交流與直流內阻測試方法介紹

2021-02-15 數據中心運維管理

一、交流法測量電池內阻

當前蓄電池的測量儀器普遍採用的是交流注入法或直流瞬間放電測量法兩種。使用交流注入的儀器如測量阻抗或電導的儀表在測量時會對電池施加一個交流的測試信號，然後再測出相應的電壓、電流及阻抗的讀數，V/I 會隨頻率而變化，而容抗XC 也會使電化學電阻RE 變得更小。

採用交流方式的儀器存在著易受充電器紋波電流和其它噪聲源幹擾的問題，有些設備不能在線（連接充電器和負載並處於浮充狀態）對電池進行測試，使用頻率為60Hz 或50Hz 的交流測試電流更不可取，因為這是充電器紋波和噪聲源的主要頻率，而在大型UPS 電池組上出現大於30A 的RMS紋波電流也不是稀奇的事情。

目前大型UPS及高頻UPS應用越來越普遍，在電池上出現很強的紋波幹擾非常常見，特別是在Emerson、Schneider與Eaton等UPS系統上。下面是國外某採用交流法監測電池內阻的廠家對紋波幹擾的說明。

文字部分描述了蓄電池上的紋波是如何幹擾蓄電池監測設備的：在一個UPS系統中，逆變器在逆變過程中會產生2次、4次與6次紋波電流，這種紋波電流會倒灌到蓄電池上，由於採用交流法監測電池內阻的設備在測試時需向電池注入一個交流信號，這個交流信號會被這種紋波幹擾，造成測量誤差。

在表格中專門列出了不同頻率的紋波對用交流法測量內阻的影響：測量12V電池時，50HZ頻率/1A的紋波電流，其多次諧波對監測設備測量精度的影響為1.3%+4.1%+0.7%=6.1%。而在好多大型UPS系統中，其紋波遠遠大於1A，因此，採用交流法測量電池內阻往往無法在大型UPS系統與高頻UPS中應用。

二、直流法測量電池內阻

使用直流瞬間放電測量內阻方法是由電池組產生一個瞬間負載電流然後測出電池極柱上電壓的瞬間變化，通過負載接通時的瞬間電壓降和斷開負載時的瞬間電壓恢復便可推導出相應的內阻。目前的A/D 轉換器能在有效地測量直流參數的同時將流經電池的交流信號忽略掉，因此這種類型的儀器甚至可在高噪聲的環境下對電池進行在線測試。

其工作原理是將一組電池組分成多個循環，每次測量內阻時先對第一個循環進行放電，結束後再對第二個循環進行放電，直至最後一個循環。在放電的同時，系統高速採集每節電池（或每單小組）的放電曲線，取得壓降後測出每節電池的內阻。放電負載採用了恆流負載，確保電壓變化時每次放電的電流不變。

系統可以被設成間隔一定時間自動測量一次內阻，無需人工幹預。

所以此種測量方法的優勢是：

◆ 自動測量，無須人工幹預；

◆ 抗UPS幹擾強，準確快捷；

◆安全可靠；

三、常見問題解釋

1、直流法測量電池內阻會不會損壞電池？

2、蓄電池監測設備出現故障時，一直放電怎麼辦？

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