發(fā)布時間: 2021-11-05 瀏覽次數(shù): 作者:邁昂科技
電池是一種儲能介質(zhì),應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛,所有便攜式電子設(shè)備均需配備電池。從我們在日常生活中離不開的手機、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。按照其設(shè)備的用途配備不同容量的電池。那工程師們是是怎樣評估電池質(zhì)量的呢。
電池的參數(shù)值很多,如電池的標(biāo)稱電壓、電池容量、大輸出功率、大電流等等,而絕大多數(shù)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。
電子負載的原理是控制內(nèi)部功率MOSFET或晶體管的導(dǎo)通量(量占空比大小),依靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備。它能夠準(zhǔn)確檢測出負載電壓,精確調(diào)整負載電流。因此電子負載是測試電池的良好工具。現(xiàn)在我們使用邁昂科技的一款SDL1030X進行電池測試,來展示是怎樣進行電池測試。SDL1030X是一款分辨率0.1mV/0.1mA,基本電壓電流精度可達0.05%,功率可達300W的電子負載。此次測試的電池為電壓7.4V、容量為5000mAh的鋰電池。
將電池的正負極直接接入到電子負載的輸入端,如下圖1所示。在接入電子負載時必須要特別注意以下幾個方面:
A、必須保證電池和電子負載的正負極正確連接。
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,必須要考慮線損。因為導(dǎo)線存在阻抗,在大電流下,會產(chǎn)生壓降從而導(dǎo)致負載測量的電壓偏低。為了消除這種誤差,必須要使用電子負載的遠端補償功能(Sense功能)來消除電壓誤差,如下圖2所示,遠端補償功能的原理是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,自動補償線損壓降,保證被測設(shè)備輸出電壓與負載所獲得的輸入電壓一致)。此次測試的電池額定電流為2A且測試線纜只有20cm,故無需使用遠端補償功能。
1.2設(shè)置停止條件
在使用電池測試模式測試電池時,可以選擇CC、CP、CR模式對電池進行放電測試。當(dāng)選定放電模式時,另外需要設(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”。
此次測試選定為CC模式下的“電壓”為終止測試條件。下列為設(shè)置步驟:
A、進入電池測試模式。按“Shift”+“CV”,并選擇“Battery”測試。圖3所示
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”。由于此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。
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,進入趨勢圖界面,查看被測信號的趨勢,如圖6所示。電子負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。
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6V電壓后,電子負載將停止拉載并結(jié)束測試,彈出“電池放電測試完成!”的提示框。如圖7所示。
2.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%下圖8為測試結(jié)束后的截圖。從圖中可以看到,在負載拉載后電池空載,電壓反而又升級到了7.1389V,但此時的電池已經(jīng)沒有負載能力。
主要是因為電池在使用過程中,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。
本次我們只是介紹電子負載多種測試電池方法中的一種,電子負載不僅可以設(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行評估。除此以外還可以設(shè)置CP和CR模式對其進行評估。為充分了解電池性能應(yīng)多方位多角度進行評估。
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