הבנת ההבדל בין פנימית לעכבה התנגדות היא קריטית עבור כל מי שעובד עם סוללות UPS, מערכות BMS או אלקטרוניקה. למרות שהם משמשים לעתים קרובות להחלפה, הם מייצגים מאפיינים חשמליים שונים מהותית - אחד עבור מעגלי DC, השני עבור AC. מדריך זה מספק השוואה טכנית ברורה עם השלכות מעשיות על ניטור הסוללה.
התנגדות פנימית היא ההתנגדות לזרימת זרם בתוך סוללה כאשר מופעל זרם ישר (DC). זה נובע מההתנגדות של אלקטרוליט, אלקטרודות וחיבורים פנימיים. התנגדות פנימית היא מספר ממשי (למשל, 5.3 mΩ) ואינה משתנה עם התדירות. זהו אחד האינדיקטורים החשובים ביותר לבריאות הסוללה - עלייה בהתנגדות הפנימית מאותתת לעתים קרובות על סולפטציה, קורוזיה ברשת או אובדן קיבולת.
עכבה היא ההתנגדות הכוללת לזרם חילופין (AC) במעגל. הוא כולל גם התנגדות (חלק אמיתי) וגם תגובתיות (חלק דמיוני, מהקיבול וההשראות). העכבה תלויה בתדר ומבוטאת כמספר מרוכב (R + jX). בניטור סוללה, מדידות עכבת AC משמשות להערכת מאפיינים פנימיים מבלי לפרוק את הסוללה.
טבלה 1: הבדלים מרכזיים בין התנגדות פנימית (DC) ועכבה (AC) בהנדסת חשמל.
| היבט של התנגדות פנימית של נכס חשמלי | (R) | עכבה (Z) |
|---|---|---|
| יישום מעגל | מנוצל בעיקר במעגלים הפועלים על זרם ישר (DC). | משמש בעיקר במעגלים המיועדים לזרם חילופין (AC). |
| נוכחות מעגל | ניתן לצפייה במעגלי זרם חילופין (AC) וגם במעגלי זרם ישר (DC). | בלעדי למעגלי זרם חילופין (AC), לא קיים ב-DC. |
| מָקוֹר | מקורו מיסודות החוסמים את זרימת הזרם החשמלי. | נוצר משילוב של אלמנטים שמתנגדים ומגיבים לזרם החשמלי. |
| ביטוי מספרי | מבוטא באמצעות מספרים ממשיים סופיים, למשל, 5.3 mΩ. | מבוטא הן באמצעות מספרים ממשיים והן באמצעות רכיבים דמיוניים, המודגם באמצעות R + jX. |
| תלות בתדר | ערכו נשאר קבוע ללא קשר לתדירות זרם ה-DC. | ערכו משתנה בהתאם לתדירות המשתנה של זרם ה-AC. |
| מאפיין שלב | אינו מציג תכונות של זווית פאזה או גודל. | מאופיין הן בזווית פאזה והן בגודל סופיים. |
| התנהגות בשדה אלקטרומגנטי | מפגין פיזור כוח בלבד כאשר הוא נחשף לשדה אלקטרומגנטי. | מדגים גם פיזור כוח וגם יכולת לאגור אנרגיה בשדה אלקטרומגנטי. |
במערכות מודרניות לניהול סוללות (BMS), הן ההתנגדות הפנימית והן העכבה מנוטרות כדי לבנות תמונה מלאה של תקינות הסוללה. עלייה בהתנגדות הפנימית היא אזהרה מוקדמת להתדרדרות, בעוד שספקטרוסקופיה עכבה יכולה לחשוף שינויים כימיים פנימיים. DFUN BMS משתמש בשיטות מדידת AC מדויקות כדי לעקוב אחר מגמות התנגדות פנימיות ולאתר חריגות לפני שהן מובילות לכישלון.
ה-BMS של DFUN מחיל זרם AC בתדר קבוע על כל תא סוללה ומודד את ירידת המתח שנוצרת. ההתנגדות הפנימית מחושבת באמצעות חוק אוהם, עם דיוק של ±1-2%. שיטה זו אינה פולשנית, אינה דורשת ניתוק הסוללה ומספקת נתונים בזמן אמת לתחזוקה חזויה.
התנגדות פנימית (R) היא תכונת DC המתנגדת לזרימת זרם, בעוד עכבה (Z) היא תכונת AC הכוללת גם התנגדות וגם תגובתיות.
עליית ההתנגדות הפנימית היא אחד האינדיקטורים המוקדמים ביותר של התפרקות סוללה, סולפטציה ואובדן קיבולת.
DFUN BMS משתמש בשיטת הזרקת זרם AC בתדר קבוע למדידת התנגדות פנימית ברמת דיוק של 1-2%, מבלי להפריע לפעולת הסוללה.
