蓄電池內(nèi)阻測(cè)量?jī)x適用于各種電力設(shè)備

“十四五”以來，我國(guó)水電事業(yè)大步前行。烏東德、白鶴灘、兩河口等大型巨型常規(guī)水電，豐寧、長(zhǎng)龍山、敦化、梅州、陽江、荒溝、周寧、沂蒙等一批抽水蓄能（以下簡(jiǎn)稱“抽蓄”）投產(chǎn)，尤其是2021年，國(guó)內(nèi)新增水電并網(wǎng)容量2349萬千瓦，為“十三五”以來歷年之*。截至目前，國(guó)內(nèi)水電裝機(jī)容量達(dá)到4億千瓦，連續(xù)17年位居第1，其中抽蓄超過4000萬千瓦。

“進(jìn)入新發(fā)展階段，水電依然大有可為。”水利部總工程師仲志余表示，去年3月公布的《中華人民共和國(guó)國(guó)家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）明確提出，推進(jìn)雅魯藏布江下游水電開發(fā)，建設(shè)金沙江上下游、雅礱江流域、黃河上游和幾字灣清潔能源基地等。“兌現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的承諾、建設(shè)清潔能源基地、實(shí)現(xiàn)水風(fēng)光互補(bǔ)、促進(jìn)電力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)、推進(jìn)水利高質(zhì)量發(fā)展等，都離不開水電的科學(xué)有序開發(fā)。”

在中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)張野看來，《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》《抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》等一系列政策的發(fā)布，進(jìn)一步為水電和新能源的規(guī)模化、市場(chǎng)化、高質(zhì)量發(fā)展提供了根本遵循。新時(shí)期構(gòu)建以水電為主導(dǎo)、清潔能源多元化的能源發(fā)展新格局是大勢(shì)所趨。

應(yīng)急管理部二級(jí)巡視員夏君麗表示，在大力推動(dòng)水電工程建設(shè)的同時(shí)，必須充分認(rèn)識(shí)到我國(guó)水電梯級(jí)開發(fā)、下游沿岸人口密集的基本國(guó)情，應(yīng)清醒地看到一些地方電力建設(shè)工程，特別是新能源電力建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)入大規(guī)模集中建設(shè)期，人員、設(shè)備、管控等重點(diǎn)環(huán)節(jié)面臨的復(fù)雜性風(fēng)險(xiǎn)，防控重大保障風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)仍然艱巨繁重。“需要堅(jiān)持底線思維，始終把保障放在第1位，把統(tǒng)籌發(fā)展和可靠落到實(shí)處，深入研究新情況新問題，將嚴(yán)格管理貫穿于水電行業(yè)的規(guī)劃布局、勘察設(shè)計(jì)、建設(shè)運(yùn)行等全過程。”

第1章 簡(jiǎn)介（WBXC-1000蓄電池內(nèi)阻測(cè)量?jī)x適用于各種電力設(shè)備）

1. 說明

本手冊(cè)為WBXC-1000蓄電池內(nèi)阻測(cè)試儀的使用指南，請(qǐng)?jiān)诓僮魇褂脺y(cè)試儀前仔細(xì)閱讀本手冊(cè)。

2. 主機(jī)部件（WBXC-1000蓄電池內(nèi)阻測(cè)量?jī)x適用于各種電力設(shè)備）

2. 1  USB接口：用來通過U盤上傳測(cè)試數(shù)據(jù)和下載參數(shù)；

2. 2  測(cè)試接口：連接測(cè)試夾具；

2. 3  充電接口：連接充電器；

2. 4  LCD：320*240彩色TFT液晶屏；

2. 5  鍵盤：共7個(gè)按鍵。定義如表一。

3. 主要功能特點(diǎn)（WBXC-1000蓄電池內(nèi)阻測(cè)量?jī)x適用于各種電力設(shè)備）

可對(duì)蓄電池電壓、內(nèi)阻、容量進(jìn)行測(cè)試；

可以作為電壓表使用,測(cè)試電池電壓；

可對(duì)不同電壓等級(jí)的蓄電池進(jìn)行自動(dòng)切換；

可對(duì)蓄電池進(jìn)行容量測(cè)算；

測(cè)試數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)；

對(duì)判別結(jié)果進(jìn)行聲音提示；

電池充電狀態(tài)指示；

本機(jī)電池電壓實(shí)時(shí)顯示；

無操作自動(dòng)待機(jī)；

測(cè)試數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)；

通過u盤和分析軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

4. 技術(shù)指標(biāo)（WBXC-1000蓄電池內(nèi)阻測(cè)量?jī)x適用于各種電力設(shè)備）

第2章 內(nèi)阻測(cè)試說明（WBXC-1000蓄電池內(nèi)阻測(cè)量?jī)x適用于各種電力設(shè)備）

電池內(nèi)部阻抗，也稱為內(nèi)阻，是一項(xiàng)影響電池性能的關(guān)鍵指標(biāo)。測(cè)試電池內(nèi)阻以判斷電池供電能力已經(jīng)是業(yè)內(nèi)的共識(shí)。影響電池內(nèi)阻的因素有：電池尺寸、工作時(shí)間、結(jié)構(gòu)、狀況、溫度和充電狀態(tài)。

對(duì)于一個(gè)充滿電的電池，當(dāng)電池放電時(shí)，其內(nèi)阻逐步緩慢增大；當(dāng)電池放電達(dá)到一定程度后，內(nèi)阻的變化量才急速增大；當(dāng)電池放完電后，其電阻比完全充電狀態(tài)時(shí)大2~5倍。

電池溫度也影響內(nèi)阻的測(cè)量，但只在冰點(diǎn)以下才比較明顯。在32℉以下，溫度對(duì)內(nèi)阻的影響很大，在-20℉時(shí)的內(nèi)阻是原來的兩倍。這就是為何在冬季電池的能量要小很多。

電池的使用時(shí)間也會(huì)影響其內(nèi)阻。電池使用時(shí)間越長(zhǎng)，隨著鹽化增加內(nèi)阻越大。內(nèi)阻增加的多少與電池的使用和維護(hù)方法有關(guān)。電池的整體狀況（例如機(jī)械裝置失效）也會(huì)影響電池的內(nèi)阻。某些失效模式會(huì)使電池內(nèi)阻增加。

由于不同廠家在生產(chǎn)電池時(shí)，工藝、配方的不同，造成同樣容量的電池內(nèi)阻有所差異，對(duì)電池好壞的判斷不應(yīng)完全拘泥于電池內(nèi)阻的值，還應(yīng)參考電池內(nèi)阻的變化趨勢(shì)。當(dāng)電池內(nèi)阻超過初始內(nèi)阻的1.25倍時(shí)，電池就已經(jīng)不能通過測(cè)試，當(dāng)電池內(nèi)阻變化到初始內(nèi)阻的2倍后，電池結(jié)構(gòu)容量就不足80%。

本內(nèi)阻儀的采用瞬間放電法對(duì)電池進(jìn)行內(nèi)阻測(cè)量。對(duì)蓄電池的實(shí)際工作情況進(jìn)行分析研究可以發(fā)現(xiàn)，蓄電池的端口對(duì)外電路呈現(xiàn)阻抗特性。在實(shí)際的使用中，蓄電池的電極，連接線等構(gòu)成的電感，由于使用頻率低，引線短，電感很微弱，一般在分析和研究中不予考慮。

一般我們都將蓄電池的電阻分為金屬電阻，也即是歐姆電阻；電化學(xué)電阻，包括電化學(xué)反應(yīng)電阻和粒子濃差極化電阻。關(guān)于容抗部分，法拉第電容因?yàn)槠浜銐禾匦裕梢詫⑵涞刃橐粋€(gè)電壓源。另外，將其他容抗都等效變化為多個(gè)電容并聯(lián)形式，則電池的等效模型可以簡(jiǎn)化如圖1所示。

Rm為金屬電阻，這部分的電阻只是隨著金屬的腐蝕、蠕變、硫化等因素而緩慢地變化著。電化學(xué)電阻Re則是隨著容量的狀態(tài)而時(shí)刻發(fā)生著變化的，但是這部分的變化又為并聯(lián)著的電容的容抗變化所掩蓋著。在交流情況下，由于電容 C 比較大，大部分電流流經(jīng)電容，而 Re上分流較少，此時(shí)檢測(cè)到的實(shí)際上是由Rm和C串聯(lián)的阻抗，而 Re被忽略了。為了避開C的分流，直接由電池產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的大放電電流，然后測(cè)出電池極柱上電壓的瞬間變化，如圖2所示，通過負(fù)載接通時(shí)的瞬間電壓降和斷開負(fù)載時(shí)的瞬間電壓恢復(fù)可以推導(dǎo)出相應(yīng)的內(nèi)阻。

在瞬間直流情況下，蓄電池的等效模型可以認(rèn)為是一個(gè)電壓源和內(nèi)阻串聯(lián) (戴維南等效模型 )所構(gòu)成，如圖3所示。

ΔU=RinternalI從而有Rinternal=ΔU/I

從理論上說，在這里ΔU 有兩個(gè)，一個(gè)是給試驗(yàn)電路加上負(fù)載的瞬間，電池電壓跌落值，另外一個(gè)就是斷開負(fù)載的瞬間，電池電壓的恢復(fù)值。但是，由于實(shí)驗(yàn)過程中，在合閘瞬間，電壓和電流都容易引入很大的沖擊，導(dǎo)致較大的誤差，所以這里統(tǒng)一采用電壓的恢復(fù)值，而此時(shí)電流也基本上達(dá)到了穩(wěn)態(tài)。

本內(nèi)阻儀可以測(cè)量電壓、內(nèi)阻，估算出電池剩余容量。

第三章 使用方法                                            

1. 準(zhǔn)備

將測(cè)試線和內(nèi)阻儀通過插頭連接起來。

本機(jī)電池應(yīng)該充滿電。

2. 目視檢查

使用測(cè)試儀測(cè)試前應(yīng)對(duì)被測(cè)電池進(jìn)行如下檢查：

待測(cè)電池盒是否破裂。

待測(cè)電池單元蓋是否破裂。

待測(cè)電池盒與電池單元蓋的密封情況。

待測(cè)電池接頭或接線柱是否被腐蝕。

待測(cè)電池壓板是否過松或過緊而使電池內(nèi)部破裂。

待測(cè)電池上部污垢或?qū)щ娝帷?/span>

電纜或?qū)Ь€磨損、斷裂或損壞。

待測(cè)電池接頭被腐蝕或過松。

3. 注意事項(xiàng)

使用本內(nèi)阻儀進(jìn)行測(cè)試時(shí)，應(yīng)觀察所有設(shè)備制造商的注意事項(xiàng)和警告。

測(cè)試前應(yīng)仔細(xì)檢查所有測(cè)試引線的連接。

確認(rèn)測(cè)試夾牢靠連接在電池的接線柱上。

確認(rèn)正極和負(fù)極正確連接在電池的接線柱上。

如果極性接反或未連接，電壓將顯示為零。

電池夾必須與電池連接牢固。否則將出現(xiàn)錯(cuò)誤診斷。對(duì)于接線柱在側(cè)面的電池，將測(cè)試夾夾在圓形電纜的接線端，而不是方形電纜的接線端。為了確保連接牢固，必要時(shí)可拆下電池夾螺栓，并用一個(gè)側(cè)面轉(zhuǎn)接接頭代替。安裝前檢查接線柱間隙是否足夠。

4. 電池測(cè)試

按下鍵1秒鐘,即可打開測(cè)試儀電源。自動(dòng)進(jìn)入【電池測(cè)試】界面。

在【電池測(cè)試】界面下，按Enter鍵進(jìn)行電池測(cè)試，按左右鍵進(jìn)行菜單切換，序號(hào)表示當(dāng)前保存的序號(hào)值；右上角的圖標(biāo)顯示內(nèi)部鋰電池電量；電壓顯示被測(cè)電池電壓值；內(nèi)阻為被測(cè)電池內(nèi)阻數(shù)值（單位mΩ）；容量為被測(cè)電池剩余容量百分比；溫度是當(dāng)前環(huán)境溫度；型號(hào)為所測(cè)電池安時(shí)數(shù)，通過上下鍵選擇，當(dāng)“型號(hào)”變?yōu)椤盎怠睍r(shí)，此時(shí)表示根據(jù)電池的基值（蓄電池滿容量?jī)?nèi)阻值）進(jìn)行測(cè)量，用戶可在“系統(tǒng)設(shè)置”菜單中的“基值設(shè)定”設(shè)定電池的基值。

說明：鍵即為電源開關(guān)鍵,電源關(guān)閉時(shí)按下可打開電源,電源關(guān)閉狀態(tài)下按鍵可打開電源,每次按下時(shí)間需持續(xù)1秒以上方為有效。

5. 歷史記錄

在【電池測(cè)試】界面下按←、→ 鍵進(jìn)入【歷史記錄】界面。

歷史記錄顯示從*新保存值開始排列，按↑↓鍵進(jìn)行翻頁操作

6. 系統(tǒng)設(shè)置

在【電池測(cè)試】或者【歷史記錄】界面下按←、→ 鍵進(jìn)入【參數(shù)系統(tǒng)】界面，按Enter鍵清楚所有保存的數(shù)據(jù)！

其中，【基值設(shè)定】設(shè)定蓄電池滿容量?jī)?nèi)阻值，例如某品牌2V 300Ah蓄電池滿容量?jī)?nèi)阻值為650微歐，該值由蓄電池廠家提供；【時(shí)間設(shè)置】設(shè)置系統(tǒng)日期和時(shí)間；【數(shù)據(jù)處理】數(shù)據(jù)保存至U盤及本機(jī)數(shù)據(jù)清理，寫入U(xiǎn)盤時(shí)保存為NZY_V20.TXT文件；【出廠設(shè)置】由廠家設(shè)置，客戶一般不需要進(jìn)行設(shè)置。

7. 提示音說明

開機(jī)是蜂鳴器發(fā)出短促的“嘟”聲。

在【電池測(cè)試】界面下按Enter鍵進(jìn)行電池測(cè)試，測(cè)試開始與結(jié)束時(shí)蜂鳴器發(fā)出短促的“嘟”聲。

當(dāng)內(nèi)部溫度高于一定值時(shí)內(nèi)阻儀需要進(jìn)行散熱冷卻，蜂鳴器發(fā)出連續(xù)的“嘟-嘟”聲，此時(shí)電池測(cè)試被禁用，等待冷卻以后蜂鳴器發(fā)出短促的“嘟”聲，此時(shí)可繼續(xù)進(jìn)行電池測(cè)試。

數(shù)據(jù)保存至U盤成功后，蜂鳴器發(fā)出短促的“嘟”聲。

“近年來，以抽水蓄能電站為代表的傳統(tǒng)儲(chǔ)能發(fā)展迅速，技術(shù)相對(duì)成熟，應(yīng)用也較為廣泛。”曾鳴說，在此基礎(chǔ)上推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展，與其響應(yīng)快、功能廣、配置靈活、建設(shè)周期短等特點(diǎn)密切相關(guān)。從選址布局看，新型儲(chǔ)能可布局的空間更多，環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)均可部署，可以大規(guī)模或分布式布局。從功能看，新型儲(chǔ)能可發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻等作用，也可作為電源備用，起到平滑風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電波動(dòng)性的作用。

近年來，中國(guó)加快推進(jìn)可再生能源開發(fā)利用，綠色低碳理念深入人心。不過，風(fēng)力、光伏具有“看天吃飯”的特性，當(dāng)“極熱無風(fēng)”“極寒無光”，就容易導(dǎo)致電力供應(yīng)出現(xiàn)波動(dòng)。“要維持頻率和電壓的穩(wěn)定，就要系統(tǒng)調(diào)度儲(chǔ)能資源來平滑新能源發(fā)電的波動(dòng)性。”曾鳴說，這其中包括電力系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度和分布式新型儲(chǔ)能自身范圍內(nèi)的優(yōu)化調(diào)度，近年來出現(xiàn)的虛擬電廠等新業(yè)態(tài)也能通過調(diào)度儲(chǔ)能資源來保障電力穩(wěn)定。

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