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如何使用電子負(fù)載來進(jìn)行電池容量測試的?

2025年03月27日 09:03深圳市邁昂科技有限公司點(diǎn)擊量：4

       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(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。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(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(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)在我們使用邁昂科技的一款SDL1030X進(jìn)行電池測試，來展示是怎樣進(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。此次測試的電池為電壓7.4V、容量為5000mAh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)載時必須要特別注意以下幾個方面：
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，必須要考慮線損。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，必須要使用電子負(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）。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(yuǎn)端補(bǔ)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(jìn)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(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”。


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



4CC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(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。

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(jì)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(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。

主要是因?yàn)殡姵卦谑褂眠^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。


3.結(jié)束
本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(jìn)行評估。除此以外還可以設(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。


關(guān)鍵詞：鋰電池
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