电子负载电池测试
2020-04-24
中国电源产业网
导语：电池是一种储能介质， 用途极其广泛，所有便携式电子设备均需配备电池。从大家日常生活离不开的手机、穿戴设备到航空航天以及火爆的新能源汽车都离不开电池。根据设备的用途配备不同容量的电池。那工程师们是如何评估电池质量的呢。
1.前言
电池是一种储能介质， 用途极其广泛，所有便携式电子设备均需配备电池。从大家日常生活离不开的手机、穿戴设备到航空航天以及火爆的新能源汽车都离不开电池。根据设备的用途配备不同容量的电池。那工程师们是如何评估电池质量的呢。
电池的参数很多，如电池的标称电压、电池容量、最大输出功率、 最大电流等等 ,而大部分消费者最关心的也许是电池容量。电池容量是指在一定条件下(放电率、温度、终止电压等)电池放出的电量，通常以安培小时为单位(简称AH)示。
2.电池容量测试
电子负载的原理是控制内部功率MOSFET或晶体管的导通量(量占空比大小)，依靠功率管的耗散功率消耗电能的设备。它能够准确检测出负载电压，精确调整负载电流。因此电子负载是测试电池的良好工具。现在我们使用鼎阳科技的-款SDL1030X进行电池测试，来展示如何进行电池测试。SDL1030X是一 款分 辨率0.1mV/0.1mA,基本电压电流精度可达0.05%， 功率可达300W的电子负载。本次测试的电池为电压7. 4V、容量为5000mAh的锂电池。
2.1线缆连接
将电池的正负极直接接入到电子负载的输入端，如下图1所示。在接入电子负载时需要注意以下几个方面:
A.必须保证电池和电子负载的正负极正确连接。
B、使用的线缆必须满足大电流且接口牢固，连接紧密。
C、当大电流(比如大于5A)且线缆又比较长时，需要考虑线损。因为导线存在阻抗，在大电流下，会产生压降从而导致负载测量的电压偏低。为了消除这种误差，需 要使用电子负载的远端补偿功能(Sense功能) 来消除电压误差，如下图2所示， 远端补偿功能的原理是Sense端子直接检测被测设备的输出端，当线损电压不可忽略时，自动补偿线损压降，保证被测设备输出电压与负载所获得的输入电压-致)。 本次测试的电池额定电流为2A且测试线缆只有20cm,故无需使用远端补偿功能。
图1 测试连接实物图
图2 Sense远端补偿连接图
2.2设置停止条件
使用电池测试模式测试电池时，可以选择CC、CP、 CR模式对电池进行放电测试。当选定放电模式时，同时需要设置电池放
电的停止条件。停止条件有:终止电压、放电容量和放电时间。当三者中任意一种条件满足时，电池放电测试停止，负载自动停
止拉载。使用者也可以选择其中之一-或者 两种条件作为终止判定条件，其它不需要的条件设置为"OFF"。
本次测试选定为CC模式下的“电压为终止测试条件。以下为设置步骤
A、进入电池测试模式。按"Shift" +"CV"，并选择"Battery'测试。图3所示。
图3 进入电池测试模式
B、CC模式及参数设置。在电池测试界面的1/2页,把"功能“设置到CC模式，同时把电流量程设置为5A,电压量程为36V,放电电流为2A;如图4。
图4 CC模式及参数设置
C、终止条件参数设置。在电池测试界面的2/2 页,可以设置“终止电压"、“放电容 量"和“放电时间"。由于本次测试只测试终
止电压这单一测试条件， 终止电压为6V (根据电池规格书，低于6V电池将无法正常供电)因此“放电容量和"放电时间”均设置
为"OFF";如图5.
图5 终止条件参数设置
2.3开始测试
2.3.1启动测试
参数设置及线缆连接完毕并确认无误后，按下SDL1030X前面板的“ON/OFF "按键，启动测试。启动测试后，SDL1030X将
以设定的额定电流持续消耗电池的电能。
2.3.2趋势图显示
在测试过程中，我们可以按下前面板的Display按键，进入趋势图界面，直看被测信号的趋势，如图6所示。电子负载显示的
是实测电流随时间的变化趋势。再次按下Display,则退出波形显示界面，并返回电池测试功能的主界面。
图6 放电电流趋势图
2.4测试结束
在SDL1030X持续的消耗电能过程中，电池的电压将会缓慢下降，当电压降至设置的6V电压后，电子负载将停止拉载并结束
测试，弹出“电池放电测试完成!”的提示框。如图7所示。
图7 结束提醒
3.测试结果
下图8为测试结束后的截图。从图中可以看到，在负载拉载后电池空载，电压反而又升级到了7.1389V,但此时的电池已经没
有负载能力。
图8 测试结束
我们把测试结果和电池标称参数制作成一个表格
表1 电池标称参数测试结果
从表格上看，此次测试的电池在2A电流下持续放电，电压下降到6V时，耗时1小时57分36秒。容量为3920mA。 经计算此块
电池容量为最大容量的784%
由于电池在使用过程中，容量会逐渐衰减而此块电池使用时间已经超过1年半，从结果看还不错。
4.结束
此次我们只是介绍电子负载多种测试电池方法中的一种， 电子负载不但可以设置终止电压，还可以设置放电容量及放电时间
对电池进行评估。除此之外还可以设置CP和CR模式对其进行评估。为充分了解电池性能应多方位多角度进行评估。
编辑：中国电源产业网
来源：鼎阳硬件设计与测试智库
标签：
相关信息
MORE >>-
IV曲线追踪扫描仪& 半导体图示仪
测试种类覆盖 7 大类别26分类，包括“二极管类”“三极管类（如BJT、MOSFET、IGBT）”“保护类器件”“稳压集成类”“继电器类”“光耦类”“传感监测类”等品类的繁多的电子元器件。
-
天宝集团第五十二期竞标公告（AC电源线）
天宝致力于建立廉洁有效、公平规范的供应商机制我们将以公开的方式给制造商提供公平公正的投标机会！我们以公平竞争为荣，期待与您精诚合作！
-
新品 | 1200A-1800A 1700V IGBT5 XHP™2 .xt模块
英飞凌电力电子工程师园地,立足于打造功率半导体产品技术和应用技术的交流平台，提供新产品介绍,应用知识和经验分享。
-
新品发布丨HS4M-A-P2 电流传感器
北京创四方电子股份有限公司是一家专业致力于 各类精密电磁器件、精密电量传感器以及新能源电抗器和特种变压器、
AC/DC、DC/DC模块电源的高新技术企业。 -
新品发布丨HV4040系列电源变压器
北京创四方电子股份有限公司是一家专业致力于 各类精密电磁器件、精密电量传感器以及新能源电抗器和特种变压器、
AC/DC、DC/DC模块电源的高新技术企业。 -
天宝创能园区一期B栋7F/8F/10F/12F装修机电工程项目报名公告
天宝始创于1979年| 股票代码: 1979」,专注电源技术研发超40年,设计和制造安全可靠的电源与智能充电器产品,为不同的终端领域，提供具有市场竞争力的「-站式智能电源解决方案」。本账号致力于为客户提供便捷创新的服务。
-
电源工业期刊 -
中国电源公众号
版权所有 © 中国•电源产业网 • 中国电源行业官网站长统计
中国电源产业网-新能源与电源官方网站 © Powered by SiteServer CMS
中国电源产业网网友交流群：2223934、7921477、9640496、11647415