蓄電池內(nèi)阻分析裝置內(nèi)阻測試第1章 簡介
1. 說明
本手冊為WBXC-1000蓄電池內(nèi)阻測試儀的使用指南，請?jiān)诓僮魇褂脺y試儀前仔細(xì)閱讀本手冊。
蓄電池內(nèi)阻分析裝置內(nèi)阻測試2. 主機(jī)部件
2. 1 USB接口：用來通過U盤上傳測試數(shù)據(jù)和下載參數(shù)；
2. 2 測試接口：連接測試夾具；
2. 3 充電接口：連接充電器；
2. 4 LCD：320*240彩色TFT液晶屏；
2. 5 鍵盤：共7個(gè)按鍵。定義如表一。
表一 鍵盤功能一覽表
蓄電池內(nèi)阻分析裝置內(nèi)阻測試3. 主要功能特點(diǎn)
可對(duì)蓄電池電壓、內(nèi)阻、容量進(jìn)行測試；
可以作為電壓表使用,測試電池電壓；
可對(duì)不同電壓等級(jí)的蓄電池進(jìn)行自動(dòng)切換；
可對(duì)蓄電池進(jìn)行容量測算；
測試數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)；
對(duì)判別結(jié)果進(jìn)行聲音提示；
電池充電狀態(tài)指示；
本機(jī)電池電壓實(shí)時(shí)顯示；
無操作自動(dòng)待機(jī)；
測試數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)；
通過u盤和分析軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
蓄電池內(nèi)阻分析裝置內(nèi)阻測試4. 技術(shù)指標(biāo)
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測試量
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量程
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精度
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分辨率
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電壓
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0～16V
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±0.5%
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1mv
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內(nèi)阻（2V）
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0～10mΩ
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≤5%
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1μΩ
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內(nèi)阻（6V/12V）
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0～100mΩ
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≤5%
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1μΩ
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溫度
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-20℃～80℃
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±0.5%±1℃
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1℃
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供電電源
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12V 3000mAh可充鋰電池
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可存數(shù)據(jù)
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2500節(jié)
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測試時(shí)間
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連續(xù)工作不小于6小時(shí)
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存儲(chǔ)容量
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512Kbytes
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待機(jī)時(shí)間
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＞32小時(shí)（有自動(dòng)待機(jī)功能）
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尺寸
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238*134*44mm
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顯示器
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320*240彩色TFT液晶屏
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相對(duì)濕度
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10%～90%
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工作溫度
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-10℃～45℃
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采樣率
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1.25組(內(nèi)和電壓測量)/秒。
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蓄電池內(nèi)阻分析裝置內(nèi)阻測試第2章 內(nèi)阻測試說明
電池內(nèi)部阻抗，也稱為內(nèi)阻，是一項(xiàng)影響電池性能的關(guān)鍵指標(biāo)。測試電池內(nèi)阻以判斷電池供電能力已經(jīng)是業(yè)內(nèi)的共識(shí)。影響電池內(nèi)阻的因素有：電池尺寸、工作時(shí)間、結(jié)構(gòu)、狀況、溫度和充電狀態(tài)。
對(duì)于一個(gè)充滿電的電池，當(dāng)電池放電時(shí)，其內(nèi)阻逐步緩慢增大；當(dāng)電池放電達(dá)到一定程度后，內(nèi)阻的變化量才急速增大；當(dāng)電池放完電后，其電阻比完全充電狀態(tài)時(shí)大2~5倍。
電池溫度也影響內(nèi)阻的測量，但只在冰點(diǎn)以下才比較明顯。在32℉以下，溫度對(duì)內(nèi)阻的影響很大，在-20℉時(shí)的內(nèi)阻是原來的兩倍。這就是為何在冬季電池的能量要小很多。
電池的使用時(shí)間也會(huì)影響其內(nèi)阻。電池使用時(shí)間越長，隨著鹽化增加內(nèi)阻越大。內(nèi)阻增加的多少與電池的使用和維護(hù)方法有關(guān)。電池的整體狀況（例如機(jī)械裝置失效）也會(huì)影響電池的內(nèi)阻。某些失效模式會(huì)使電池內(nèi)阻增加。
由于不同廠家在生產(chǎn)電池時(shí)，工藝、配方的不同，造成同樣容量的電池內(nèi)阻有所差異，對(duì)電池好壞的判斷不應(yīng)完全拘泥于電池內(nèi)阻的值，還應(yīng)參考電池內(nèi)阻的變化趨勢。當(dāng)電池內(nèi)阻超過初始內(nèi)阻的1.25倍時(shí)，電池就已經(jīng)不能通過測試，當(dāng)電池內(nèi)阻變化到初始內(nèi)阻的2倍后，電池結(jié)構(gòu)容量就不足80%。
本內(nèi)阻儀的采用瞬間放電法對(duì)電池進(jìn)行內(nèi)阻測量。對(duì)蓄電池的實(shí)際工作情況進(jìn)行分析研究可以發(fā)現(xiàn)，蓄電池的端口對(duì)外電路呈現(xiàn)阻抗特性。在實(shí)際的使用中，蓄電池的電極，連接線等構(gòu)成的電感，由于使用頻率低，引線短，電感很微弱，一般在分析和研究中不予考慮。
一般我們都將蓄電池的電阻分為金屬電阻，也即是歐姆電阻；電化學(xué)電阻，包括電化學(xué)反應(yīng)電阻和粒子濃差極化電阻。關(guān)于容抗部分，法拉第電容因?yàn)槠浜銐禾匦裕梢詫⑵涞刃橐粋€(gè)電壓源。另外，將其他容抗都等效變化為多個(gè)電容并聯(lián)形式，則電池的等效模型可以簡化如圖1所示。
Rm為金屬電阻，這部分的電阻只是隨著金屬的腐蝕、蠕變、硫化等因素而緩慢地變化著。電化學(xué)電阻Re則是隨著容量的狀態(tài)而時(shí)刻發(fā)生著變化的，但是這部分的變化又為并聯(lián)著的電容的容抗變化所掩蓋著。在交流情況下，由于電容 C 比較大，大部分電流流經(jīng)電容，而 Re上分流較少，此時(shí)檢測到的實(shí)際上是由Rm和C串聯(lián)的阻抗，而 Re被忽略了。為了避開C的分流，直接由電池產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的大放電電流，然后測出電池極柱上電壓的瞬間變化，如圖2所示，通過負(fù)載接通時(shí)的瞬間電壓降和斷開負(fù)載時(shí)的瞬間電壓恢復(fù)可以推導(dǎo)出相應(yīng)的內(nèi)阻。
在瞬間直流情況下，蓄電池的等效模型可以認(rèn)為是一個(gè)電壓源和內(nèi)阻串聯(lián) (戴維南等效模型 )所構(gòu)成，如圖3所示。
ΔU=RinternalI從而有Rinternal=ΔU/I
從理論上說，在這里ΔU 有兩個(gè)，一個(gè)是給試驗(yàn)電路加上負(fù)載的瞬間，電池電壓跌落值，另外一個(gè)就是斷開負(fù)載的瞬間，電池電壓的恢復(fù)值。但是，由于實(shí)驗(yàn)過程中，在合閘瞬間，電壓和電流都容易引入很大的沖擊，導(dǎo)致較大的誤差，所以這里統(tǒng)一采用電壓的恢復(fù)值，而此時(shí)電流也基本上達(dá)到了穩(wěn)態(tài)。
本內(nèi)阻儀可以測量電壓、內(nèi)阻，估算出電池剩余容量。
內(nèi)阻測試
傳統(tǒng)的蓄電池容量檢測方法是進(jìn)行整組核對(duì)性放電，即把蓄電池組連接到負(fù)載箱，然后進(jìn)行放電，一直放到截止電壓(沒電)為止，來驗(yàn)證蓄電池的容量，但是這種方法有很多隱患和缺點(diǎn):
a、
放電時(shí)間長，風(fēng)險(xiǎn)大，電池組須脫離系統(tǒng)，蓄電池組所存儲(chǔ)的化學(xué)能全部以熱能形式消耗掉，既浪費(fèi)了電能又費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低。
b、
進(jìn)行核對(duì)性放電試驗(yàn)，必須具備一定條件，首先，盡可能在市電基本保障的條件下進(jìn)行;其次 ,必須有備用電池組 。
c、
核對(duì)放電只能測試整組電池容量，不能測試每一節(jié)單體電池容量，以容量*低的一節(jié)作為整組容量，而其他部分電池由于放電深度不夠，其劣化或落后程度還不能完全充分暴露出來。
d、有損蓄電池的容量。由于蓄電池的內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)不是完全可逆的。全深度循環(huán)放電的次數(shù)是有限的，所以，不適宜對(duì)鉛酸蓄電池頻繁進(jìn)行深放電。但是間隔時(shí)間過長，兩次核對(duì)之間的蓄電池的狀態(tài)是不確定的。蓄電池的容量下降到80%以下后，蓄電池便進(jìn)入急劇的衰退狀況，衰退期很短，可能在一次核對(duì)放電后幾個(gè)月就失效，而在剩下的時(shí)間內(nèi)電池組已存在極大的事故隱患。