电子负载电池测试
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、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。
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。
参数 额定值 测试结果
电压 7.4v 6.000v
测试电流 2a 2a
测试时间 -- 01:57:36
电池容量 5000ma(大容量) 3920ma
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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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。
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。
参数 额定值 测试结果
电压 7.4v 6.000v
测试电流 2a 2a
测试时间 -- 01:57:36
电池容量 5000ma(大容量) 3920ma
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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水质检测仪功能特点有哪些？
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