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如何用電子負載進行電池測試？
閱讀：2865 發布時間：2020-4-10電池是一種儲能介質，用途極其廣泛，所有便攜式電子設備均需配備電池。從大家日常生活離不開的手機、穿戴設備到航空航天以及火爆的新能源汽車都離不開電池。根據設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量的呢。
電池的參數很多 ，如電池的標稱電壓、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
電子負載的原理是控制內部功率 MOSFET 或晶體管的導通量（量占空比大小），依靠功率管的耗散功率消耗電能的設備。它能夠準確檢測出負載電壓，精確調整負載電流。因此電子負載是測試電池的良好工具。現在我們使用鼎陽科技的一款 SDL1030X 進行電池測試，來展示如何進行電池測試。SDL1030X 是一款分辨率 0.1 mV / 0.1 mA，基本電壓電流精度可達 0.05%，功率可達 300 W 的電子負載。本次測試的電池為電壓 7.4 V、容量為 5000 mAh 的鋰電池。
#1.1 線纜連接
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。在接入電子負載時需要注意以下幾個方面：
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、當大電流（比如大于 5 A）且線纜又比較長時，需要考慮線損。因為導線存在阻抗，在大電流下，會產生壓降從而導致負載測量的電壓偏低。為了消除這種誤差，需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備的輸出端，當線損電壓不可忽略時，自動補償線損壓降，保證被測設備輸出電壓與負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 20 cm，故無需使用遠端補償功能。
#1.2 設置停止條件
使用電池測試模式測試電池時，可以選擇 CC、CP、CR 模式對電池進行放電測試。當選定放電模式時，同時需要設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
B、CC 模式及參數設置。在電池測試界面的 1/2 頁，把“功能"設置到 CC 模式，同時把電流量程設置為 5 A，電壓量程為 36 V，放電電流為 2 A；如圖4。
4 CC模式及參數設置
C、終止條件參數設置。在電池測試界面的 2/2 頁，可以設置“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 6 V（根據電池規格書，低于6V電池將無法正常供電）因此“放電容量"和“放電時間"均設置為“OFF"；如圖5。
#1.3 開始測試
1.3.1啟動測試 參數設置及線纜連接完畢并確認無誤后，按下 SDL1030X 前面板的“ON/OFF "按鍵，啟動測試。啟動測試后，SDL1030X 將以設定的額定電流持續消耗電池的電能。
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 測試結束
在 SDL1030X 持續的消耗電能過程中，電池的電壓將會緩慢下降，當電壓降至設置的 6 V 電壓后，電子負載將停止拉載并結束測試，彈出“電池放電測試完成！"的提示框。如圖7 所示。
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超過 1 年半，從結果看還不錯。
3.結束
此次我們只是介紹電子負載多種測試電池方法中的一種，電子負載不但可以設置終止電壓，還可以設置放電容量及放電時間對電池進行評估。除此之外還可以設置 CP 和 CR 模式對其進行評估。為充分了解電池性能應多方位多角度進行評估。
#1.1 線纜連接
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。在接入電子負載時需要注意以下幾個方面：
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、當大電流（比如大于 5 A）且線纜又比較長時，需要考慮線損。因為導線存在阻抗，在大電流下，會產生壓降從而導致負載測量的電壓偏低。為了消除這種誤差，需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備的輸出端，當線損電壓不可忽略時，自動補償線損壓降，保證被測設備輸出電壓與負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 20 cm，故無需使用遠端補償功能。
#1.1 線纜連接
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。在接入電子負載時需要注意以下幾個方面：
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、當大電流（比如大于 5 A）且線纜又比較長時，需要考慮線損。因為導線存在阻抗，在大電流下，會產生壓降從而導致負載測量的電壓偏低。為了消除這種誤差，需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備的輸出端，當線損電壓不可忽略時，自動補償線損壓降，保證被測設備輸出電壓與負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 20 cm，故無需使用遠端補償功能。