蓄电池内阻及其同蓄电池各类失效模式的关系

4　内阻在线测量方法

　　备用场合使用的VRLA电池一般容量很大，在几十到数千安时，电池的内阻值很小，随电池容量的增大，内阻减小，例如3000Ah的电池，其内阻值一般在30-50微欧。由于阻值低，电池正负极输出直流电压，要准确测量内阻是有一定难度的，尤其是在线测量时电池端存在充电纹波和负
载变动时的动态变化。

4.1　直流方法

　　直流方法是在电池组两端接入放电负载，测量电压的变化（U1-U2）和电流值（I）计算电池的内阻（R）。

　　　 （2-1）
蓄电池从浮充状态切换到放电状态，典型的电压跌落过程如图2-4所示。即停止充电后，电池回落到某平衡电位，接入放电负载后，电压发生阶跃变化。这样，内阻的计算不能使用浮充电压和放电工作电压的差值来计算，使用开路平衡电位与放电工作电压的差值时也不够稳定。因此，在放电过程改变电流可以克服平衡电位不稳定的因素。采用式（2-6），根据在不同电流（I1、I2）下的电压变化（U1-U2）来计算内阻值。

　　（2-6)

图2-4 蓄电池放电电压曲线


　　由于内阻值很小，在一定电流下的电压变化幅值相对较小，给准确测量带来困难，由于放电过程电压的变化，需要选择稳定区域计算电压变化幅值。实际测量中，直流方法所得数据的重复性较差、准确度很难达到10%以上。

4.2　交流方法

　　交流方法相对直流法要简单。
　　当使用受控电流时，ΔI = Imax Sin(2πft),产生的电压响应为：
　　ΔV = Vmax Sin(2πft + φ) 　 （2-1）
　　若使用受控电压激励，ΔV = Vmax Sin(2πft),产生的电流响应为：
　　ΔI = Vmax Sin(2πft - φ)　　　　　　　　　 （2-2）
　　两种情况的阻抗均为：

　　　　　　　　　　　　　　　 （2-3）