内阻交流放电法在蓄电池在线监测中的应用

　　蓄电池作为直流电源系统的核心组成部分，起作储备电能、应付电网异常和特殊工作情况、维持系统正常运转的关键作用，是电力系统正常工作的最后一道防线。当前，蓄电池在线监测逐渐被人们所重视，在电力、通信等行业应用越来越广泛，但是，蓄电池在线监测及状态评估所采用的关键技术---内阻交流放电法并不被人们所了解，还在模糊认识中。

　　从理论分析和大量实验证明，蓄电池工作状态及预计使用寿命与内阻具有密切的关系，目前国内外使用的蓄电池监测设备及蓄电池状态分析设备都是以蓄电池内阻为主要指标，结合蓄电池内阻的变化速率及历史数据，建立起专家系统，对蓄电池状态进在线评估，預计其使用寿命。现代电站和变电站都采用大容量蓄电池，其内阻极其微小，为几十到数百微欧，甚至接头的松紧程度都会对测量结果造成影响，并且蓄电池在线工作时有一定的充电纹波干扰，因而使传统的电阻测量技术难以达到测量要求，应采用微电阻精密测量技术进行蓄电池内阻测量才行。

　　1蓄电池的内阻模型

　　图1为蓄电池的简化等效电路。图中Rc为蓄电池正负电极的极化电阻，C为正负电极的双电层电容等效值。R为蓄电池的欧姆电阻。蓄电池连接部分主要是欧姆电阻，而电极极化部分既有欧姆电阻又有极化电阻。

　　1.1欧姆电阻：由极板、汇流排、极柱、电解液、隔膜等的电阻组成，它们服从欧姆定律。

　　1.2极化电阻：它包括浓差极化电阻和电化学极化电阻，由扩散极化电阻、电荷传递电阻组成，是由电极动力学过程和物质转移引起，它们不服从欧姆定律。

　　1.3浓差极化：电流通过蓄电池后，引起正负电极表面附近的电解液浓度变化，进而产生浓极化电动势，其大小与电流大小、温度、电极反应速率、电迁移、扩散速度有关。

　　1.4电化学极化：当电流通过蓄电池时，由于电极过程某一步的迟缓，阻碍了电极过程的进行，使电极电位离开平衡电极电位。其大小与电流大小、温度、电极真实有效表面积等因素有关。

　　2影响蓄电池内阻的因素

　　影响蓄电池内阻的因素主要有：

　　2.1蓄电池使用的时间：隨着使用时间的增加，使电解液失水、极板与连接条的腐蚀、极板的硫酸化、极板变形及活性物质的脱落等因素，造成蓄电池容量减小，蓄电池内阻变大。

　　2.2蓄电池的电荷量：由于注入蓄电池的电解液深度、电极表面反应物质的厚度、电极表面的孔隙率等不同，而使蓄电池的内阻相差较大，从而电荷量也相差较大。