(de)1.25倍時，電(dian)(dian)池就已經不能通過(guo)測試，當電(dian)(dian)池內(nei)(nei)阻變(bian)化到初(chu)始內(nei)(nei)阻的2倍(bei)后，電池結構容量就不(bu)足80%。

本內阻儀的(de)(de)采用瞬(shun)間(jian)放電(dian)(dian)法(fa)對電(dian)(dian)池進行(xing)內阻測量。對蓄電(dian)(dian)池的(de)(de)實(shi)際工作情況進行(xing)分析研(yan)究可以(yi)發(fa)現，蓄電(dian)(dian)池的(de)(de)端口對外電(dian)(dian)路呈(cheng)現阻抗特性。在實(shi)際的(de)(de)使(shi)用中，蓄電(dian)(dian)池的(de)(de)電(dian)(dian)極，連接線等構成的(de)(de)電(dian)(dian)感，由于使(shi)用頻(pin)率低(di)，引線短，電(dian)(dian)感很(hen)微弱，一(yi)般(ban)在分析和研(yan)究中不予考慮。

一般我(wo)們都將(jiang)蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池的電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)分為金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)，也(ye)即是歐姆電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)；電(dian)(dian)(dian)(dian)化學電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)，包括(kuo)電(dian)(dian)(dian)(dian)化學反應電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)和粒(li)子濃差極化電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)。關于(yu)容(rong)(rong)抗部分，法拉第電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)因為其恒壓特性，可以(yi)將(jiang)其等(deng)效(xiao)(xiao)為一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓源。另(ling)外(wai)，將(jiang)其他容(rong)(rong)抗都等(deng)效(xiao)(xiao)變化為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)并聯形式，則電(dian)(dian)(dian)(dian)池的等(deng)效(xiao)(xiao)模型可以(yi)簡化如圖1所示。

Rm為(wei)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)，這部(bu)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)只是隨(sui)著(zhu)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕、蠕變(bian)(bian)、硫(liu)化(hua)(hua)等因素而(er)緩(huan)慢地(di)變(bian)(bian)化(hua)(hua)著(zhu)。電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)Re則是隨(sui)著(zhu)容(rong)(rong)(rong)量的(de)(de)(de)(de)(de)狀態而(er)時刻發生著(zhu)變(bian)(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)，但是這部(bu)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)又為(wei)并(bing)聯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)(rong)的(de)(de)(de)(de)(de)容(rong)(rong)(rong)抗(kang)變(bian)(bian)化(hua)(hua)所(suo)掩(yan)蓋著(zhu)。在(zai)交(jiao)流(liu)(liu)情(qing)況下，由于電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)(rong) C 比較(jiao)大(da)(da)，大(da)(da)部(bu)分(fen)(fen)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)經電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)(rong)，而(er) Re上分(fen)(fen)流(liu)(liu)較(jiao)少，此時檢測到的(de)(de)(de)(de)(de)實際上是由Rm和(he)C串(chuan)聯的(de)(de)(de)(de)(de)阻(zu)(zu)抗(kang)，而(er) Re被忽略了(le)。為(wei)了(le)避(bi)開C的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)流(liu)(liu)，直接由電(dian)(dian)(dian)池(chi)產生一個(ge)瞬(shun)(shun)時的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)放電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，然后測出(chu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)極柱上電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)瞬(shun)(shun)間(jian)變(bian)(bian)化(hua)(hua)，如圖2所(suo)示(shi)，通過負(fu)載(zai)接通時的(de)(de)(de)(de)(de)瞬(shun)(shun)間(jian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降和(he)斷開負(fu)載(zai)時的(de)(de)(de)(de)(de)瞬(shun)(shun)間(jian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)恢復可以推導出(chu)相應的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)阻(zu)(zu)。

在瞬間直流情(qing)況下，蓄電池的(de)等效(xiao)模(mo)型(xing)(xing)可以認(ren)為是一個電壓源(yuan)和內阻串聯 (戴維南等效(xiao)模(mo)型(xing)(xing) )所構(gou)成(cheng)，如圖3所示(shi)。

ΔU=RinternalI從而有Rinternal=ΔU/I

從(cong)理論上(shang)說(shuo)，在這里ΔU 有兩個，一(yi)個是(shi)(shi)給試驗(yan)電(dian)路(lu)加上(shang)負(fu)載的(de)瞬間，電(dian)池電(dian)壓跌落值(zhi)，另外一(yi)個就是(shi)(shi)斷開負(fu)載的(de)瞬間，電(dian)池電(dian)壓的(de)恢復值(zhi)。但是(shi)(shi)，由于實驗(yan)過程中(zhong)，在合閘瞬間，電(dian)壓和(he)電(dian)流都(dou)容易引入(ru)很大的(de)沖擊，導致較大的(de)誤差(cha)，所以這(zhe)里統一(yi)采用電(dian)壓的(de)恢復值(zhi)，而此時電(dian)流也基本上(shang)達(da)到(dao)了穩態。

本內阻儀可以測量(liang)電(dian)(dian)壓、內阻，估算出電(dian)(dian)池剩余容量(liang)。

內阻(zu)測試(shi)

傳(chuan)統的蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)容量檢測方(fang)法是(shi)進(jin)行(xing)整(zheng)組核對性放電(dian)(dian)，即(ji)把(ba)蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)組連接到負載箱，然后進(jin)行(xing)放電(dian)(dian)，一(yi)直放到截止電(dian)(dian)壓(沒電)為止，來驗證蓄電池的容量，但是這種方法有很多隱患和缺點:

a、 放(fang)電(dian)(dian)時間長，風險(xian)大，電(dian)(dian)池組須脫離系統，蓄電(dian)(dian)池組所存儲(chu)的化學能全(quan)部(bu)以熱能形式消(xiao)耗掉，既浪費了電(dian)(dian)能又費時費力(li)，效率低(di)。

b、 進行核對性放電試驗，必須具備一(yi)定條(tiao)件，首先，盡可能在市電基本保(bao)障(zhang)的(de)條(tiao)件下(xia)進行;其次(ci) ,必(bi)須有備(bei)用(yong)電池組 。

c、 核(he)對放電(dian)(dian)只能(neng)(neng)測試整組電(dian)(dian)池容(rong)(rong)(rong)量，不(bu)能(neng)(neng)測試每一節單體電(dian)(dian)池容(rong)(rong)(rong)量，以(yi)容(rong)(rong)(rong)量*低的一節作為(wei)整組容(rong)(rong)(rong)量，而其他部分電(dian)(dian)池由于放電(dian)(dian)深度不(bu)夠，其劣(lie)化或落后程度還不(bu)能(neng)(neng)完(wan)全(quan)充分暴(bao)露(lu)出來。

d、有損(sun)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)容(rong)(rong)量(liang)。由于(yu)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)內部化學反應不(bu)是完全可逆的(de)(de)(de)(de)。全深(shen)(shen)度循環放電(dian)的(de)(de)(de)(de)次數是有限的(de)(de)(de)(de)，所以，不(bu)適宜對(dui)鉛酸蓄(xu)電(dian)池(chi)頻繁進(jin)行深(shen)(shen)放電(dian)。但是間隔(ge)時間過長，兩次核對(dui)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)是不(bu)確定的(de)(de)(de)(de)。蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)容(rong)(rong)量(liang)下(xia)降(jiang)到(dao)80%以下后，蓄(xu)電(dian)池便進入急劇的(de)(de)衰(shuai)退狀況(kuang)，衰(shuai)退期很(hen)短(duan)，可能在(zai)(zai)一次核對放電(dian)后幾個月就失效，而(er)在(zai)(zai)剩下的(de)(de)時間內電(dian)池組已存在(zai)(zai)極大的(de)(de)事故隱患。