Разумевање разлике између унутрашњег отпора и импедансе је критично за свакога ко ради са УПС батеријама, БМС системима или енергетском електроником. Иако се често користе наизменично, они представљају фундаментално различита електрична својства - једно за кола једносмерне струје, друго за наизменичну струју. Овај водич пружа јасно, техничко поређење са практичним импликацијама за праћење батерије.
Унутрашњи отпор је супротност протоку струје унутар батерије када се примени једносмерна струја (ДЦ). Настаје због отпора електролита, електрода и унутрашњих веза. Унутрашњи отпор је реалан број (нпр. 5,3 мΩ) и не мења се са фреквенцијом. То је један од најважнијих показатеља здравља батерије – повећање унутрашњег отпора често сигнализира сулфатизацију, корозију мреже или губитак капацитета.
Импеданса је потпуна опозиција наизменичној струји (АЦ) у колу. Укључује и отпор (стварни део) и реактанцију (имагинарни део, од капацитивности и индуктивности). Импеданса је зависна од фреквенције и изражава се као комплексни број (Р + јКс). У праћењу батерије, мерења АЦ импедансе се користе за процену унутрашњих карактеристика без пражњења батерије.
Табела 1: Кључне разлике између унутрашњег отпора (ДЦ) и импедансе (АЦ) у електротехници.
| Аспект | унутрашњег отпора електричних својстава (Р) | Импеданса (З) |
|---|---|---|
| Цирцуит Апплицатион | Користи се првенствено у колима која раде на једносмерној струји (ДЦ). | Претежно се користи у колима дизајнираним за наизменичну струју (АЦ). |
| Присутност кола | Уочљиво у круговима наизменичне струје (АЦ) и једносмерне струје (ДЦ). | Искључиво за кола наизменичне струје (АЦ), која нису присутна у ДЦ. |
| Порекло | Потиче од елемената који ометају проток електричне струје. | Настаје из комбинације елемената који се опиру и реагују на електричну струју. |
| Нумерички израз | Изражено коришћењем дефинитивних реалних бројева, на пример, 5,3 мΩ. | Изражено и кроз реалне бројеве и кроз имагинарне компоненте, што је пример Р + јКс. |
| Зависност од фреквенције | Његова вредност остаје константна без обзира на фреквенцију једносмерне струје. | Његова вредност варира са променом фреквенције наизменичне струје. |
| Фазна карактеристика | Не показује никакве атрибуте фазног угла или величине. | Карактерише га и дефинитивни фазни угао и величина. |
| Понашање у електромагнетном пољу | Искључиво показује дисипацију снаге када је изложен електромагнетном пољу. | Показује и дисипацију снаге и способност складиштења енергије у електромагнетном пољу. |
У савременим системима управљања батеријом (БМС), и унутрашњи отпор и импеданса се прате како би се створила потпуна слика здравља батерије. Повећање унутрашњег отпора је рано упозорење на деградацију, док импедансна спектроскопија може открити унутрашње хемијске промене. ДФУН БМС користи прецизне методе мерења наизменичне струје за праћење трендова унутрашњег отпора и откривање аномалија пре него што доведу до квара.
ДФУН-ов БМС примењује наизменичну струју фиксне фреквенције на сваку ћелију батерије и мери резултујући пад напона. Унутрашњи отпор се израчунава коришћењем Охмовог закона, са тачношћу од ±1-2%. Овај метод је неинвазиван, не захтева одвајање батерије и пружа податке у реалном времену за предиктивно одржавање.
Унутрашњи отпор (Р) је једносмерно својство које се супротставља протоку струје, док је импеданса (З) својство наизменичне струје које укључује и отпор и реактанцију.
Растући унутрашњи отпор је један од најранијих показатеља деградације батерије, сулфатизације и губитка капацитета.
ДФУН БМС користи метод убризгавања наизменичне струје фиксне фреквенције за мерење унутрашњег отпора са 1-2% прецизности, без прекида рада батерије.
