直流放電法有以下幾個主要的缺點:需要對電池進(jìn)行大電流放電;不能測量蓄電池的極化內(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大電流放電的方式,對于在實際使用中需要使用電池瞬時大電流放電的場合(如發(fā)電機啟動電池),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實現(xiàn)阻抗的測試。交流法測試原理圖如圖3所示,將一定幅度的交流電流信號注入到蓄電池中,同時捕捉蓄電池的電壓反饋。

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

　　脈動直流法,是介于交流法和直流法之間的一種方式。該方法是目前上對于鉛酸蓄電池內(nèi)阻的主流測試方式。脈動直流法采用的電流激勵信號為直流脈動信號,這樣既克服了交流激勵中的紋波問題,同時也無需使用像直流法那樣的大電流進(jìn)行放電。采用脈動直流對蓄電池進(jìn)行放電后,通過交流監(jiān)測回路對蓄電池端電壓的反饋進(jìn)行測量。此時,測量的是蓄電池端電壓對于脈動激勵信號的交流反饋。或者說,對于蓄電池端電壓中負(fù)荷激勵頻率的反饋信號進(jìn)行提取,從而獲得蓄電池的交流阻抗。脈動直流法,在技術(shù)實現(xiàn)上相對于前兩種方式難度較大。脈動直流法測試工作原理如圖4所示。

　　關(guān)于蓄電池的阻抗和電導(dǎo)的區(qū)別一直以來有一定的爭論。電工學(xué)會對于蓄電池的阻抗和電導(dǎo)的測試方法進(jìn)行了如下的定義:將已知頻率的恒定電流注入到蓄電池,通過對蓄電池端電壓反饋進(jìn)行測試,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)。即通過施加恒流信號,測試蓄電池電壓反饋的方法為阻抗測試法;通過施加恒壓信號,測試蓄電池電流反饋的方法為電導(dǎo)測試法。經(jīng)過對于目前世界市場主流的蓄電池測試設(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)行蓄電池的阻抗測試。也就是說,市場上主流的蓄電池阻抗測試設(shè)備,不管顯示的是蓄電池的阻抗或是電導(dǎo),實際上都是基于電工學(xué)會定義的蓄電池阻抗測試方法實現(xiàn)的。因此,目前對于阻抗/電導(dǎo)的提法,主要針對于采用直流大電流放電法測量蓄電池內(nèi)阻而提出的。蓄電池的阻抗/電導(dǎo)測試的實質(zhì)是針對于蓄電池在一定頻率下復(fù)頻阻抗的測量,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。

　　阻抗測試技術(shù)雖然被大多數(shù)人認(rèn)可,但是在產(chǎn)品化的過程中也存在一些不足。通過對于目前市場中的蓄電池阻抗的監(jiān)測設(shè)備的綜合分析。我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題:

　　①各廠家設(shè)備測量出的參數(shù)不相同。由于各廠家采用的信號頻率存在差異,采用不同廠家的設(shè)備測量相同狀態(tài)下的蓄電池時,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家的測試結(jié)果與蓄電池實際容量劣化狀態(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)的真實性。

　　針對以上問題,將在線阻抗測試與蓄電池運行數(shù)據(jù)結(jié)合在一起就可以有效地實現(xiàn)供電系統(tǒng)中備用儲能單元的故障預(yù)測,從而實現(xiàn)提高供電系統(tǒng)可用性。

　?、賹⒕€阻抗測試與蓄電池運行數(shù)據(jù)結(jié)合作為故障蓄電池的快速檢測方法,有效的測試設(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;