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　　1、 引言

　　蓄電池作為直流電源系統的核心組成部分，起著儲備電能、應付電網異常和特殊工作情況、維持系統正常運轉的關鍵作用，是需要高可靠電力保障領域的最后一道防線。當前，蓄電池在線監測及狀態評估逐漸被人們所重視，在電力、通信等行業應用越來越廣泛，然而，蓄電池在線監測及狀態評估所采用關鍵技術—內阻測量技術，并不被人們所了解，還存在模糊的認識。

　　2、 蓄電池狀態在線評估

　　目前對蓄電池(落后)狀態在線評估有浮充電壓監測法和蓄電池內阻監測法。

　　浮充電壓監測法過去曾廣泛采用，但是理論分析和大量實驗證明，浮充電壓與蓄電池的(落后)狀態及預計使用壽命無關，因此現在已不在用于對蓄電池的狀態進行評估。

　　理論分析和大量實驗證明，蓄電池(落后)狀態及預計使用壽命與其內阻具有密切的關系，目前國內外使用的蓄電池監測設備及蓄電池狀態分析設備都是以蓄電池內阻為主要指標，結合蓄電池內阻的變化速率及歷史數據，建立專家系統，對蓄電池(落后)狀態進行在線評估，預計其使用壽命。

　　電站蓄電池往往采用大容量蓄電池，其內阻極其微小，為幾十到數百微歐，甚至接頭的緊固的松緊程度都會對測量結果不影響，并且蓄電池在線工作是因為充電裝置產生一定的紋波干擾，因而傳統的電阻測量技術難以達到要求，應采用微電阻精密測量技術進行蓄電池內阻測量，以對蓄電池內阻微歐級這樣微小的變化做出的反映。

　　3、蓄電池的內阻模型

　　圖1(a)為蓄電池簡化等效電路，圖中RC1和RC2分別為正負電極的極化電阻，C1和C2是正負電極的雙電層電容，RΩ是蓄電池的歐姆電阻。圖(a)還可以進一步簡化為(b)，圖中R和為蓄電池的極化電阻，C為兩電極雙電層電容等效值。蓄電池連接部分主要是歐姆電阻，而電極活性物質部分既有歐姆電阻又有極化電阻。

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　　(1)歐姆電阻：由極板、匯流排、極柱、電解液、隔膜等的電阻組成，它們服從歐姆定律。

　　(2)極化電阻：包括濃差極化電阻和電化學極化電阻，它們由擴散極化電阻、電荷傳遞電阻組成，是由電極動力學過程和物質轉移引起，它們不服從歐姆定律。

　　濃差極化：電流通過蓄電池后，引起正負電極表面附近的電解液濃度變化，進而產生濃極化電動勢η+、η-，其大小與電流大小、溫度、電極反應速率、電遷移、擴散速度有關。

　　電化學極化：當電流通過蓄電池時，由于電極過程某一步的遲緩，阻礙了電極過程的進行，使電極電位離開平衡電極電位。其大小與電流大小、溫度、電極真實有效表面積等因素有關。

　　4、影響蓄電池內阻的因素

　　影響蓄電池內阻的因素主要有：

　　(1) 蓄電池的落后程度：隨著蓄電池使用時間的增加，由于電池失水、極板及連接條的腐蝕、極板的硫酸化、極板的變形及活性物質的脫落等因素，造成蓄電池容量減小，蓄電池的內阻逐漸變大。

　　(2) 蓄電池的荷電量：同一只蓄電池，放電程度不同，由于蓄電池電解液深度、電極表面反應物質的厚度、電極表面的孔隙率明顯不同，而使蓄電池的內阻差異很大。放電程度越深，蓄電池的內阻越大。

　　因而在對蓄電池落后狀態進行評估時，同一生產廠家同一型號的蓄電池應建立統一的內阻標準，應將電池充滿電后再進行內阻測量，對照標準對蓄電池落后狀態進行評估，如果未充滿電，由于無法區分是蓄電池落后狀態引起的內阻增加，還是蓄電池荷電狀態引起的內阻增加，而使評估失去意義。

　　(3) 溫度：隨著溫度的升高，反應物質的擴散、電荷傳遞、電極動力學過程和物質轉移更容易進行，因而蓄電池內阻減小。

　　(4) 蓄電池的型號：不同生產廠家、不同種類、不同型號的蓄電池，由于電極、電解液、隔膜的材料配方不同、電池的結構不同、裝配工藝不同而使蓄電池內阻產生差異。

　　(5) 測量信號頻率：目前許多蓄電池內阻測量實際上測的是蓄電池的阻抗，而蓄電池并非純電阻特性，還包含電容，因而其阻抗大小和測量信號頻率有關，使蓄電池內阻測量結果不具有客觀性。

　　為使蓄電池內阻測量結果具有客觀性，應根據測量信號電流和電壓的相位關系，用解析的方法去除蓄電池電容對測量結果的影響，使測量結果和測量信號頻率無關，即在任何測量信號頻率下，內阻測量結果具有唯一性。

　　(6) 測量時間和測量電流大小：在采用較大測量電流的情況下，在施加測量信號和關閉測量信號的瞬間，由于極化和建立和穩定是個變化的過程，不同的測量電流，不同的測量時間，極化是不同的，使蓄電池內阻測量結果不具有客觀性。

　　為使蓄電池內阻測量結果具有客觀性，應盡量用較小的信號電流進行內阻測量，根據實驗，測量電流應≤0.05C10,其中C10為10小時放電率下蓄電池的容量。使內阻測量結果與測量時間及測量電流大小無關，內阻測量結果具有唯一性。