如何用电子负载进行电池测试？
时间：2021-11-30 阅读：2775
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、大输出功率、大电流等等，而大部分消费者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。
1.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 0.1 mV / 0.1 mA，基本电压电流精度可达 0.05%，功率可达 300 W 的电子负载。本次测试的电池为电压 7.4 V、容量为 5000 mAh 的锂电池。
#1.1 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 5 A）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 20 cm，故无需使用远端补偿功能。
#1.2 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
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 5 A，电压量程为 36 V，放电电流为 2 A；如图4。
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 6 V（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。
#1.3 开始测试
1.3.1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。
1.3.2 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。
#1.4 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 6 V 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。
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。
3.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。
#1.1 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 5 A）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 20 cm，故无需使用远端补偿功能。
#1.1 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 5 A）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 20 cm，故无需使用远端补偿功能。