蓄電池內(nèi)阻及其同蓄電池各類失效模式的關(guān)系
從理論上講,向電池饋入一個交流電流信號,測量由此信號產(chǎn)生的電壓變化即可測得電池的內(nèi)阻。
R = Vav / Iav ?。?-6)
式中 Vav----為檢測到交流信號的平均值;
Iav ---- 為饋入交流信號的平均值
在實際使用中,由于饋入信號的幅值有限,電池的內(nèi)阻在微歐或毫歐級,因此,產(chǎn)生的電壓變化幅值也在微歐級,信號容易受到干擾。尤其是在線測量時,受到的影響更大,采用基于數(shù)字濾波器的內(nèi)阻測量技術(shù)和同步檢波方法可以部分克服外界干擾,獲得比較穩(wěn)定的內(nèi)阻數(shù)據(jù)。
同步檢波方法電路結(jié)構(gòu)簡單,如圖2-5所示,由時鐘觸發(fā)同步激勵信號和檢波電路的相位。
4.3 不同測量方法對內(nèi)阻值的影響
不同的測量一起使用不同的內(nèi)阻測量方法,尤其是不同的測試頻率,所獲得的電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)有較大的差異。以下是對開口鉛酸電池和閥控密封鉛酸電池(VRLA)用不同的儀器進(jìn)行測試的數(shù)據(jù)對比。
對12V100Ah開口蓄電池,分別采用HIOKI3550內(nèi)阻測試儀(工作頻率1000Hz,測量電流為幾十mA)和BM6500(工作頻率10Hz,測量電流1A)測量17只電池的內(nèi)阻,其結(jié)果如圖2-8所示,圖中“☆”為BM6500測得的數(shù)值,“+”是HIOKI3550所測得數(shù)值??梢夿M6500所測數(shù)據(jù)均比HIOKI3550的數(shù)值高。但從圖2-8還發(fā)現(xiàn),兩種方法測量的數(shù)據(jù)差值并不是一個恒值或者固定比例。
由于測量方法的不同,蓄電池內(nèi)阻數(shù)值有較大的差異。因此,在研究內(nèi)阻變化時需要在同一方法下進(jìn)行測量。
4.4 不同充電狀態(tài)對內(nèi)阻值的影響
蓄電池處于不同的狀態(tài),其內(nèi)阻值也有很大的差異。圖2-10中數(shù)值較高的數(shù)據(jù)是在浮充狀態(tài)下測得的,停止浮充、轉(zhuǎn)入放電后電池內(nèi)阻變小。變化幅度均勻,平均為6.5%,可以解釋為浮充狀態(tài)下極化內(nèi)阻的影響。電池進(jìn)入放電狀態(tài)后,內(nèi)阻由浮充狀態(tài)的值下降到某穩(wěn)定值,此數(shù)值在電池放電的平臺期穩(wěn)定上升,放電容量達(dá)到80%后,內(nèi)阻急劇上升。轉(zhuǎn)入充電后,內(nèi)阻很快恢復(fù)到正常數(shù)值。
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