直流放電法有以下幾個(gè)主要的缺點(diǎn):需要對(duì)電池進(jìn)行大電流放電;不能測(cè)量蓄電池的極化內(nèi)阻即電化學(xué)內(nèi)阻;與蓄電池連續(xù)放電容量相關(guān)性差。

　　但是,直流放電法由于采用了瞬時(shí)大電流放電的方式,對(duì)于在實(shí)際使用中需要使用電池瞬時(shí)大電流放電的場(chǎng)合(如發(fā)電機(jī)啟動(dòng)電池),這種方式還是具有一定使用意義的。

　　交流注入法采用向蓄電池注入一定頻率的交流信號(hào)實(shí)現(xiàn)阻抗的測(cè)試。交流法測(cè)試原理圖如圖3所示,將一定幅度的交流電流信號(hào)注入到蓄電池中,同時(shí)捕捉蓄電池的電壓反饋。

　　交流法測(cè)試的蓄電池內(nèi)阻,能在很大程度上體現(xiàn)出蓄電池的電化學(xué)特性,其測(cè)試方式的科學(xué)性較強(qiáng)。同時(shí),由于采用交流注入的方式,會(huì)對(duì)電池系統(tǒng)中的紋波造成一定影響。對(duì)于直流系統(tǒng)特別是對(duì)于紋波要求較高的場(chǎng)合,直接采用交流法會(huì)對(duì)電源質(zhì)量造成一定的影響。

　　脈動(dòng)直流法,是介于交流法和直流法之間的一種方式。該方法是目前上對(duì)于鉛酸蓄電池內(nèi)阻的主流測(cè)試方式。脈動(dòng)直流法采用的電流激勵(lì)信號(hào)為直流脈動(dòng)信號(hào),這樣既克服了交流激勵(lì)中的紋波問(wèn)題,同時(shí)也無(wú)需使用像直流法那樣的大電流進(jìn)行放電。采用脈動(dòng)直流對(duì)蓄電池進(jìn)行放電后,通過(guò)交流監(jiān)測(cè)回路對(duì)蓄電池端電壓的反饋進(jìn)行測(cè)量。此時(shí),測(cè)量的是蓄電池端電壓對(duì)于脈動(dòng)激勵(lì)信號(hào)的交流反饋。或者說(shuō),對(duì)于蓄電池端電壓中負(fù)荷激勵(lì)頻率的反饋信號(hào)進(jìn)行提取,從而獲得蓄電池的交流阻抗。脈動(dòng)直流法,在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上相對(duì)于前兩種方式難度較大。脈動(dòng)直流法測(cè)試工作原理如圖4所示。

　　關(guān)于蓄電池的阻抗和電導(dǎo)的區(qū)別一直以來(lái)有一定的爭(zhēng)論。電工學(xué)會(huì)對(duì)于蓄電池的阻抗和電導(dǎo)的測(cè)試方法進(jìn)行了如下的定義:將已知頻率的恒定電流注入到蓄電池,通過(guò)對(duì)蓄電池端電壓反饋進(jìn)行測(cè)試,獲得的數(shù)據(jù)為蓄電池的阻抗;將已知頻率和振幅的交流電壓加到蓄電池的兩端,測(cè)量所產(chǎn)生的電流,獲得的數(shù)據(jù)為蓄電池的電導(dǎo)。即通過(guò)施加恒流信號(hào),測(cè)試蓄電池電壓反饋的方法為阻抗測(cè)試法;通過(guò)施加恒壓信號(hào),測(cè)試蓄電池電流反饋的方法為電導(dǎo)測(cè)試法。經(jīng)過(guò)對(duì)于目前世界市場(chǎng)主流的蓄電池測(cè)試設(shè)備分析和比較,以MIDTRONIC、BTECH、GRANDPOWER等為代表的主流蓄電池監(jiān)控設(shè)備生產(chǎn)廠家均采用恒流方式進(jìn)行蓄電池的阻抗測(cè)試。也就是說(shuō),市場(chǎng)上主流的蓄電池阻抗測(cè)試設(shè)備,不管顯示的是蓄電池的阻抗或是電導(dǎo),實(shí)際上都是基于電工學(xué)會(huì)定義的蓄電池阻抗測(cè)試方法實(shí)現(xiàn)的。因此,目前對(duì)于阻抗/電導(dǎo)的提法,主要針對(duì)于采用直流大電流放電法測(cè)量蓄電池內(nèi)阻而提出的。蓄電池的阻抗/電導(dǎo)測(cè)試的實(shí)質(zhì)是針對(duì)于蓄電池在一定頻率下復(fù)頻阻抗的測(cè)量,除了應(yīng)體現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻的歐姆內(nèi)阻之外,還要綜合考慮蓄電池的極化內(nèi)阻等復(fù)頻阻抗。在很多研究方法中[3],采用圖5作為電池阻抗分析的等效電路。從等效電路,能夠看出對(duì)于蓄電池進(jìn)行復(fù)頻阻抗綜合分析而不是單純的內(nèi)阻分析的必要性。

　　阻抗測(cè)試技術(shù)雖然被大多數(shù)人認(rèn)可,但是在產(chǎn)品化的過(guò)程中也存在一些不足。通過(guò)對(duì)于目前市場(chǎng)中的蓄電池阻抗的監(jiān)測(cè)設(shè)備的綜合分析。我們也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題:

　?、俑鲝S家設(shè)備測(cè)量出的參數(shù)不相同。由于各廠家采用的信號(hào)頻率存在差異,采用不同廠家的設(shè)備測(cè)量相同狀態(tài)下的蓄電池時(shí),顯示的內(nèi)阻值不相同,甚存在較大的差異;

　?、谧杩箶?shù)據(jù)非常抽象,需要使用者具有一定的專業(yè)知識(shí)才能進(jìn)行判斷。很少有廠家能夠提供嚴(yán)謹(jǐn)、完整的判斷標(biāo)準(zhǔn);

　?、鄄糠謴S家的測(cè)試結(jié)果與蓄電池實(shí)際容量劣化狀態(tài)的相關(guān)性差。由于缺乏有效的界定標(biāo)準(zhǔn),很難判斷某些設(shè)備阻抗數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

　　針對(duì)以上問(wèn)題,將在線阻抗測(cè)試與蓄電池運(yùn)行數(shù)據(jù)結(jié)合在一起就可以有效地實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)中備用儲(chǔ)能單元的故障預(yù)測(cè),從而實(shí)現(xiàn)提高供電系統(tǒng)可用性。

　?、賹⒕€阻抗測(cè)試與蓄電池運(yùn)行數(shù)據(jù)結(jié)合作為故障蓄電池的快速檢測(cè)方法,有效的測(cè)試設(shè)備應(yīng)該能夠準(zhǔn)確檢知蓄電池組中的嚴(yán)重劣化蓄電池;