蓄電池內(nèi)阻及其同蓄電池各類失效模式的關(guān)系
備用場(chǎng)合使用的VRLA電池一般容量很大,在幾十到數(shù)千安時(shí),電池的內(nèi)阻值很小,隨電池容量的增大,內(nèi)阻減小,例如3000Ah的電池,其內(nèi)阻值一般在30-50微歐。由于阻值低,電池正負(fù)極輸出直流電壓,要準(zhǔn)確測(cè)量?jī)?nèi)阻是有一定難度的,尤其是在線測(cè)量時(shí)電池端存在充電紋波和負(fù)
載變動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)變化。
4.1 直流方法
直流方法是在電池組兩端接入放電負(fù)載,測(cè)量電壓的變化(U1-U2)和電流值(I)計(jì)算電池的內(nèi)阻(R)。
蓄電池從浮充狀態(tài)切換到放電狀態(tài),典型的電壓跌落過(guò)程如圖2-4所示。即停止充電后,電池回落到某平衡電位,接入放電負(fù)載后,電壓發(fā)生階躍變化。這樣,內(nèi)阻的計(jì)算不能使用浮充電壓和放電工作電壓的差值來(lái)計(jì)算,使用開(kāi)路平衡電位與放電工作電壓的差值時(shí)也不夠穩(wěn)定。因此,在放電過(guò)程改變電流可以克服平衡電位不穩(wěn)定的因素。采用式(2-6),根據(jù)在不同電流(I1、I2)下的電壓變化(U1-U2)來(lái)計(jì)算內(nèi)阻值。
由于內(nèi)阻值很小,在一定電流下的電壓變化幅值相對(duì)較小,給準(zhǔn)確測(cè)量帶來(lái)困難,由于放電過(guò)程電壓的變化,需要選擇穩(wěn)定區(qū)域計(jì)算電壓變化幅值。實(shí)際測(cè)量中,直流方法所得數(shù)據(jù)的重復(fù)性較差、準(zhǔn)確度很難達(dá)到10%以上。
4.2 交流方法
交流方法相對(duì)直流法要簡(jiǎn)單。
當(dāng)使用受控電流時(shí),ΔI = Imax Sin(2πft),產(chǎn)生的電壓響應(yīng)為:
ΔV = Vmax Sin(2πft + φ) (2-1)
若使用受控電壓激勵(lì),ΔV = Vmax Sin(2πft),產(chǎn)生的電流響應(yīng)為:
ΔI = Vmax Sin(2πft - φ) (2-2)
兩種情況的阻抗均為:
評(píng)論