基于蓄电池性能检测的交流恒流源设计

  　高 

娜  李  鸣  李胜军

  （军械工程学院 

河北  石家庄  050003） 

  摘  要：为了对蓄电池的性能进行在线检测和故障诊断，介绍了用以提供检测蓄电池的交流恒流源的设计思想和实现方法。通过实验进行了实例应用和验证，取得了较好的效果，为蓄电池的在线检测提供了一种实用的方法。

  关键词：交流恒流源，蓄电池，内阻

Design of

AC Constant Current Source Based on Battery Performance Testing

GAO Na 

LI Ming  LI Sheng-jun

(Ordnance Engineering

College  Shijiazhuang  050003)

  Abstract:

In order to battery to be performance test and fault diagnose, design and implement of AC constant current source to be put forward. The model obtain a good result through a series of experiments, it provide a applied method for maintenance ensure.

  Key

Words: AC constant current source, battery, internal resistance   

1　引言 

  对蓄电池进行检测有许多实用且可行的技术，如比重、开路电压、加载电压、电量测量、内阻等。目前国际上流行一种用电导测试的方法，它通过检测电池的内阻判断电池的实有容量。阀控铅酸蓄电池的电阻组成是复杂的，在不同的量测点和不同的时刻测得的电阻值包含的组成也是不同的。阀控式密封蓄电池的故障如板栅腐蚀和增长、接触不良、活性物质可用量减少等，集中表现于电池内阻的增大、电导的减小。因此，电导或内阻的大小可反映电池故障和使用程度的有效信息。

  为获得蓄电池的内阻变化情况，前提是可以提供需要的交流恒流源。基于此本文介绍了用以提供检测蓄电池的交流恒流源的设计思想和实现方法，完成了对铅酸蓄电池的性能检测和故障诊断。 

2  蓄电池检测原理 

  蓄电池内阻并非纯阻抗，它的交流等效阻抗Z模型如图1所示。图中R1、R2是正、负电极极化电阻；C1、C2是负电极极化电容；L是电感；R3是电池欧姆电阻。蓄电池欧姆电阻R3表征了电池的荷电程度。但为了简化测量，通常从等效阻抗Z中仅分离纯电阻R（R由R1、R2、R3构成），R 和R3之间呈线性关系，故可用R间接地表征电池荷电程度。

    

        

图1  蓄电池交流阻抗等效模型

Figure1 The

AC resistance equifinality

model of battery 

  

  在线测试蓄电池时选用交流四端阻抗法。其基本思想是：将一个交流测试信号加在电池上，然后测量流过电池的电流（I）和该电流在电池两端产生的交流电压降（V），由此可以导出阻抗R

(V/I)。交流信号频率一般都选择得可以忽略电容的影响，测得的数据实际上就是电阻。

  阻抗法的优点在于对在线使用的蓄电池来说，此方法对系统影响最小，并可在电池的整个使用期内精确测量。同时施加的低频信号频率非常之低，施加的交流电流也非常小，故不会对蓄电池的性能造成影响，并且不需要负载箱。 

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