电子负载电池测试

时间： 2024-07-13 来源：鼎阳科技官网

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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A•H）表示。

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一款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一致）。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，查看被测信号的趋势，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78.4%
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。

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型号- 63212A-600-840,A632006,63205A-600-350,63202A-1200-80,63200A,63203A-150-300,63220A-600-1400,A600010,63202A-150-200,63218A-150-1800,A600009,63206A-1200-240,A636010,63208A-150-800,63210A-1200-400,63212A-150-1200,63202A-600-140,63218A-1200-720,B632004,B632003,63210A-600-700,63220A-1200-800,63208A-1200-320,63218A-600-1260,63220A-150-2000,63205A-1200-200,63204A-150-400,63224A-1200-960,63215A-1200-600,63204A-600-280,63206A-600-420,63200A-1200-400,63206A-150-600,63215A-600-1050,63205A-150-500,63204A-1200-160,B632002,63215A-150-1500,63212A-1200-480,B632001,B632000,63210A-150-1000,63208A-600-560,63224A-150-2000,63203A-600-210,63203A-1200-120,63224A-600-1680,A636000,A632000

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202008 - 恩智测控 - 选型指南 - V1-1201 代理服务技术支持采购服务

恩智测控N6112多通道可编程直流电子负载，毫秒级通讯响应速度，专为高效测试而生

N6112系列多通道可编程直流电子负载为NGI恩智测控公司基于多年电源、电池等相关测试应用经验而开发一款高精度、高可靠性、高集成度、高性价比、全功能（恒电流、恒电压、恒功率、恒电阻）多通道可编程直流电子负载产品。单机最多支持12通道，在绝大部分集成应用中可代替小功率单体电子负载并为用户大幅节省成本。

2024-12-11 - 产品代理服务技术支持采购服务

【仪器】中“流”砥柱，快速响应 | 优利德UTL8200+系列直流电子负载新品推送！

UNI-T优利德UTL8200+系列直流电子负载，配有2.8英寸液晶显示屏，操作方便简洁，外观时尚大方，运行稳定，支持双通道测试，拥有较宽的功率测量范围，测试分辨率高达1mV/1mA，具备丰富的测试功能与模式，同时标配RS-232C通信接口，灵活满足各种现场测试条件，实现与自动化生产线、自动测试系统（ATS）无缝连接。

2024-11-15 - 产品代理服务技术支持采购服务

Chroma（致茂）63200E系列可编程直流电子负载数据手册

描述- 该资料介绍了MODEL 63200E系列可编程直流电子负载的特点和应用。该系列产品具备多种电压和电流范围，支持定电流、定电阻、定电压及定功率操作模式，并可通过并联实现高达240kW的最大功率。它适用于电源测试、电池放电测试、汽车充电桩测试等领域。

型号- 63208E-1200-320,63206E-1200-240,63206E-150-600,63203E-150-300,63204E-600-280,63220E-150-2000,63203E-600-210,63212E-150-1200,63220E-1200-800,A600010,63203E-1200-120,63218E-1200-720,63202E-1200-80,A600009,63208E-600-560,63205E-1200-200,A636010,63204E-150-400,B632002,B632001,B632000,63200E,63218E-600-1260,63224E-1200-960,A632012,63202E-600-140,63224E-600-1680,63200E-1200-400,63202E-150-200,63215E-1200-600,B632004,B632003,63218E-150-1800,63215E-600-1050,63220E-600-1400,63205E-600-350,63212E-600-840,63210E-1200-400,63206E-600-420,63208E-150-800,63224E-150-2000,63204E-1200-160,A636000,63210E-150-1000,63210E-600-700,63212E-1200-480,63205E-150-500,63215E-150-1500

2018年10月 - CHROMA - 数据手册代理服务技术支持采购服务

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近日，恩智测控（NGI）与世强硬创电商签约合作，授权世强代理旗下电池模拟器、电子负载等全线产品。恩智测控是智能设备与测控仪器的专业制造商，现已拥有了多条测控和电子技术类产品线、电源与电子负载产品线、电池模拟器产品线、NXI测控产品线、充放电测试产品线及各种专业测试系统等。其中，高精度多通道可编程电池模拟器N8358系列单台8通道，采用双象限设计，2路DVM，内置故障模拟功能，可提高测试效率并节省测

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