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如何用電子負(fù)載進(jìn)行電池測試？
閱讀：3334 發(fā)布時(shí)間：2020-4-10電池是一種儲能介質(zhì),，用途極其廣泛，所有便攜式電子設(shè)備均需配備電池,。從大家日常生活離不開的手機(jī),、穿戴設(shè)備到航空航天以及火爆的新能源汽車都離不開電池。根據(jù)設(shè)備的用途配備不同容量的電池,。那工程師們是如何評估電池質(zhì)量的呢,。
電池的參數(shù)很多 ，如電池的標(biāo)稱電壓,、電池容量,、大輸出功率、大電流等等,，而大部分消費(fèi)者關(guān)心的也許是電池容量,。電池容量是指在一定條件下（放電率、溫度,、終止電壓等）電池放出的電量,，通常以安培•小時(shí)為單位（簡稱 A•H）表示。
1.電池容量測試
電子負(fù)載的原理是控制內(nèi)部功率 MOSFET 或晶體管的導(dǎo)通量（量占空比大?。?，依靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備。它能夠準(zhǔn)確檢測出負(fù)載電壓,，精確調(diào)整負(fù)載電流,。因此電子負(fù)載是測試電池的良好工具。現(xiàn)在我們使用鼎陽科技的一款 SDL1030X 進(jìn)行電池測試,，來展示如何進(jìn)行電池測試,。SDL1030X 是一款分辨率 0.1 mV / 0.1 mA,，基本電壓電流精度可達(dá) 0.05%，功率可達(dá) 300 W 的電子負(fù)載,。本次測試的電池為電壓 7.4 V,、容量為 5000 mAh 的鋰電池。
#1.1 線纜連接
將電池的正負(fù)極直接接入到電子負(fù)載的輸入端,，如下圖1 所示,。在接入電子負(fù)載時(shí)需要注意以下幾個(gè)方面：
A、必須保證電池和電子負(fù)載的正負(fù)極正確連接,。
B,、使用的線纜必須滿足大電流且接口牢固，連接緊密,。
C,、當(dāng)大電流（比如大于 5 A）且線纜又比較長時(shí)，需要考慮線損,。因?yàn)閷?dǎo)線存在阻抗,，在大電流下，會產(chǎn)生壓降從而導(dǎo)致負(fù)載測量的電壓偏低,。為了消除這種誤差,，需要使用電子負(fù)載的遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能（Sense 功能）來消除電壓誤差，如下圖2所示,，遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能的原理是 Sense 端子直接檢測被測設(shè)備的輸出端,，當(dāng)線損電壓不可忽略時(shí)，自動補(bǔ)償線損壓降,，保證被測設(shè)備輸出電壓與負(fù)載所獲得的輸入電壓一致）,。本次測試的電池額定電流為2A且測試線纜只有 20 cm，故無需使用遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能,。
#1.2 設(shè)置停止條件
使用電池測試模式測試電池時(shí),，可以選擇 CC、CP,、CR 模式對電池進(jìn)行放電測試,。當(dāng)選定放電模式時(shí)，同時(shí)需要設(shè)置電池放電的停止條件,。停止條件有：終止電壓,、放電容量和放電時(shí)間。當(dāng)三者中任意一種條件滿足時(shí),，電池放電測試停止,，負(fù)載自動停止拉載。使用者也可以選擇其中之一或者兩種條件作為終止判定條件，其它不需要的條件設(shè)置為“OFF",。
本次測試選定為CC模式下的“電壓"為終止測試條件,。以下為設(shè)置步驟：
A、進(jìn)入電池測試模式,。按“Shift"+“CV",，并選擇“Battery"測試。圖3 所示
B,、CC 模式及參數(shù)設(shè)置,。在電池測試界面的 1/2 頁，把“功能"設(shè)置到 CC 模式,，同時(shí)把電流量程設(shè)置為 5 A，電壓量程為 36 V,，放電電流為 2 A,；如圖4。
4 CC模式及參數(shù)設(shè)置
C,、終止條件參數(shù)設(shè)置,。在電池測試界面的 2/2 頁，可以設(shè)置“終止電壓",、“放電容量"和“放電時(shí)間",。由于本次測試只測試終止電壓這單一測試條件，終止電壓為 6 V（根據(jù)電池規(guī)格書,，低于6V電池將無法正常供電）因此“放電容量"和“放電時(shí)間"均設(shè)置為“OFF",；如圖5。
#1.3 開始測試
1.3.1啟動測試 參數(shù)設(shè)置及線纜連接完畢并確認(rèn)無誤后,，按下 SDL1030X 前面板的“ON/OFF "按鍵,，啟動測試。啟動測試后,，SDL1030X 將以設(shè)定的額定電流持續(xù)消耗電池的電能,。
1.3.2 趨勢圖顯示 在測試過程中，我們可以按下前面板的 Display 按鍵,，進(jìn)入趨勢圖界面,，查看被測信號的趨勢，如圖6 所示,。電子負(fù)載顯示的是實(shí)測電流隨時(shí)間的變化趨勢,。再次按下 Display，則退出波形顯示界面,，并返回電池測試功能的主界面,。
#1.4 測試結(jié)束
在 SDL1030X 持續(xù)的消耗電能過程中，電池的電壓將會緩慢下降，當(dāng)電壓降至設(shè)置的 6 V 電壓后,，電子負(fù)載將停止拉載并結(jié)束測試,，彈出“電池放電測試完成！"的提示框,。如圖7 所示,。
由于電池在使用過程中,，容量會逐漸衰減而此塊電池使用時(shí)間已經(jīng)超過 1 年半,，從結(jié)果看還不錯(cuò)。
3.結(jié)束
此次我們只是介紹電子負(fù)載多種測試電池方法中的一種,，電子負(fù)載不但可以設(shè)置終止電壓,，還可以設(shè)置放電容量及放電時(shí)間對電池進(jìn)行評估。除此之外還可以設(shè)置 CP 和 CR 模式對其進(jìn)行評估,。為充分了解電池性能應(yīng)多方位多角度進(jìn)行評估,。
#1.1 線纜連接
將電池的正負(fù)極直接接入到電子負(fù)載的輸入端，如下圖1 所示,。在接入電子負(fù)載時(shí)需要注意以下幾個(gè)方面：
A,、必須保證電池和電子負(fù)載的正負(fù)極正確連接。
B,、使用的線纜必須滿足大電流且接口牢固,，連接緊密。
C,、當(dāng)大電流（比如大于 5 A）且線纜又比較長時(shí),，需要考慮線損。因?yàn)閷?dǎo)線存在阻抗,，在大電流下,，會產(chǎn)生壓降從而導(dǎo)致負(fù)載測量的電壓偏低。為了消除這種誤差,，需要使用電子負(fù)載的遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能（Sense 功能）來消除電壓誤差,，如下圖2所示，遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能的原理是 Sense 端子直接檢測被測設(shè)備的輸出端，當(dāng)線損電壓不可忽略時(shí),，自動補(bǔ)償線損壓降,，保證被測設(shè)備輸出電壓與負(fù)載所獲得的輸入電壓一致）。本次測試的電池額定電流為2A且測試線纜只有 20 cm,，故無需使用遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能,。
#1.1 線纜連接
將電池的正負(fù)極直接接入到電子負(fù)載的輸入端，如下圖1 所示,。在接入電子負(fù)載時(shí)需要注意以下幾個(gè)方面：
A,、必須保證電池和電子負(fù)載的正負(fù)極正確連接。
B,、使用的線纜必須滿足大電流且接口牢固,，連接緊密。
C,、當(dāng)大電流（比如大于 5 A）且線纜又比較長時(shí),，需要考慮線損。因?yàn)閷?dǎo)線存在阻抗,，在大電流下，會產(chǎn)生壓降從而導(dǎo)致負(fù)載測量的電壓偏低,。為了消除這種誤差,，需要使用電子負(fù)載的遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能（Sense 功能）來消除電壓誤差，如下圖2所示,，遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能的原理是 Sense 端子直接檢測被測設(shè)備的輸出端,，當(dāng)線損電壓不可忽略時(shí)，自動補(bǔ)償線損壓降,，保證被測設(shè)備輸出電壓與負(fù)載所獲得的輸入電壓一致）,。本次測試的電池額定電流為2A且測試線纜只有 20 cm，故無需使用遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能,。