电池容量是怎么计算的?

时间： 2024-06-16 来源：KEYSIGHT知乎

确定设备运行时间的关键部分是验证电池容量。

如果您仅仅根据制造商的技术资料来确定设备的运行时间，得到的结果可能会不准确。技术资料上的电池容量通常基于理想条件，代表最大可能电量。在实际应用中，实际容量通常会低一些。

怎么看电池容量?

电池容量指电池按照规定要容纳的电量，以安培-小时（Ah）为单位。它与电池的额定功率不同，后者以瓦特-小时（Wh）为单位。额定功率通常是电池容量（Ah）乘以其标示的额定电压（V）。根据您的应用，其中一个值可能比另一个值更为重要，因此需要对额定功率和电池容量这两个值都加以验证。温度和电池寿命也会影响从电池获得的电量，因此在测量运行时间时也必须对这些因素加以考虑。验证电池容量和额定功率需要在精确控制的条件下对电压和电流进行精确记录。充电（对于可充电电池）和放电条件上非常小的差异可能导致从电池获得的电池容量和能量出现大的差异。精确地复制并控制所有条件以获得最佳结果至关重要。关键条件之一是放电倍率，通常表示为恒定电流与 Ah 额定容量的比率，称为 C倍率。

电池倍率c是什么意思？

电池倍率C是用来表示电池充放电能力倍率。倍率C是电池的容量与其额定容量的比值，即：C=电池容量/额定容量。1C表示电池一小时完全放电时电流强度。C倍率是电池运行时间的倒数。放电倍率越高，容量和能量输送越低，因此 0.3 的 C倍率理论上会在 3.33 小时内将电池完全放电。对于 2-Ah 的电池，0.3 的 C倍率相当于 0.6 A 的恒定电流放电。测得的额定功率可能与基于标示的额定电压值的额定功率不同，因为实际的电池放电电压曲线可能会使得结果稍有变化。精确地控制测试条件，同时准确地记录电池的电流和电压，可以确保在确定电池容量和额定功率时获得准确、一致的结果。

验证电池容量和额定功率的示例

我们使用图 1 所示的设置以固定的 C倍率对可充电锂离子电池进行放电。

KEYSIGHT N6781A和 N6785A 电源测量单元具有完整的两象限能力，使其非常适合用作精密高性能电子负载和精密直流电源。我们很快配置了具有3.0V截止电压的0.3A恒定电流放电以及长期数据记录，以便使用配套的Keysight 14585A软件来验证容量和额定功率。

源表模块 (SMU)/ 电源系统www.keysight.com.cn/cn/zh/products/source-measure-units-smu/source-measure-units-smus-modules-n6700-power-system.html

电池的验证结果和额定功率如图 2 所示。

将测量标记放置在数据记录的开始处和截止电压点上，显示出电池的容量为 879mAh，功率为 3.32Wh，两者均显著低于电池技术资料中注明的 1 Ah 和 3.6 Wh 的额定值。

接下来的步骤是确定什么因素导致了这样的差异，并且评测是否可以从电池获得额外的容量。

如本例所示，您应当对电池的容量和功率加以验证，而不要依赖产品的技术资料。

图 1. 使用恒定电流负载以固定的C倍率对电池进行放电

图 2. 使用14585A和N6781A电源测量单元测量电池的容量和功率。

有一个工具特别适合于此项任务，它就是CX3300 器件电流波形分析仪的自动电流和功率分析工具。它自动将波形划分成段，并以图形和表格方式提供每个波形段的完整分析。

图3. 使用 CX3300 上的自动电流和功率分析工具分析电池损耗

CX3300APPC 电流波形分析软件www.keysight.com.cn/cn/zh/product/CX3300APPC/current-waveform-analytics-software.html

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如何消除锂离子电池自放电中的噪声？www.keysight.com.cn/cn/zh/assets/7018-06971/application-notes/5992-3979.pdf

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简化电池容量和额定能量的验证流程www.keysight.com.cn/cn/zh/assets/7018-03187/technical-overviews/5990-9264.pdf

确定智能手机和移动设备电池允许时间的的一个关键步骤，就说是验证电池的容量和额定能量。如果您只根据制造商的技术资料确定手机的运行时间，而不具体验证电池的容量和额定能量，您的结果一定不精确。电池的标称容量通常以理想条件为基础，代表可从电池获得的最大电量。但事实是，在应用中进行验证时，实际容量最终都小于标称容量。在应用中进行验证时，实际容量最终都小于标称容量。

电池容量是电池规定拥有的以安时 (Ah) 或毫安时 (mAh) 表示的电容量。这与电池的额定能量不同，额定能量的单位是瓦特小时 (Wh)。通过将电池容量 (Ah) 乘以标称的额定电压 (V)，您可以确定额定能量。对于移动设备的运行时间来说，电池的实际能量比电池的容量更重要，因此对这个两个值进行验证是非常重要的。请下载本文并了解简化电池容量和额定能量的验证流程。

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系列,2000 X 系列,4000 X,33511B,N5166B,EDU36311A,N3300,4104A,E36234A,2022A,N7900,D3000USBB,DSOX-2WAVEGEN,N2820A,U3810,U2600,33510B,U2020 X 系列,N443XD 系列,3014G,33522B,BV9200B,EDU34450A,3498A,E36200 系列,34950A,U9428A SP8T,E36233A,CXG X,EXG,N8480 系列,L2060 X 系列,AC6903L,N2843A,RP7936A,E36100B,AC6903H,EXR,B2900B 系列,D4000PWRB,33521B,N9962A,RP7962A,EPM 系列,3000G X,1000 X 系列,P9377B,AC6804B,EXG X 系列,E4982A,DAQM905A,DAQM909A4,N9950B,N9950A,N8740A,D3000GENB,E36200A,E36103B,N6791A,E 系列,N2842A,AC6912L,B2980B 系列,AC6912H,N9951A,33520B,RP7973A,RP7961A,N2841A,N7007A,53131A,P9243A,P937XA,P937XB,E4981A,U2741A,N9323C-TG7,N9951B,34972A,E36102B,N6790A,EDU33210A 系列,E36320A,N8741A,AC6802B,RP7972A,4000 X 系列,U2000 系列,U9424A,P9240AWGA,P924XA,S254A,E3600 系列,DAQM903A,N9960A,53200 系列,E36311A,N8762A,6000X,E36105B,U7104N,N6781A,U9424C,U2000,U9424B,N2876A,U7104F,E3641A,U2060 X 系列,U7104E,EXR254A,U9428B SP8T,RP7983A,N3300 系列,N7550 系列,AC6803B,DAQM904A,N8900,U2751A,84904L,34970A,N9961A,E36104B,CXG,E36150 系列,N6792A,P 系列,E3640A,DSOXBODE,AC6800B,N2874A,EDU33211A,RP7942A,6002A,BN9963B,E3600,S054A,1000 X,U7106N,E36313A,DAQM900A,L2060 X,U9422B SPDT,DSOX,U7106F,U7106E,N8756A,DSOX2MSO,J7204B,N8732A,E36150A 系列,N8950A,U3851A,EXR058A,RP7941A,AC6801B,10070D,P9384B,D4000AUTB,N2752A,EDU33210A,RP7953A,BN9962B,DAQM902A,U2761A,34980A,E36300A,E36312A,N6782A,DAQM901A,U2020 X,E36106B,53220A,N8757A,AC6900 系列,N8733A,D3000PWRB,N8951A,N9952B,RP7952A,N9952A,U7108B,U7108A,P9242A,P9375B,U7108C,P9240GENC,N2751A,P9375A,U9428C,E4980A,U9428B,6004A,33500B 系列,U9428A,N7971A,ENA 系列,D4000AERB,53132A,EXG X,N6785A,B2980B,N6773A,N6761A,N8754A,N8742A,RP7963A,N9953B,RP7951A,EDU33210 系列,N7970A,EDU33212A,P9241A,P938XB,N2750A,N2871A,53230A,N8700,U3810 系列,U9424A SP4T,DSOXT3MSO,S804A,L2050 X,J7201C,J7201B,N6784A,N8755A,J7201A,N8731A,N2870A,8495D,N2797A,N9934B,N2894A,N5770A,8495B,34420A,N70412A,N7973A,E3647A,6000X 系列,10833F,10833G,10833A,10833B,4154A,D6000GENB,10833C,S104A,10833D,N6775A,EXR204A,N6763A,N8736A,N6751A,N8954A,N8930A,EL34143A,E36300 系列,DAQ973A,N7550,EDUX1052A,U8480 系列,N9923A,N2796A,N9935B,3000G X 系列,N9935A,N2893A,EDUX 系列,3052G,U2781A,N5771A,N7972A,EDUX1052G,E36100,PP001A,E3646A,DP0001A,6811C,4032A,EXR108A,E36100 系列,N6786A,N8737A,D4000BDLB,N6774A,N6762A,N8943A,10834A,E5063A,N8955A,8494G,N8931A,E3634A,N2783B,N2795A,BN9961B,N5772A,6813C,N7951A,D6000USBB,E3649A,6800C,6812C,U71010A,U71010C,U71010B,N6753A,AC6800B 系列,N8758A,N6741B,N8734A,N6971A,S 系列,N8952A,N6777A,N6765A,N8940A,P9370A,P9382B,N2891A,P9370B,N2782B,D3000AUTB,53181A,N9933B,N28005A,EL30000 系列,U2050 X,N5761A,N7950A,BN9960B,N7974A,N8700 系列,34465A,E3648A,4054A,N6764A,N8759A,N6752A,E9320,N8735A,N6970A,N8941A,EL34243A,N6776A,N2793A,DAQ970A,N2890A,N2781B,RP7982A,E4417A,8509XD 系列,N9914B,N9914A,82350C,N5750A,N7953A,U2300 系列,N7977A,N5762A,DAQM909A,E8486A,DSOX-4WAVEGEN2,E5810B,N9938B,N9926A,N6743B,N8934A,N9938A,N6731B,N8946A,N6973A,E36100B 系列,E36200A 系列,E3643A,N6755A,EDUX,N2780B,E4416A,N9915B,N7976A,N5763A,E4980AL,N5751A,E36300,N7952A,D9110PWRA,E9300,N9915A,N8923A,N6972A,EXR104A,N9927A,N6742B,N8935A,E3630A,4052A,E3642A,N6700 系列,N6766A,N6754A,N2791A,

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Keysight（是德科技）电源产品选型指南（中文）

目录- BenchVue软件电源产品系统直流电源和台式直流电源直流电源输出电压和电流一览表直流电源直流电子负载交流电源专用电源产品已停产的直流电源及其替代产品

型号- B2911B,B2911A,N8926A,U8000,N5742A,N5766A,6632B,6644A,BV0003B,N6977A,N6735B,N6953A,6800C 系列,N5743A,N5767A,N1275A,6621A,6633B,6645A,N6780 系列,EL30000系列,N6976A,N6746B,B1506A,N6952A,N6734B,U8031A,N8948A,N5744A,N5768A,N1274A,E4361A,N3300A,6622A,6634B,66332A,N8924A,66102A,6600 系列,B1505A,N6701C,66000,N8949A,N8925A,N8937A,6624A,N5745A,N5769A,E4360A,6611C,N3301A,N1273A,6623A,B2901BL,N6700C,66101A,U8000 系列,N6736B,N6954A,E36100A 系列,N6700A,E5263A,6625A,6612C,N5746A,N3302A,N1272A,66104A,N1260A,U8032A,66321D,66321B,B2902B,B2902A,6626A,N5747A,N3303A,6613C,PA2203A,66103A,BV0012B,N1271A,N6702C,6060 系列,6060B,N6705C,B2901B,N8928A,6800B 系列,N7900 系列,B2901A,6627A,EL30000,N3304A,6614C,N5748A,6600,E4360,66106A,N6783A-BAT,N8929A,B2900A,B2912B,E5262A,6628A,B2912A,N3305A,N5749A,66311B,PV8922A,66105A,U8001A,E4368A,N3306A,E4356A,N5700,6672A,B1511B,6684A,PV8921A,RP7935A,CX3322A,BV9210B,RP7945A,RP7933A,B2962A,N8900 系列,N3307A,E4367A,RP7900 系列,N6900,B1510A,6673A,PV8932A,B2960,RP7946A,6620 系列,B2961B,B2961A,RP7932A,6674A,AC6906L,AC6918L,PV8931A,U2723A,U8002A,RP7943A,RP7931A,6675A,B1520A,6651A,PA2201A,U2722A,BV9201B,AC6900,N8760A,6652A,B2900A 系列,E36232A,AC6906H,66300,AC6918H,N6700,N8761A,6653A,E4362A,B1514A,6641A,E36231A,BV9211B,B2960系列,EDU36311A,N3300,B1513C,6654A,6642A,E36234A,N7900,CX3324A,667X,U2720,CX3300A,BV9200B,669X,E36200 系列,66000 系列,B1500A,6643A,B1512A,E36233A,6655A,6631B,AC6903L,668X,RP7936A,E36100B,AC6903H,E36100A,RP7962A,AC6804A,PV8900 系列,AC6804B,N8740A,E36103A,E36103B,N6791A,AC6912L,AC6912H,RP7973A,RP7961A,6035A,66309B,E36102B,E36102A,66309D,N8741A,AC6802B,RP7972A,AC6802A,E3600 系列,E36311A,N8762A,B2960 系列,E36105B,N6781A,E36105A,6690A,E3641A,RP7983A,N3300 系列,AC6803A,AC6803B,N8900,E36104B,E36104A,N6792A,E3640A,6691A,AC6800A,N6790,AC6800B,N6783A-MFG,RP7942A,E3600,6038A,N6900 系列,E36313A,6692A,N6783A,N8756A,6680A,N8732A,PV8900,N8950A,RP7941A,AC6801A,AC6801B,N6780,RP7953A,E36312A,N6782A,E36106B,E36106A,AC6900 系列,N8757A,6681A,N8733A,N8951A,RP7952A,N7971A,6682A,N6785A,N6773A,N6761A,N8754A,N8742A,RP7963A,RP7951A,N7970A,N8700,6683A,6671A,N6784A,N8755A,N8731A,N5770A,6629A,N7973A,E3647A,N6775A,N6763A,N8736A,N6751A,N8954A,N8930A,E36300 系列,E36340,6063B,E5260A,N5771A,N1259A,6812B,N7972A,E36100,E3646A,6811C,6811B,E36100 系列,N6786A,N8737A,N6774A,N6762A,N8943A,AC6800A 系列,N8955A,N8931A,E3634A,N5772A,N1258A,6813C,6813B,N7951A,6800C,E3649A,E36100B系列,6812C,6800B,AC6800B 系列,N6753A,N8758A,N6741B,N8734A,N6971A,N8952A,N6777A,N8940A,N6765A,EL30000 系列,E5270B,N5761A,N7950A,N7974A,N8700 系列,E3648A,N8759A,N6764A,N6752A,N6970A,N8735A,N8941A,N6776A,RP7982A,6030A,N5750A,N7953A,N7977A,N5762A,N1268A,N8934A,N6743B,N6731B,N8946A,N6973A,E36100B 系列,E3643A,E3631A,N6755A,14585A,CX3300A 系列,6031A,N7976A,N5763A,N5751A,E36300,N7952A,N1267A,N6972A,N8923A,N6790 系列,N8935A,N6742B,E3630A,E3642A,N6766A,N6754A,N5700 系列,N8738A,6032A,6030 系列,N5752A,N5764A,RP7900,B2910BL,N1266A,N6951A,N8932A,N8944A,N8920A,E3645A,N6745B,E3633A,N6733B,N8739A,6033A,N7954A,N5741A,N5765A,66319B,N1265A,N6950A,N8945A,N6732B,N8957A,N8921A,E3632A,E3620A,N6756A,N6974A,E3644A,N6744B,66319D

2021年11月16日 - KEYSIGHT - 选型指南

【经验】使用是德科技直流电源分析仪-N6705C进行功耗测试的方法

是德科技的N6705C直流电源分析仪是一款高性能直流电源分析仪，搭配N6781A高精密模块，可以进行动态低功耗测试，节省测试时间，显著提高您的测试效率。

2023-07-19 - 设计经验

Keysight（是德科技） B2900A系列精密电源测量单元数据手册

型号- B2900A,B2911A,B2901A,B2912A,B2902A

2011年05月01日 - KEYSIGHT - 数据手册

Keysight（是德科技）台式和电源产品选型指南

目录- Company Profile Data Acquisition DC Power Supplies PathWave BenchVue AC Single-Phase Power Sources DC Electronic Loads Semiconductor Device Analyzer Precision Bench Instruments Gurrent Waveform Analyzer InfiniiVision Oscilloscopes Data Acquisition / Switch Units Waveform Generators Digital Multimeters

型号- E3640,33521B,B2987A,B2911A,M9240GENB,INFINIIUM S-SERIES,34460A,DAQM905A,D6000GENA,U8000,3000T X-SERIES,M9240NFCB,1000X,D3000GENA,D3000NFCA,D4000NFCA,D2000GENA,N5700,D4000GENA,N6791A,PV8921A,3458A,CX1103A,CX3322A,E3630,DAQ973A,RP7900 SERIES,B2962A,D6000BDLA,3000T,N6900,D4000BDLA,B2960,N5700 SERIES,P9240AUTB,B1506A,3000X,P9240NFCB,CX1102A,B2985A,M9111A,33600A,33612A,B2961A,E36100B SERIES,U8000 SERIES,34470A,DAQM903A,E36311A,6000X,33600A SERIES,D6000AERA,N3300A,DG9000,M9601A,D6000USBA,M9240AERB,6800,D2000AUTA,B1505A,B2960 SERIES,D3000AUTA,33611A,N6700 SERIES,DAQM904A,N8900,E3640 SERIES,B2900,33500B SERIES,34465A,N8900 SERIES,M9240BDLB,B2980,CX1104A,D6000PWRA,DAQ970A,BV9201B,N6790,P9240A,E36300 SERIES,33622A,P9240AERB,B2983A,33509B,2000X,DAQM909A,M9615A,1000 X-SERIES,DAQM900A,B2900 SERIES,U8030 SERIES,D6000AUTA,PV8900,AC6800 SERIES,N8700 SERIES,D4000AUTA,AC6801B,P9240BDLB,33512B,N6780,33500B,33621A,E3630 SERIES,DAQM902A,E36200 SERIES,N6700,E36300,B2902A,2000 X-SERIES,4000X,M9240PWRB,N6705,D3000PWRA,E36312A,N6900 SERIES,M9614A,DAQM901A,4000 X-SERIES,6800 SERIES,6000 X-SERIES,M9240A,N6705C,33511B,B2981A,D2000BDLA,P9240GENB,33519B,B2901A,RP7900,DAQM907A,AC6800,N3300A SERIES,D4000AERA,D3000AERA,N7900,D4000USBA,CX3324A,35520B,CX1101A,CX3300A,N7900 SERIES,33510B,33522B,N8700,B2980 SERIES,M9240AUTB,E36200,B2912A,DAQM908A,U8030,N6780 SERIES,34461A,B1500A,D3000BDLA,E36100B,D4000PWRA

April 23, 2021 - KEYSIGHT - 选型指南

【产品】毫安级和微安级的低噪声高精度直流电源模块N6766A，提供60V电压17A电流

N6766A是Keysight公司推出的一款具有500W输出功率，拥有GPIB、LAN和USB等接口的精密直流电源模块，同时符合LXI C类标准，提供毫安级和微安级的低噪声及高精密的控制和测量功能。

2018-01-31 - 新产品

CX3300A系列器件电流波形分析仪可靠地测量动态电流和电压数据表

型号- CX3300 SERIES,CX3324A-004,CX3324A-B20,CX3322A-B05,CX3322A-STG,CX3300,CX3300APPC,CX3322A-UK6,CX3300A SERIES,CX3324A,CX3322A-256,CX3300A-KBD,CX3300A,CX3322A,CX3322A-016,CX3322A-A6J,CX3324A-064,CX3324A-256,CX3324A-016,CX3324A-A6J,CX3322A-064,CX3324A-UK6,CX3324A-B10,CX3322A-B10,CX3324A-B05,CX3322A-B20,CX3324A-STG,CX3322A-004

July 13, 2023 - KEYSIGHT - 数据手册

移动设备USB电池自适应快速充电的评价

描述- 本文探讨了移动设备自适应快速USB充电技术的评估。文章首先介绍了传统USB充电技术的局限性，随后详细阐述了自适应快速USB充电技术的原理和优势。文章重点介绍了Keysight Technologies的测试解决方案，包括N6781A和N6785A源测量单元、N6705B直流电源分析仪和14585A控制与分析软件，用于评估和验证自适应快速充电电池管理系统的性能。通过实际测试案例，文章展示了如何验证充电过程中的关键参数，如电压、电流、功率和效率等，以确保充电系统的安全性和可靠性。

型号- 14585A,N6705B,N6781A,N6785A

December 1, 2017 - KEYSIGHT - 应用笔记或设计指南

【选型】B2900系列源表适用于光模块测试，分辨率高达100fA/100nV，对比吉时利2400性价比更高

Keysight B2900系列源表应用于光模块测试，分辨率高达100fA 100nV，价格比吉时利2400低10%。单通道B2901A对比2400，B2901A电流输出更高，可以达到3A，分辨率更好，达到100fA，价格便宜10%。如果是德科技B2902A双通道源表对比两台吉时利2400单通道，其性价比更高，占用空间也更小，目前吉时利还没有双通道源表。

2020-06-13 - 器件选型