蓄电池内阻测量仪适用于各种电力设备

“十四五”以来，我国水电事业大步前行。乌东德、白鹤滩、两河口等大型巨型常规水电，丰宁、长龙山、敦化、梅州、阳江、荒沟、周宁、沂蒙等一批抽水蓄能（以下简称“抽蓄”）投产，尤其是2021年，国内新增水电并网容量2349万千瓦，为“十三五”以来历年之*。截至目前，国内水电装机容量达到4亿千瓦，连续17年位居第1，其中抽蓄超过4000万千瓦。

“进入新发展阶段，水电依然大有可为。”水利部总工程师仲志余表示，去年3月公布的《中华人民共和国国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要》（以下简称《规划》）明确提出，推进雅鲁藏布江下游水电开发，建设金沙江上下游、雅砻江流域、黄河上游和几字湾清洁能源基地等。“兑现碳达峰碳中和目标的承诺、建设清洁能源基地、实现水风光互补、促进电力结构转型升级、推进水利高质量发展等，都离不开水电的科学有序开发。”

在中国水力发电工程学会理事长张野看来，《“十四五”可再生能源发展规划》《抽水蓄能中长期发展规划》等一系列政策的发布，进一步为水电和新能源的规模化、市场化、高质量发展提供了根本遵循。新时期构建以水电为主导、清洁能源多元化的能源发展新格局是大势所趋。

应急管理部二级巡视员夏君丽表示，在大力推动水电工程建设的同时，必须充分认识到我国水电梯级开发、下游沿岸人口密集的基本国情，应清醒地看到一些地方电力建设工程，特别是新能源电力建设项目进入大规模集中建设期，人员、设备、管控等重点环节面临的复杂性风险，防控重大保障风险任务仍然艰巨繁重。“需要坚持底线思维，始终把保障放在第1位，把统筹发展和可靠落到实处，深入研究新情况新问题，将严格管理贯穿于水电行业的规划布局、勘察设计、建设运行等全过程。”

第1章 简介（WBXC-1000蓄电池内阻测量仪适用于各种电力设备）

1. 说明

本手册为WBXC-1000蓄电池内阻测试仪的使用指南，请在操作使用测试仪前仔细阅读本手册。

2. 主机部件（WBXC-1000蓄电池内阻测量仪适用于各种电力设备）

2. 1  USB接口：用来通过U盘上传测试数据和下载参数；

2. 2  测试接口：连接测试夹具；

2. 3  充电接口：连接充电器；

2. 4  LCD：320*240彩色TFT液晶屏；

2. 5  键盘：共7个按键。定义如表一。

3. 主要功能特点（WBXC-1000蓄电池内阻测量仪适用于各种电力设备）

可对蓄电池电压、内阻、容量进行测试；

可以作为电压表使用,测试电池电压；

可对不同电压等级的蓄电池进行自动切换；

可对蓄电池进行容量测算；

测试数据同步存储；

对判别结果进行声音提示；

电池充电状态指示；

本机电池电压实时显示；

无操作自动待机；

测试数据记录存储；

通过u盘和分析软件系统进行数据交换。

4. 技术指标（WBXC-1000蓄电池内阻测量仪适用于各种电力设备）

第2章 内阻测试说明（WBXC-1000蓄电池内阻测量仪适用于各种电力设备）

电池内部阻抗，也称为内阻，是一项影响电池性能的关键指标。测试电池内阻以判断电池供电能力已经是业内的共识。影响电池内阻的因素有：电池尺寸、工作时间、结构、状况、温度和充电状态。

对于一个充满电的电池，当电池放电时，其内阻逐步缓慢增大；当电池放电达到一定程度后，内阻的变化量才急速增大；当电池放完电后，其电阻比完全充电状态时大2~5倍。

电池温度也影响内阻的测量，但只在冰点以下才比较明显。在32℉以下，温度对内阻的影响很大，在-20℉时的内阻是原来的两倍。这就是为何在冬季电池的能量要小很多。

电池的使用时间也会影响其内阻。电池使用时间越长，随着盐化增加内阻越大。内阻增加的多少与电池的使用和维护方法有关。电池的整体状况（例如机械装置失效）也会影响电池的内阻。某些失效模式会使电池内阻增加。

由于不同厂家在生产电池时，工艺、配方的不同，造成同样容量的电池内阻有所差异，对电池好坏的判断不应完全拘泥于电池内阻的值，还应参考电池内阻的变化趋势。当电池内阻超过初始内阻的1.25倍时，电池就已经不能通过测试，当电池内阻变化到初始内阻的2倍后，电池结构容量就不足80%。

本内阻仪的采用瞬间放电法对电池进行内阻测量。对蓄电池的实际工作情况进行分析研究可以发现，蓄电池的端口对外电路呈现阻抗特性。在实际的使用中，蓄电池的电极，连接线等构成的电感，由于使用频率低，引线短，电感很微弱，一般在分析和研究中不予考虑。

一般我们都将蓄电池的电阻分为金属电阻，也即是欧姆电阻；电化学电阻，包括电化学反应电阻和粒子浓差极化电阻。关于容抗部分，法拉第电容因为其恒压特性，可以将其等效为一个电压源。另外，将其他容抗都等效变化为多个电容并联形式，则电池的等效模型可以简化如图1所示。

Rm为金属电阻，这部分的电阻只是随着金属的腐蚀、蠕变、硫化等因素而缓慢地变化着。电化学电阻Re则是随着容量的状态而时刻发生着变化的，但是这部分的变化又为并联着的电容的容抗变化所掩盖着。在交流情况下，由于电容 C 比较大，大部分电流流经电容，而 Re上分流较少，此时检测到的实际上是由Rm和C串联的阻抗，而 Re被忽略了。为了避开C的分流，直接由电池产生一个瞬时的大放电电流，然后测出电池极柱上电压的瞬间变化，如图2所示，通过负载接通时的瞬间电压降和断开负载时的瞬间电压恢复可以推导出相应的内阻。

在瞬间直流情况下，蓄电池的等效模型可以认为是一个电压源和内阻串联 (戴维南等效模型 )所构成，如图3所示。

ΔU=RinternalI从而有Rinternal=ΔU/I

从理论上说，在这里ΔU 有两个，一个是给试验电路加上负载的瞬间，电池电压跌落值，另外一个就是断开负载的瞬间，电池电压的恢复值。但是，由于实验过程中，在合闸瞬间，电压和电流都容易引入很大的冲击，导致较大的误差，所以这里统一采用电压的恢复值，而此时电流也基本上达到了稳态。

本内阻仪可以测量电压、内阻，估算出电池剩余容量。

第三章 使用方法                                            

1. 准备

将测试线和内阻仪通过插头连接起来。

本机电池应该充满电。

2. 目视检查

使用测试仪测试前应对被测电池进行如下检查：

待测电池盒是否破裂。

待测电池单元盖是否破裂。

待测电池盒与电池单元盖的密封情况。

待测电池接头或接线柱是否被腐蚀。

待测电池压板是否过松或过紧而使电池内部破裂。

待测电池上部污垢或导电酸。

电缆或导线磨损、断裂或损坏。

待测电池接头被腐蚀或过松。

3. 注意事项

使用本内阻仪进行测试时，应观察所有设备制造商的注意事项和警告。

测试前应仔细检查所有测试引线的连接。

确认测试夹牢靠连接在电池的接线柱上。

确认正极和负极正确连接在电池的接线柱上。

如果极性接反或未连接，电压将显示为零。

电池夹必须与电池连接牢固。否则将出现错误诊断。对于接线柱在侧面的电池，将测试夹夹在圆形电缆的接线端，而不是方形电缆的接线端。为了确保连接牢固，必要时可拆下电池夹螺栓，并用一个侧面转接接头代替。安装前检查接线柱间隙是否足够。

4. 电池测试

按下键1秒钟,即可打开测试仪电源。自动进入【电池测试】界面。

在【电池测试】界面下，按Enter键进行电池测试，按左右键进行菜单切换，序号表示当前保存的序号值；右上角的图标显示内部锂电池电量；电压显示被测电池电压值；内阻为被测电池内阻数值（单位mΩ）；容量为被测电池剩余容量百分比；温度是当前环境温度；型号为所测电池安时数，通过上下键选择，当“型号”变为“基值”时，此时表示根据电池的基值（蓄电池满容量内阻值）进行测量，用户可在“系统设置”菜单中的“基值设定”设定电池的基值。

说明：键即为电源开关键,电源关闭时按下可打开电源,电源关闭状态下按键可打开电源,每次按下时间需持续1秒以上方为有效。

5. 历史记录

在【电池测试】界面下按←、→ 键进入【历史记录】界面。

历史记录显示从*新保存值开始排列，按↑↓键进行翻页操作

6. 系统设置

在【电池测试】或者【历史记录】界面下按←、→ 键进入【参数系统】界面，按Enter键清楚所有保存的数据！

其中，【基值设定】设定蓄电池满容量内阻值，例如某品牌2V 300Ah蓄电池满容量内阻值为650微欧，该值由蓄电池厂家提供；【时间设置】设置系统日期和时间；【数据处理】数据保存至U盘及本机数据清理，写入U盘时保存为NZY_V20.TXT文件；【出厂设置】由厂家设置，客户一般不需要进行设置。

7. 提示音说明

开机是蜂鸣器发出短促的“嘟”声。

在【电池测试】界面下按Enter键进行电池测试，测试开始与结束时蜂鸣器发出短促的“嘟”声。

当内部温度高于一定值时内阻仪需要进行散热冷却，蜂鸣器发出连续的“嘟-嘟”声，此时电池测试被禁用，等待冷却以后蜂鸣器发出短促的“嘟”声，此时可继续进行电池测试。

数据保存至U盘成功后，蜂鸣器发出短促的“嘟”声。

“近年来，以抽水蓄能电站为代表的传统储能发展迅速，技术相对成熟，应用也较为广泛。”曾鸣说，在此基础上推动新型储能发展，与其响应快、功能广、配置灵活、建设周期短等特点密切相关。从选址布局看，新型储能可布局的空间更多，环境适应性更强，在发电侧、电网侧、用户侧均可部署，可以大规模或分布式布局。从功能看，新型储能可发挥调峰、调频等作用，也可作为电源备用，起到平滑风力发电、光伏发电波动性的作用。

近年来，中国加快推进可再生能源开发利用，绿色低碳理念深入人心。不过，风力、光伏具有“看天吃饭”的特性，当“极热无风”“极寒无光”，就容易导致电力供应出现波动。“要维持频率和电压的稳定，就要系统调度储能资源来平滑新能源发电的波动性。”曾鸣说，这其中包括电力系统的统一调度和分布式新型储能自身范围内的优化调度，近年来出现的虚拟电厂等新业态也能通过调度储能资源来保障电力稳定。

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