今天拆了擎天的内阻测试仪.

能讲讲测试的方法吗??
谢谢!

alber
美国Alber 公司,创建于1972年,公司的主营业务为蓄电池测试设备的设计和生产,并提供蓄电池的维护服务.几十年前,Alber 公司便向世人介绍了第一台蓄电池检测设备.至今仍在本行业保持领先地位.
  在产品方面,公司除拥有先进的、传统的容量检测设备外,还独创了蓄电池真实等效内阻测试专利(U.S.Patent No:5,744,962--瞬间大电流放电测内阻).从传统的容量测试--瞬间大电流放电测内阻--电池质量在线自动集中监控等无不体现了 在这个行业里面的领先地位,是世界公认的头号蓄电池测试设备生产商.国际权威IEEE协会将Alber 产品推荐为蓄电池管理的必备工具. Alber的测量标准已成为美国电池行业的事实标准. Alber是 IEEE 1188 (VRLA电池的测试维护标准)的SCC29 工作委员会的主要工作成员.

  作为“蓄电池测试专家”,公司除生产卓越的蓄电池检测设备外,还不断的向用户提供先进的维护方法.为此,公司经常举办蓄电池测试和维护方面的专题研讨会. Alber迄今为止举办了多次的技术讲座,已有超过8000人次参加了Alber技术培训.值得骄傲的是从1997-2003年连续七年承办了美国的电池年会,并在会上不断展示公司最新的技术和先进的护理方法.是名符其实的“蓄电池护理专家”.

Alber公司发明了:
第一台数字式微欧表
第一台全自动蓄电池容量测试仪(BCT-2000)
第一台蓄电池内阻测试仪(大电流 70A 放电测内阻专利:U.S.Patent No:5,744,962)
第一套全功能蓄电池监控系统(内阻测试技术的高级应用)

  Alber公司的系列产品已成为美国国防部、美国核电委员会和美国民用航空空中交通管制委员会指定的电池检测和监控的专用产品.已成为世界同类产品的翘楚.



电池和电池组为什么要进行定期检测和在线监测
--------------------------------------------------------------------------------

  阀控式铅酸蓄电池(VRLA)从一开始便被称为免维护电池,而生产厂家又承诺该电池的使用寿命为10 ~ 20年(最少为8年),这样就给国内的技术和维护人员一种误解,似乎这种电池既耐用又完全不需要维护,许多用户从装上电池后就基本没有进行过维护和管理,因而在90年代初国内使用的VRLA电池出现了很多以前未遇到的新问题,例如,电池壳变形、电解液渗漏、容量不足、电池端电压不均匀等.这些现象不单在国内,就是在比我国早采用VRLA电池的国外也同样存在.在VRLA电池中由于电解液比重更大而且浮充电流更大,因而电极腐蚀更为迅速.电极腐蚀也会消耗氧气从而使电池变干,这是VRLA电池特有的故障.VRLA电池过度的气体逸出、焊接柱或盖板裂缝、密封不严,最后通过容器壁和塑料容器渗出水、氢和氧,这些都会引起电解液渗漏.VRLA电池的故障有些是气体调节阀出现故障引起的,阀打开会导致干涸,也会使空气进入电池,阴极板自我放电,阀阻塞会使盖鼓出和爆炸.VRLA电池的冷却比开口式电池更为重要,如果不充分的话,热失控可能会引起电池熔毁或爆炸.VRLA电池内部接线柱、同极的连接片以及电极接头的腐蚀而断裂的现象也比开口式电池更常发生.这些故障都导致容量损失.这使使用单位不易掌握VRLA电池的耐久性和失效问题.实践证明,VRLA电池端电压与放电能力无相关性,VRLA电池和电池组在运行过程中,随着使用时间的增加必然会有个别或部分电池因内阻变大,呈退行性老化现象,实践证明,整组电池的容量是以状况最差的那一块电池的容量值为准,而不是以平均值或额定值(初始值)为准,当电池的实际容量下降到其本身额定容量的90% 以下时,电池便进入衰退期,当电池容量下降到原来的80%以下时,电池便进入急剧的衰退状况,衰退期很短,这时电池组已存在极大的事故隐患.使用单位和管理单位,往往只重视备用电源的设备部分的维护和管理,而忽视电池组的重大作用,殊不知断电的危险很大程度上就潜伏在电池组. 整组电池充电的特性是,如电池组内有一个或几个内阻变大的老化电池,其容量必然变小,充电器给电池组充电时,老化电池因容量小,将很快充满.充电器会误以为整组电池已充满而转为浮充状态,以恒定电压和小电流给电池组充电.其余状态良好的电池不可能充满.电池组将以老化电池的容量为标准进行充放电,经多次浮充--放电--均充--放电--浮充的恶性循环,容量不断下降,电池后备时间缩短.结论:如不定时检测,找出老化电池给予调整,电池组的容量将变小,电池寿命缩短,影响系统的高效安全运行.
实践证明,电池和电池组的定期检测和在线监测是非常重要和必须的,是备用电源系统中非常重要而又往往被人们忽视的重要环节.




电池检测和在线检测的三种主要方法
--------------------------------------------------------------------------------

  蓄电池在线监测管理是针对测量电池的运行条件和检测电池本身的状况而设计的、电池监测主要有如下三种方法:①整组监测,②单电池电压监测,③电池内阻监测与在线监测.
① 整组监测:整组电池监测功能一般设计在整流电源内(如一些高端的UPS的电池管理软件),测量电池组的电压,电流和温度,进行充电和放电管理,尤其是根据环境温度变化来调整电池组的浮充电压(温度补偿)做得比较好,在电池放电时电池组电压低至某下限时报警.成组电池监测很难发现单电池的缓慢变化,包括单电池本身的老化和因单电池一致性问题而带来的积累效应,以一组48V电池组来说,如果只有1个电池在变坏,其电压变化的信号会被其它23只电池“淹没”.电池端电压及电池组母线电压与电池容量(放电能力)无关.整组监测无法监测电池及电池组实际容量,无法筛选其中已老化的电池.

② 单电池电压监测:1997 年我国邮电部发布的电池监控标准目的在于规范电池监测产品和技术.标准中明确要求监测到每一个单电池.目前电信部门使用的产品大多都是依据该标准设计和生产的.制定标准后,电信运维部门期望监测设备能够起到重要作用,而实际情况是在浮充状态,监测设备只能发现极个别性能很差,浮充电压超常的电池.对于浮充电压小幅值的差异监测,系统并没有办法区别和处理,也就是对于电池性能变坏,电池容量已经大幅下降的老化电池监测无能为力,这时如果电池浮充电压变化不明显,监控系统不会发出警报.而是当放电时发现某电池的放电电压(或曲线)异常才有警告.但一般为时已晚.结论:实践证明,单电池电压监测的预警性和前瞻性较差,无法准确测定电池内阻和容量,及时找出老化电池.

③ 电池内阻监测与在线监测:以美国 Albér 公司为代表的电池监测设备厂商在近几年推出了直流放电法对电池进行内阻检测的系列产品,是电池监测技术的质变,即由被动监测电池电压到主动精确测试电池内部状态(内阻)和在线监测电池组动态变化.

  内阻在线测试技术难度大,各厂家的技术和设备各有特点,其测试内阻的准确度和抗干扰能力差别也很大.因此内阻测试技术就成了整个监测系统的核心技术,其测试的好坏也直接影响了整个监测系统的质素.



Alber 电池内阻在线监测的工作原理
--------------------------------------------------------------------------------

  直流放电法测内阻是一个接近蓄电池工用方式的测试方法,但蓄电池内阻很小,从几十微欧到几百微欧(12V 的1-3毫欧),测试电流要达到 30A 以上,才能准确地测试电池组每块电池的内阻值.Albér 的直流放电电流高达 30-70A,是由控制模块(主机)按编程信号顺序接通每节电池向负载模块(RTM)放电的“阀”,每节电池向负载模块大电流(30A-70A)放电,时间为 3.25 秒.放电过程由数据采集模块(DCM)监测和采集电池的通断电压(放电电压稳定后的瞬间断电压差);负载模块(RTM)承载和采集放电电池的电流.DCM 和 RTM 均有相应的电压和电流感应器件,测定负载模块断开的瞬间的电压差,据此计算出准确的电池内阻值(R内阻=△V/I),DCM、RTM 和控制模块均有储存记录,并将相关数据以图表和数字的方式,直观地在PC终端上显示出来.
  每块电池均编有顺序号,BDS 系统和 PC 终端均有相对应的电池编号,可随时翻查每节电池的历史记录,设定测定电池内阻的时间间隔(例如每10 天或每 30 天测一次).也可以随时进行内阻测试,监测每块电池和电池联线(连接片)的内阻变化.设定报警阀值.BDS 系统全程(24Hr×365天)在线监测电池组运行的总电压、总电流、单体电压、环境温度等数据.预测电池内阻变化趋势和寿命,筛选内阻变大的老化电池,采取防范措施,消除电池隐患,确保电池组运行安全、可靠.延长电池组使用寿命.

直流放电法:
   如图所示,500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1065853649.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">由被测电池向负载模块 (RTM) 放出大电流(30-70A),时间3.25秒,测量放电电压稳定后的瞬间断电压差△V(V2-V1) 与电流值 (I) 的比值计算出电池的内阻 R内阻＝△V/1
    直流放电法测内阻为 Albér 公司专利(专利号:U.S.Patent No.5.744.962).

谢谢!
指点迷津!!

蓄电池维护中的电池内阻测试
摘要:介绍阀控铅酸(VRLA)蓄电池内阻的组成、测试原理和方法.不同的测试方法和测试条件得到的蓄电池内阻中包含的成分不同,数值各异.虽然电池的内阻与电池的容量或寿命之间没有严格的数学关系,但是电池内阻的变化趋势,可以提供电池性能和寿命的相关信息.本文重点介绍了一种采用DC脉冲负载电流测试方法的测仪 Cellcorder,其具有比AC测试方法更高的精度(分辨率)和重复精度(±5%).应用其电池内阻变化趋势分析软件,对定期测量的电池内阻历史数据进行变化趋势分析,可以判断和预测电池的性能,作为电池容量测试的预估测试和替代方法.

1 前言
阀控铅酸蓄电池(VRLA)作为备用电源,已广泛应用于我国电信部门.由于这种电池是密封的,不象自由电解液固定型铅酸电池那样透明直观,又无法测量电解液的密度,因而给维护工作带来一定的困难.目前,进口和国产的用于在线测量VRLA电池内阻或电导测试仪已在一些部门得到应用.然而在实践中发现,通过在线检测VRLA电池内阻(电导),来判断电池的性能并不令人满意.这些采用AC测试方法的测试仪,在测量电池内阻(电导)时离散性较大,重复精度较差.本文在分析电池内阻的组成、测试原理和方法的基础上,介绍了一种采用DC脉冲负载电流测试方法和测试仪器Cellcorder,其具有比AC测试方法更高的精度(分辨率)和较高的重复精度(±5%).应用其电池内阻变化趋势分析软件,对定期测量的电池内阻历史数据进行变化趋势分析,来判断和预测电池的性能,作为电池容量测试的预估测试和替代方法.

2 电池模型与内阻的组成    2.1 传统的电池模型1959年,有资料公开发表了电池的等效电路和典型数值.根据电池的内部电路模型,能大致地理解电池内部参数与它的传导路径和容量的关系.研究人员对电池进行测试,测试频率从直流到几千赫兹,以试图在这些参数与电池的容量之间建立起某种关系.但得到的结果常常是混淆的或相互矛盾的.    几乎所有典型的蓄电池应用中,电感对于电池的性能实际影响是非常小的,这是因为它的数值实在太小(仅有0.05到0.2微亨).而另一方面电池的电容又相当的大,即可达到每100Ah容量1.7F.电池的这种特性对于充电器制造商来说是个好消息,他们可以利用电池的这个特性对充电器的输出电压进行滤波.但是,没有证据表明电容与电池容量之间具有某种关系.  

    2.2 优化的电池模型美国Albercorp公司集中力量对电池的内阻进行研究,建立了一个优化的电池模型(见图2).这个模型将电池的内阻划分为金属电阻和电化学电阻,它们是不随测试频率的变化而变化的.实际上,在研究电池容量关系的过程中,为了获得最佳的结果,研究人员使用了极低的频率甚至直流.另一个关注电池内阻的研究单位是享有很高声誉的日本电话电报公司(NTT).他们的研究和现场使用人员得出的重要结论是:导致铅酸电池性能的老化的原因是内阻的增加.他们用持续时间为500μs的脉冲直流电流来测量电池的内阻.根据测试结果,他们认为用测量电池内阻的方法可估算出±10%范围内的电池容量退化.内阻增加对电池容量有负面影响,电池内部的功率消耗应为I2×R内,由于这部分的能量没有得以真正利用,从而造成实际容量的减少.但是在放电过程中,电池容量的减少,与电池内部金属电阻或电化学电阻变化的依赖关系是不同的.    (1)金属电阻电池的内部传导路径一直困扰着电池测试专家.这是因为电池性能退化现象发生得特别快,可能在每年一次的容量测试的间隔中出现.失效电池的反常内阻说明了电池的极柱、内部的汇流排及板栅已成为化学腐蚀、不良焊接或烧(灼)伤的牺牲品.这时会看到浸入电解液中铜垫接触表面已被腐蚀或铅质极柱脱落的现象.     (2)电化学电阻涂膏、电解质和隔离器构成了电池内阻中的电化学电阻部分.电池长时间的使用会造成活性物质减少或涂膏老化,使电池的电化学电阻不断增加.在电池充放电时,由于电解液的比重变化,以及隔离器的成份或其表面的化学构成的改变,也都会使电池的电化学电阻产生暂时的变化.隔离器蠕变、堵塞、短路或者硫化现象,是使电池电化学电阻异常或增加的原因,但是,VRLA电池电解液的干涸是其失效的首要原因.

3 蓄电池内阻测试方法    3.1 交流法测电池内阻交流阻抗法测VRLA电池内阻,其交流信号频率范围为0.5Hz-10kHz.虽然电池阻抗模与频率的对数之间没有严格的线性关系,但在高频区(1kHz-10kHz)变化较少,于是取此时的阻抗模作为电池内阻.目前,电信部门使用的蓄电池电导测试仪,可以认为是简化了的电池交流阻抗测试仪.它将已知频率(10Hz)和幅值(1V)的正弦交流电压加在电池的两极柱上,然后测量跟电压相位相同的电流值,由此算出电池的电导(或内阻).虽然从理论上说,加在纯电阻负载上的正弦交流电压和电流是同相位的,即用电导测试仪测得的电池电导是内阻的倒数.但实际测得的结果却与交流电的频率有关,这是由于所用的交流电频率较低,信号周期时间长达100ms,所测得的电阻值中既含有金属电阻,又含有电化学电阻.因此,用电导仪测得的电池“电导”的含义不够明确,它既包含了电池的金属电阻的影响,又包含了电化学电阻的影响,其次,从所测得的电导值来看,小于2500Ah电池的内阻值在mΩ级,测试过程中接触电阻引入的误差接近mΩ级,严重干扰了测试结果.
3.2 直流法测电池内阻电池制造商通常利用简单的欧姆定律来确定电池的内阻.他们的一般作法是测量电池充/放电期间的端电压变化值以及电流值.在电池中有阶跃电流I流过时,电池端电压就会发生变化,只要测出持续时间趋近于0时电池电压的变化值△U,就可以算出电池的内阻R内=△U/I.试验结果表明,当电池以恒电流I放电时,测出其在500μs-1000μs内电压的变化△U,则由及内=△U/I,即可算出电池的内阻.用此法测得105Ah汽车电池单格的欧姆内阻为600μΩ,200Ah的VRLA电池内阻为500μΩ.Cellcorder的原理也是这样的,但是它更快、更精确.其应用现代微处理器和固态电路控制技术,整个测试过程都是在微处理器的控制下完成,进行精确定时和运算,它在正常的测试时段内提供快速、准确的数据,并判断读数是否有效,然后对结果进行存储记录.电池在负载接通时,其内阻会造成瞬间电压降.经过3s-4s后,负载放电电流达到一个稳定值,在关断负载放电电流前的瞬间,测量此时的稳定电流值I和电压值U1.在负载电流关断后,电池端电压又会恢复升高.Cellcorder能读取负载电流关断前和关断后瞬间的电池端电压U1,U2,从而简单地得出R内=△U/I=(U2-U1)/I.

4 Cellcorder的特点及应用]     负载放电瞬间测试是Cellcorder有别于目前市场上的其它蓄电池电导(内阻)测试仪的关键特点,并能提供令用户信服的数据.Cellcorder的负载放电电流为20A-70A,放电时间很短,对于额定容量小于1000Ah的电池,只有3s-4s;而对于更大容量的电池来说,放电时间也只接近10s.为了证实短时间大电流的影响和安全性,进行了下面的试验.在一根带皮导线(AWG20#27英寸长)流过Cellcorder的测试电流(20A-70A)没有造成损坏和明显的发热.在实际测试开始毫秒级的时间内,Cellcorder便能感应到放电电流值.如果电池的内阻很高,放电电流会很小,放电将被仪器立即中止.所以,负载放电测试,对于带有腐蚀的内部导体的电池来说,除了在内部导体上造成特殊烧蚀外,不会产生更严重的损坏.经过上万次电池测试试验,Cellcorder的负载放电测试不会造成电池开路.Cellcorder由于采用了直流技术,因此它可以准确的重复测量在线电池的内阻,具有更高精度(分辨率1μΩ)和较高的重复精度(±5%).纹波电流、50/60Hz干扰电磁场、噪声以及正常的浮充电流都不会对仪器读数产生影响.          Cellcorder是一台非常有用的蓄电池多用测试仪,可以对在线浮充状况、开路甚至部分放电情况下的电池进行测试.它通过定期精确测量电池的电压值、内阻值,形成数据文件,应用其电池内阻变化趋势分析软件,对定期测量的电池内阻历史数据进行变化趋势分析,或与电池在100%容量时的内阻值(基准值)进行比较,可以判断和预测电池的性能.电池内阻的变化为电池的老化提供了相关信息.电池的老化过程是取决于设计的材料和结构退化的速度.比如正常的电池寿命,是指在温度为25℃,以及在特殊的浮充条件和规定放电深度与频率情况下的寿命.电池传导路经的缓慢腐蚀,极板上活性物质的脱落,板栅的变形以及VRLA电池液的挥发,所有这些自然过程都促使了电池寿命的终结.内阻的增加和容量的减小都是电池老化过程的标识.一般,电池的实际容量低于80%时,电池性能会急速下降,建议更换该电池.在正常情况下电池的内阻增加是很缓慢的,但是当电池的寿命快结束时,内阻会快速增大,报废电池的内阻值一般比电池内阻基准值高25%,有些甚至高出50%.电池测试专家们希望得到电池在100%和80%容量时内阻数据的基准值,以确定电池所处的伏况.“基准值”取得的最佳时机是在电池的安装工作完成后,对电池组进行验收时,进行容量测试并测定内阻.此时的结果应是非常一致的,这些数据要小心地保存起来做为基准值或IEEE/ANSI P-1188中的“基准”.以后测量到的内阻数据与基准值进行比较,然后再决定维护还是更换该电池.另一个获取“基准值”数据的方法,是在对同期同型号的电池测定完容量后,再取得同型号不同时期电池的数据.然后,根据时间推移,积累出报废或80%容量电池的相关数据.

21IC上的一些图纸
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1065946012.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1065946067.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

8038
楼主,8038是函数发生器
主要是为测试提供正弦波与方波1kHz的测试频率
你所说的确是仪器确实是暴利
但是仪器行业时一定有暴利存在的
我见过的子木,555的内阻测试仪还是很不错的,
我后来的一个自己使用测试仪就是采用了里面的一些道理的.

呵呵
不好意思,你上面的这第一个图就是我在21IC上贴的,第一个样本的电路图
后来只是做了一些小改动
总的是产生1k的交流横流源,对被测无进行测试
从实验结果看,测量无原材料的准确性更高可以达到0.1毫欧
测量有源体的话,精度只能达到0.2~0.3之间
范围从1~1000毫欧之间.
就是热稳定性不是很好
如果环境温度跑到60度的话,测量值会往上飘
由于后来工作较忙,没有继续完善,
不知你有何建议?

能把您的内阻测量的图纸给我?我很需要,但买不起,不好意思.谢谢!dlvisa@163.com

上图的400与LM398已经能构成一个内阻仪了,精度也不错的.当然具体的是细调整参数.
对pcb也要求比较严格.

你说的内阻仪器多少钱呀?
我地址是E_mail;cheyongc@163.com

不贵了,工业设备是这样的,工厂里某台机器的电路板我觉得看起来非常简单,都是常用的ic元件,居然报价10000块,成本顶破天不超过200

老兄能说一下它的测试过程么?
    比如,8038产生的1KHz正弦交流信号,怎么变成恒定交流信号?
    然后,是不是通过整流电路,将电池两端的交流信号变成直流信号,然后采样计算出来的.

老兄,谈一下怎么将8038提供的正弦波 变成50mA的恒定交流信号.然后呢?怎样采集电池两端的信号.先整流么?

楼主:能告诉我4N25用来隔离什么吗?

求内阻测试仪技术,电子信箱:szsyjz@sohu.com

说说看

这个内阻仪确实差了些!!

我见电动车维修书上和电工基础书上,有电池内阻的测量办法,价格也不贵,10元的东西就可以了,可就是精确度不高,如果要个大概数据可以用,要是搞科学研究实验就不行了,如果感兴趣可以去书店找来翻翻.

能不能指点我啊,我很需要啊?我的电池是100AH的,要知大概内阻知得了.

我的QQJ 362220275加我啊,多多指教啊

,电压除电流 等于电阻,电阻等于内阻加外阻,内阻是电池的电阻,外阻是负载的电阻,根据电压降就能够判断电阻的大小.用个固定的负载给电池放电,请控制在2时率左右,每2分钟记个电压和电流数据,

这有什么奇怪的,某设备上的单片机空片才1美刀,带程序的就要1万美刀了.差一万倍,这就是技术含量.

谢谢,顶上. 要测两个小时才能算出阻吗,内阻如何变化是正常呢?

有电路图吗?