1.   前言

電池是一種儲(chǔ)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(kāi)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(kāi)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(píng)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、最大輸出功率,、最大電流等等,，而大部分消費(fèi)者最關(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(jiǎn)稱A?H）表示,。

2.   電池容量測(cè)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(cè)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(cè)試電池的良好工具?，F(xiàn)在我們使用鼎陽(yáng)科技的一款SDL1030X進(jìn)行電池測(cè)試,，來(lái)展示如何進(jìn)行電池測(cè)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(cè)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(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5A）且線纜又比較長(zhǎng)時(shí),，需要考慮線損,。因?yàn)閷?dǎo)線存在阻抗，在大電流下,，會(huì)產(chǎn)生壓降從而導(dǎo)致負(fù)載測(cè)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(lái)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(cè)被測(cè)設(shè)備的輸出端，當(dāng)線損電壓不可忽略時(shí),，自動(dòng)補(bǔ)償線損壓降,，保證被測(cè)設(shè)備輸出電壓與負(fù)載所獲得的輸入電壓一致）。本次測(cè)試的電池額定電流為2A且測(cè)試線纜只有20cm,，故無(wú)需使用遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能,。

圖1 測(cè)試連接實(shí)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(cè)試模式測(cè)試電池時(shí)，可以選擇CC,、CP,、CR模式對(duì)電池進(jìn)行放電測(cè)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(cè)試停止,，負(fù)載自動(dòng)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(cè)試選定為CC模式下的“電壓”為終止測(cè)試條件,。以下為設(shè)置步驟

A、進(jìn)入電池測(cè)試模式,。按“Shift”+“CV”,，并選擇“Battery”測(cè)試。圖3所示,。

圖3 進(jìn)入電池測(cè)試模式

B,、CC模式及參數(shù)設(shè)置。在電池測(cè)試界面的1/2 頁(yè),，把“功能”設(shè)置到CC模式,，同時(shí)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(cè)試界面的2/2 頁(yè),，可以設(shè)置“終止電壓”“、“放電容量”和“放電時(shí)間”,。由于本次測(cè)試只測(cè)試終止電壓這單一測(cè)試條件,，終止電壓為6V（根據(jù)電池規(guī)格書(shū)，低于6V電池將無(wú)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,。

圖5 終止條件參數(shù)設(shè)置

2.3 開(kāi)始測(cè)試

2.3.1啟動(dòng)測(cè)試

參數(shù)設(shè)置及線纜連接完畢并確認(rèn)無(wú)誤后，按下SDL1030X前面板的“ON/OFF ”按鍵,，啟動(dòng)測(cè)試,。啟動(dòng)測(cè)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(shì)圖顯示

在測(cè)試過(guò)程中,，我們可以按下前面板的Display 按鍵，進(jìn)入趨勢(shì)圖界面,，查看被測(cè)信號(hào)的趨勢(shì),，如圖6所示。電子負(fù)載顯示的是實(shí)測(cè)電流隨時(shí)間的變化趨勢(shì),。再次按下Display,，則退出波形顯示界面，并返回電池測(cè)試功能的主界面,。

圖6 放電電流趨勢(shì)圖

2.4 測(cè)試結(jié)束

在SDL1030X持續(xù)的消耗電能過(guò)程中,，電池的電壓將會(huì)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(cè)試,，彈出“電池放電測(cè)試完成！”的提示框,。如圖7所示,。

圖7 結(jié)束提醒

3.   測(cè)試結(jié)果

下圖8為測(cè)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(jí)到了7.1389V，但此時(shí)的電池已經(jīng)沒(méi)有負(fù)載能力,。

圖8 測(cè)試結(jié)束

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

表1 電池標(biāo)稱參數(shù)測(cè)試結(jié)果

從表格上看,，此次測(cè)試的電池在2A電流下持續(xù)放電，電壓下降到6V時(shí),，耗時(shí)1小時(shí)57分36秒,。容量為3920mA。經(jīng)計(jì)算此塊電池容量為最大容量的78.4%

由于電池在使用過(guò)程中,，容量會(huì)逐漸衰減而此塊電池使用時(shí)間已經(jīng)超過(guò)1年半,，從結(jié)果看還不錯(cuò)。

4.   結(jié)束

此次我們只是介紹電子負(fù)載多種測(cè)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(duì)電池進(jìn)行評(píng)估。除此之外還可以設(shè)置CP和CR模式對(duì)其進(jìn)行評(píng)估,。為充分了解電池性能應(yīng)多方位多角度進(jìn)行評(píng)估,。

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『關(guān)于鼎陽(yáng)』

鼎陽(yáng)科技（SIGLENT）是通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè),。

2002年,，鼎陽(yáng)科技創(chuàng)始人開(kāi)始專注于示波器研發(fā)，2005年成功研制出第一款數(shù)字示波器,。歷經(jīng)多年發(fā)展,，鼎陽(yáng)產(chǎn)品已擴(kuò)展到數(shù)字示波器、手持示波表,、函數(shù)/任意波形發(fā)生器,、頻譜分析儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,、臺(tái)式萬(wàn)用表、射頻信號(hào)源,、直流電源,、電子負(fù)載等基礎(chǔ)測(cè)試測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品。2007年,，鼎陽(yáng)與高端示波器領(lǐng)導(dǎo)者美國(guó)力科建立了全球戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,。2011年，鼎陽(yáng)發(fā)展成為中國(guó)銷量領(lǐng)先的數(shù)字示波器制造商,。2014年,，鼎陽(yáng)發(fā)布了帶寬高達(dá)1GHz的中國(guó)首款智能示波器SDS3000系列,，引領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室功能示波器向智能示波器過(guò)渡的趨勢(shì)。2017年,，鼎陽(yáng)發(fā)布了多項(xiàng)參數(shù)突破國(guó)內(nèi)技術(shù)瓶頸的SDG6000X系列脈沖/任意波形發(fā)生器,。2018年，鼎陽(yáng)推出了旗艦版高端示波器SDS5000X系列,；同年發(fā)布國(guó)內(nèi)第一款集頻譜分析儀和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀于一體的產(chǎn)品SVA1000X,。目前，鼎陽(yáng)已經(jīng)在美國(guó)克利夫蘭和德國(guó)漢堡成立子公司,，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷全球70多個(gè)國(guó)家,，SIGLENT已經(jīng)成為全球知名的測(cè)試測(cè)量?jī)x器品牌。

『關(guān)于鼎陽(yáng)硬件設(shè)計(jì)與測(cè)試智庫(kù)』

鼎陽(yáng)硬件設(shè)計(jì)與測(cè)試智庫(kù)（簡(jiǎn)稱鼎陽(yáng)硬件智庫(kù)）由深圳市鼎陽(yáng)科技有限公司領(lǐng)銜創(chuàng)辦,，是中國(guó)第一家“智力眾籌”模式的硬件智庫(kù),。

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