A közötti különbség megértése belső ellenállás és az impedancia létfontosságú mindenki számára, aki UPS akkumulátorokkal, BMS rendszerekkel vagy teljesítményelektronikával dolgozik. Bár gyakran felcserélhetően használják, alapvetően eltérő elektromos tulajdonságokat képviselnek – az egyik az egyenáramú, a másik az AC áramkörök esetében. Ez az útmutató világos, technikai összehasonlítást nyújt az akkumulátor-felügyelet gyakorlati vonatkozásaival.
A belső ellenállás az akkumulátor belsejében folyó áram ellentéte, amikor egyenáramot (DC) alkalmaznak. Ez az elektrolit, az elektródák és a belső csatlakozások ellenállásából adódik. A belső ellenállás valós szám (pl. 5,3 mΩ), és nem változik a frekvenciával. Ez az akkumulátor állapotának egyik legfontosabb mutatója – a belső ellenállás növekedése gyakran szulfatációt, hálózati korróziót vagy kapacitásvesztést jelez.
Az impedancia a váltakozó áram (AC) teljes ellenállása az áramkörben. Ez magában foglalja mind az ellenállást (valós rész), mind a reaktanciát (képzeletbeli rész, kapacitásból és induktivitásból). Az impedancia frekvenciafüggő, és komplex számként (R + jX) fejezik ki. Az akkumulátor felügyelete során az AC impedancia méréseket használják a belső jellemzők értékelésére az akkumulátor lemerülése nélkül.
1. táblázat: Főbb különbségek a belső ellenállás (DC) és az impedancia (AC) között az elektrotechnikában. Az elektromos tulajdonságok
| szempontja | belső ellenállásának (R) | impedanciájának (Z) |
|---|---|---|
| Áramköri alkalmazás | Elsősorban egyenárammal (DC) működő áramkörökben használható. | Elsősorban váltakozó áramú (AC) áramkörökben használatos. |
| Áramköri jelenlét | Váltakozó áramú (AC) és egyenáramú (DC) áramkörökben egyaránt megfigyelhető. | Kizárólag a váltakozó áramú (AC) áramkörökhöz, egyenáramban nincs jelen. |
| Származás | Olyan elemekből származik, amelyek akadályozzák az elektromos áram áramlását. | Olyan elemek kombinációjából származik, amelyek ellenállnak az elektromos áramnak és reagálnak rá. |
| Numerikus kifejezés | Végleges valós számokkal kifejezve, például 5,3 mΩ. | Valós számokkal és imaginárius komponensekkel egyaránt kifejezve, például R + jX. |
| Frekvenciafüggőség | Értéke az egyenáram frekvenciájától függetlenül állandó marad. | Értéke a váltakozó áram frekvenciájának változásával ingadozik. |
| Fázis jellemző | Nem mutat semmilyen fázisszög- vagy magnitúdójellemzőt. | Határozott fázisszög és nagyság jellemzi. |
| Viselkedés elektromágneses térben | Kizárólag az elektromágneses tér hatásának kitett teljesítményveszteséget mutat. | A teljesítmény disszipációt és az elektromágneses térben való energiatárolási képességet egyaránt demonstrálja. |
A modern akkumulátor-kezelő rendszerekben (BMS) mind a belső ellenállást, mind az impedanciát felügyelik, hogy teljes képet alkothassanak az akkumulátor állapotáról. A növekvő belső ellenállás a degradáció korai figyelmeztetése, míg az impedanciaspektroszkópia belső kémiai változásokat tárhat fel. A DFUN BMS precíziós váltakozó áramú mérési módszereket használ a belső ellenállási trendek nyomon követésére és az anomáliák észlelésére, mielőtt azok meghibásodáshoz vezetnének.
A DFUN BMS-e fix frekvenciájú váltakozó áramot alkalmaz minden akkumulátorcellára, és méri az ebből eredő feszültségesést. A belső ellenállás kiszámítása Ohm törvénye alapján történik, ±1-2%-os pontossággal. Ez a módszer nem invazív, nem igényli az akkumulátor leválasztását, és valós idejű adatokat biztosít a prediktív karbantartáshoz.
A belső ellenállás (R) egy egyenáramú tulajdonság, amely ellentétes az áram áramlásával, míg az impedancia (Z) egy AC tulajdonság, amely az ellenállást és a reaktanciát is magában foglalja.
A növekvő belső ellenállás az egyik legkorábbi mutatója az akkumulátor leromlásának, szulfatációjának és kapacitásvesztésének.
A DFUN BMS fix frekvenciájú váltakozó áramú befecskendezési módszert használ a belső ellenállás mérésére 1-2%-os pontossággal, az akkumulátor működésének megszakítása nélkül.
