通用型電池內(nèi)阻測試儀通用型電池內(nèi)阻測試儀第3節(jié) 34.445 34.89 1.2%
第2節(jié) 34.656 35.04 1.1%
第1節(jié) 34.221 34.77 1.6%
蓄電池編號 61/mΩ 測量系統(tǒng)/mΩ 誤差
目前交流阻抗法是檢測鉛酸蓄電池內(nèi)阻熱門方法之一。
由于蓄電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)及外部干擾等情況，蓄電池內(nèi)阻的檢測易受噪聲影響，同時蓄電池內(nèi)阻檢測技術(shù)不夠成熟，因此對蓄電池內(nèi)阻檢測有研究意義。
內(nèi)阻是衡量鉛酸蓄電池健康狀態(tài)的一個重要參數(shù)，實(shí)驗(yàn)表明老化蓄電池的內(nèi)阻要明顯大于新電池的內(nèi)阻，因此內(nèi)阻的檢測可顯著區(qū)分新舊電池，判別蓄電池的健康狀態(tài)SOH（State of Health）。
鉛酸蓄電池作為供電系統(tǒng)的后備電源，在通信、銀行、交通、金融等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其穩(wěn)定性直接影響這些領(lǐng)域關(guān)鍵系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。
電阻應(yīng)選擇溫漂低、穩(wěn)定性優(yōu)良的儀器電阻；但是也需顧及成本要求。
接線盡量短，電源完整性設(shè)計也需要注意；
測量誤差主要受ADC轉(zhuǎn)換精度、導(dǎo)線寄生參數(shù)、運(yùn)算放大器的漂移、電源穩(wěn)定性等影響。改進(jìn)方法主要有：采用高精度獨(dú)立ADC轉(zhuǎn)換芯片。
為保證信號不失真，應(yīng)選擇合適的耦合電容C參數(shù)，V/I變換電路如圖3所示由于運(yùn)放引入負(fù)反饋。
為了消除電池直流電壓對本級電路的影響，測量中需要通過大電容實(shí)現(xiàn)交流耦合，隔離直流信號，但信號頻率較低。
使用時需在電源處并聯(lián)去耦電容，使供電回路穩(wěn)定，兩個跟隨器采用高精度，低溫漂、低偏移運(yùn)放OP07。
減小信號失真度，V/I電路采用比較常見的運(yùn)算放大器拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)，功率放大器選用OPA544T輸出電流能力滿足系統(tǒng)50mA的要求。
V/I變換電路，為了實(shí)現(xiàn)信號穩(wěn)定性，在信號發(fā)生器信號輸出之后通過一個信號跟隨器，提高信號的輸出穩(wěn)定性。
調(diào)節(jié)引腳1和引腳12使用正弦波失真度減小到0.5%，也可小范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電壓信號幅值。振蕩電容C選擇為3300pF。
性能上能滿足測量系統(tǒng)的要求，實(shí)現(xiàn)電路原理如圖2所示，通過調(diào)節(jié)Rw2和Rw1可以實(shí)現(xiàn)頻率的調(diào)定，最終調(diào)定頻率在1KHz。
最后通過STM32的A/D轉(zhuǎn)換電路和控制電路，實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的處理和傳輸RS485總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
對信號進(jìn)行檢波處理，再通過低通濾波器實(shí)現(xiàn)濾波，信號變?yōu)橹绷鳎瑫r濾除高頻噪聲信號，使信號平滑；
通過V/I變換電路實(shí)現(xiàn)恒流；注入采樣電阻和蓄電池，放大采樣信號和測量信號；然后兩路信號輸入到鎖相放大器AD630。
綜合考慮項(xiàng)目要求，本文采用交流注入法測量電池內(nèi)阻。測量原理框圖如圖1所示。測量系統(tǒng)的電路主要由信號發(fā)生電路產(chǎn)生所需頻率的電壓信號。
實(shí)現(xiàn)在線測量，蓄電池若在大電流狀態(tài)下，則測量值為歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻之和，交流注入法能測量大部分蓄電池，應(yīng)用廣泛。
另外與噪聲信號頻率相差較大，容易提取低頻信號，濾波誤差小。選擇較小的信號幅值，以便忽略測量小信號對電池狀態(tài)的影響。
容易引入干擾，為提高測量精度，需采用四端子測量方法。信號頻率一般選擇1KHz，主要原因是鎖相放大器此頻率下性能表現(xiàn)較佳。
然后測量電池兩端的響應(yīng)電壓，利用鎖相放大器進(jìn)行信號處理，進(jìn)而可求得電池的內(nèi)阻值，整個電路系統(tǒng)屬于小信號處理電路。
放電時間限制導(dǎo)致檢測時間長，因此限制了該方法在蓄電池檢測系統(tǒng)中的普遍應(yīng)用。交流注入法即將低頻交流的恒流小信號注入到電池。
可粗略估算內(nèi)阻值，但如要獲得較高的測量精度，需要進(jìn)行脫機(jī)大電流放電測量，對電池有一定的損害；
另外直流放電法受電壓、電流傳感器精度的影響，因此需要精度高、價格貴的傳感器。電池管理系統(tǒng)集成了電壓檢測和電流檢測裝置。
通過歐姆定律即可求出此時的極化內(nèi)阻和極化電容，理論上測量精度較高，由于大電流放電，因而不適合在線測量；
然后進(jìn)行大電流放電，一般放電倍率約為0.8，放電時間為2s左右，此時測量電池端電壓和流過負(fù)載的電流。
工程上比較常用的兩種測量方法直流放電法和交流注入法。直流放電法也稱為脈沖放電法，該方法首先測量電池的開路電壓。
測量原理，由于大容量動力蓄電池的內(nèi)阻一般小于50mΩ，因此普通測量方法難以保證精度要求。
蓄電池內(nèi)阻測量的電池管理系統(tǒng)的設(shè)計
觸發(fā)器 內(nèi)部觸發(fā)，手動觸發(fā)，外部觸發(fā)，總線觸發(fā)
比較器 30組記錄，檔計數(shù)
校正 全量程內(nèi)短路清零
測試速度 3次/秒、15次/秒、50次/秒 3次/秒、10次/秒、50次/秒
測試范圍 內(nèi)阻Ω：0.001mΩ～3.2kΩ；電壓V：0V~60V 六量程自動和手動 內(nèi)阻Ω：0.01mΩ~3.2kΩ；電壓V：0V~60V
測量精度 內(nèi)阻Ω: 0.3% 電壓V: 0.05% 內(nèi)阻Ω: 0.5% 電壓V: 0.1%
測試參數(shù) 交流電阻，直流電壓
顯 示 4色 VFD 顯示
型 號 60 61
規(guī)格(SPECIFICATION) 
超級電容的ESR測試
電池的劣化狀態(tài)和壽命評估
配套自動測試設(shè)備完成電池內(nèi)阻+電壓的自動檢測
高精度鋰電池內(nèi)阻，電壓檢測
應(yīng) 用 (APPLICATION) 
自動化測量，準(zhǔn)確快速的判斷，適用于流水線上的產(chǎn)品分選和出廠檢驗(yàn)
豐富的接口配置，標(biāo)配RS232和HANDLER接口
內(nèi)置比較器功能，30組分選條件保存
電阻測試精度0.3%，電壓測試精度0.05%（僅60）；測試速度次/秒
特 性 (FEATURES)