電子負載電池探測

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。依據設備的用途配備不同容量的電池。那工程師們是要怎么樣評估電池質量的呢。

電池的參數很多，如電池的標稱電壓、電池容量、最大輸出功率、最大電流等等，而大部分消費者最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。

2.電池容量探測

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），依賴功率管的耗散功率消耗電能的設備。它能夠準確測試出負載電壓，精確調整負載電流。因此電子負載是探測電池的良好工具。今朝我們使用鼎陽科技的一款SDL1030X進行電池探測，來展示要怎么樣進行電池探測。SDL1030X是一款辨別率0.1mV/0.1mA，基本電壓電流精度可達0.05%，功率可達300W的電子負載。本次探測的電池為電壓7.4V、容量為5000mAh的鋰電池。

2.1線纜連接

將電池的正負極筆直接入到電子負載的輸入端，如下圖1所示。在接入電子負載時要留意以下幾個方面：

A、非得保證電池和電子負載的正負極正確連接。

B、使用的線纜非得滿足大電流且接口牢固，連接緊密。

C、當大電流（比如大于5A）且線纜又比較長時，要考慮線損。因為導線存在阻抗，在大電流下，會出現壓降從而導致負載測量的電壓偏低。為了消除這種誤差，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端子筆直測試被測設備的輸出端，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）。本次探測的電池額定電流為2A且探測線纜惟有20cm，故無需使用遠端補償功能。

圖1探測連接實物圖

圖2Sense遠端補償連接圖

2.2設置停止條件

使用電池探測模式探測電池時，可以選擇CC、Cp、CR模式對電池進行放電探測。當選定放電模式時，同時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，電池放電探測停止，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，其它不要的條件設置為“OFF”。

本次探測選定為CC模式下的“電壓”為終止探測條件。以下為設置步驟

A、進入電池探測模式。按“Shift”+“CV”，并選擇“Battery”探測。圖3所示。

圖3進入電池探測模式

B、CC模式及參數設置。在電池探測界面的1/2頁，把“功能”設置到CC模式，同時把電流量程設置為5A，電壓量程為36V，放電電流為2A；如圖4。

圖4CC模式及參數設置

C、終止條件參數設置。在電池探測界面的2/2頁，可以設置“終止電壓”“、“放電容量”和“放電時間”。由于本次探測只探測終止電壓這單一探測條件，終止電壓為6V（依據電池規格書，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。

圖5終止條件參數設置

2.3開始探測

2.3.1啟動探測

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，啟動探測。啟動探測后，SDL1030X將以設定的額定電流繼續消耗電池的電能。

2.3.2趨勢圖顯示

在探測過程中，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，并返回電池探測功能的主界面。

圖6放電電流趨勢圖

2.4探測結束

在SDL1030X繼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6V電壓后，電子負載將停止拉載并結束探測，彈出“電池放電探測完成！”的提示框。如圖7所示。

圖7結束提醒

3.探測結果

下圖8為探測結束后的截圖。從圖中可以看到，在負載拉載后電池空載，電壓反而又升級到了7.1389V，但此時的電池已經沒有負載能力。

圖8探測結束

我們把探測結果和電池標稱參數制作成一個表格

表1電池標稱參數探測結果

從表格上看，此次探測的電池在2A電流下繼續放電，電壓下降到6V時，耗時1小時57分36秒。容量為3920mA。經計算此塊電池容量為最大容量的78.4%

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。

4.結束

此次我們只是解析電子負載多種探測電池辦法中的一種，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。為充足知道電池性能應多方位多角度進行評估。

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