Введение

После измерения внутреннего сопротивления аккумулятора возникают следующие вопросы:

• Как интерпретировать полученные результаты измерений?
• Можно ли это сравнить с показаниями, полученными с помощью другого прибора?
• Какие требуется предпринять действия?

В серии статей мы подробно рассмотрим эти и многие другие вопросы, связанные с измерениями.

Т.к. подавляющее большинство приборов, позволяющих измерить параметры АКБ для стационарного применения и ПО, позволяющее формировать отчеты, отвечают требованиям IEEE 1188-2005, в этой и последующих статьях цикла будем использовать термины IEEE.

Согласно определению IEEE 1881-2016, измерение внутренней омической проводимости - это «измерение путей электронной и ионной проводимости внутри элемента или устройства, выраженное в терминах импеданса, сопротивления, проводимости или адмиттанса (в РФ более распространен термин комплексная проводимость)».

Этот термин был создан IEEE, чтобы отрасль могла использовать один термин. Это стало результатом того, что в 1990-х годах ряд производителей АКБ проводили работу по гармонизации норм и использованию определенного термина и ассоциировали его со своим оборудованием.

В следующих статьях я буду использовать термин «электрическое сопротивление», поскольку, на мой взгляд, это подходящий научный термин.

Почему полезно измерять импеданс батареи?

Для аккумуляторов VRLA и некоторых других типов аккумуляторов это измерение позволяет выявить неисправности аккумулятора и определить, что срок его службы подходит к концу, без необходимости проводить тест на разрядку.

Ниже приведен типичный график изменения полного сопротивление батареи VRLA в течение срока службы.

Экстраполируя историю изменения сопротивления аккумулятора, можно определить срок его службы, а значит, можно запланировать замену аккумулятора вместо того, чтобы ориентироваться на календарь.

Наблюдая за скоростью изменения сопротивления аккумуляторов, можно выявить неисправные элементы. Ниже приведена история изменения сопротивления нескольких аккумуляторов линейки для ИБП.

Батареи с более высокой скоростью изменения сопротивления и более высоким сопротивлением являются неисправными. Вы можете легко определить, когда неисправные батареи были заменены, по вертикальным линиям на графике.

Как вы можете измерить полное сопротивление батареи?

Чтобы измерить импеданс батареи, необходимо изменить напряжение. Импеданс батареи зависит от скорости изменения (частоты) и амплитуды тестового сигнала, подаваемого на батарею.

Чтобы вызвать изменения в аккумуляторе, в зависимости от используемого оборудования тестовый сигнал может отбирать энергию, подавать энергию или делать и то, и другое. Для оборудования для постоянного мониторинга аккумуляторов типичным методом является отбор небольшого количества энергии из тестируемого аккумулятора с помощью тестового сигнала.

Что такое импеданс батареи?

Импеданс батареи - это электрическое сопротивление и ионное сопротивление.

Проблемы

Чтобы правильно интерпретировать показания сопротивления аккумулятора, необходимо обладать определёнными знаниями. На показания может влиять ряд факторов, в том числе:

1. Не существует отраслевого стандарта, определяющего метод измерения импеданса батареи, например, амплитуду тестового сигнала или частоту тестового сигнала. Поэтому каждый производитель устройств использует свой собственный метод. Батарея — это не просто резистор, поэтому необходимо измерять импеданс. Разные методы измерений дают разные показания для одной и той же батареи.
2. Сопротивление батареи, как правило, очень низкое, поэтому легко допустить ошибку из-за расположения измерительных щупов или точек измерения, например, из-за разного расположения щупов при снятии показаний с помощью портативного прибора.
3. При онлайн-измерении на результат могут повлиять факторы, связанные с цепью:

• Параллельные батареи

• Изменения в нагрузке или зарядном устройстве для небольших цепей, например, двух 12-вольтовых аккумуляторных батарей для генератора.
• Пульсация или помехи от выпрямителей, инверторов, нагрузок и других источников. Показания могут быть получены, но их повторяемость будет низкой из-за высокого уровня пульсации. Этот эффект не проявится, пока не будет сделано несколько измерений на одной и той же батарее.

4. Температура и состояние заряда аккумулятора.
5. Количество батарей, протестированных с помощью одного измерения.
6. Расположение контрольной точки на многопозиционной батарее

Ключевыми моментами при использовании показаний импеданса являются:

• Повторяемые последовательные измерения
• Трендовые измерения с течением времени
• Обращайте внимание на скорость изменений с течением времени
• Не пытайтесь сравнивать показания разных устройств, если вы не понимаете все параметры, влияющие на измерение сопротивления аккумулятора, и не можете определить, возможно ли это технически.

Полный текст этой и другие статьи можно найти в нашей группе:

 vk.com/fpass