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1.前言?
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•小時為單位（簡稱A•H）表示,。

2.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?。揽抗β使艿暮纳⒐β氏碾娔艿脑O(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?，F(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0.1mV/0.1mA,，基本電壓電流精度可達(dá)0.05%,，功率可達(dá)300W的電子負(fù)載。本次測試的電池為電壓7.4V,、容量為5000mAh的鋰電池,。

2.1 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)載時需要注意以下幾個方面：

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5A）且線纜又比較長時,，需要考慮線損。因為導(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，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20cm，故無需使用遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能,。

圖1 測試連接實物圖

圖2 Sense遠(yuǎn)端補(bǔ)償連接圖

 
2.2 設(shè)置停止條件

使用電池測試模式測試電池時,，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，同時需要設(shè)置電池放電的停止條件。停止條件有：終止電壓,、放電容量和放電時間,。當(dāng)三者中任意一種條件滿足時，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,。

圖3 進(jìn)入電池測試模式

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,，同時把電流量程設(shè)置為5A，電壓量程為36V,，放電電流為2A,；如圖4。

圖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6V（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“放電時間”均設(shè)置為“OFF”,；如圖5。

圖5 終止條件參數(shù)設(shè)置

2.3 開始測試

2.3.1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,。

2.3.2 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)載顯示的是實測電流隨時間的變化趨勢,。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,。

圖6 放電電流趨勢圖

2.4 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6V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,。

圖7 結(jié)束提醒

3.測試結(jié)果

下圖8為測試結(jié)束后的截圖。從圖中可以看到,，在負(fù)載拉載后電池空載,，電壓反而又升級到了7.1389V，但此時的電池已經(jīng)沒有負(fù)載能力,。

圖8 測試結(jié)束

我們把測試結(jié)果和電池標(biāo)稱參數(shù)制作成一個表格,。

表1 電池標(biāo)稱參數(shù)測試結(jié)果

從表格上看，此次測試的電池在2A電流下持續(xù)放電,，電壓下降到6V時,，耗時1小時57分36秒。容量為3920mA,。經(jīng)計算此塊電池容量為大容量的78.4%
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間已經(jīng)超過1年半，從結(jié)果看還不錯,。

4.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,。