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電子負載的充放電測試方法

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電子負載的充放電測試方法

發(fā)布時(shí)間:2018-12-03

儀器及其選擇:

電源:輸出最大電壓高于電池浮充電壓,電流一般2倍于容量。

電子負載:電壓高于被測電池和電源,功率大于電池的電壓乘以電流的2倍積。

可選安拓森電池充放電相關(guān)配件自動(dòng)完成電池充放電接線(xiàn)切換PC機一臺, 數采一臺(建議使用,用來(lái)監控電池充放電時(shí)電壓的變化特性。)

原則:所選儀器的電壓、電流和功率的上限值均需大于電池的相關(guān)參數。

動(dòng)力電池即為工具提供動(dòng)力來(lái)源的電源,多指為電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)列車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、高爾夫球車(chē)提供動(dòng)力的蓄電池。多采用閥口密封式鉛酸蓄電池、敞口式管式鉛酸蓄電池以及磷酸鐵鋰蓄電池。

電池的主要參數有標稱(chēng)電壓、電池內阻、電池容量、輸出能力

 一、電池放電參數測試

準備:負載 電池 電腦 測試線(xiàn)(兩對)遠程聯(lián)機線(xiàn)

(本測試針對手動(dòng)操作,軟件查看界面,一鍵完成)

接線(xiàn)如圖1:

1、電池內阻測試:

電池的內阻是指電流通過(guò)電池內部時(shí)受到的阻力。它包括歐姆內阻和極化內阻,極化內阻又包括電化學(xué)極化內阻和濃差極化內阻。電池的內阻不是常數,在充放電過(guò)程中隨時(shí)間不斷變化(逐漸變大)。

行業(yè)應用中,動(dòng)力電池內阻的精確測量是通過(guò)直流放電法來(lái)進(jìn)行測量的的。

直流放電內阻測量法。

根據物理公式R=V/I,測試設備讓電池在短時(shí)間內(一般為5~18秒)強制通過(guò)一個(gè)很大的恒定直流電流(目前一般使用0.5C/1C/2C/4C等大電流值進(jìn)行測量),測量此時(shí)電池兩端的電壓降,并按公式計算出當前的電池內阻。

因本次測試對象為動(dòng)力電池,其在工作過(guò)程中一般都是以大電流的形式工作,此時(shí)對電池的內阻要求就非常高,為不在這里保證內阻的測量精度我們選擇利用電子負載對電池進(jìn)行直流放電法來(lái)測量。具體測試如下:

為避免在測試過(guò)程中因線(xiàn)路損耗造成產(chǎn)生測量誤差我們采用四線(xiàn)制測量(兩根電流控制線(xiàn)、兩根采樣線(xiàn)以作線(xiàn)損補償),接線(xiàn)如圖1。

線(xiàn)材要求:電流線(xiàn)服從電流國標要求,采樣線(xiàn)無(wú)要求,聯(lián)通即可。

電池內阻測試接線(xiàn)圖如圖1。 

具體操作如下:

連接好待測電池和測量?jì)x器電子負載;

1)進(jìn)入負載電池內阻測試界面,shift+3;

2)設置被測電池的放電電流,設置例如2C(這個(gè)根據要求測量相關(guān)電流)。 ;

3)按下開(kāi)始按鈕開(kāi)始測試,負載屏幕將顯示被測電池的內阻。

4)軟件有相對應功能,測試方法及設置跟手動(dòng)相同。

注:因為要測量的電池的內阻很小,線(xiàn)路的電阻就要考慮進(jìn)去了。一條短短的從儀器到電池的連接線(xiàn)本身也存在電阻(大約也是毫歐級),還有電池與連接線(xiàn)的接觸面也存在接觸電阻,這些因素必須都在儀器的內部事先做好誤差調節。

2、電池容量測試:

電池容量是電池性能的重要性能指標之一,它表示在一定條件下(放電率、溫度、終止電壓等)電池放出的電量,即電池的容量,通常以安培、小時(shí)為單位(簡(jiǎn)稱(chēng)安時(shí),以A.H表示,1A.h=3600C)電池容量C的計算式為C=∫t0It1dt (在t0到t1時(shí)間內對電流I積分). 在某一放電率下于25℃放電至終止電壓所提的最低限度的容量是設計與生產(chǎn)時(shí)的規定的電池的容量,這叫做某一放電率RH的額定容量。電池容量一般以AH(安培小時(shí))計算,放電電池(恒流)I×放電時(shí)間(小時(shí))T 。

恒流放電測試容量:

1) 連接好電子負載與被測電池之間的測試線(xiàn),本處采用四線(xiàn)制測量,接線(xiàn)如圖

2) 電子負載進(jìn)入電池容量測試界面shift+4,

3)根據被測電池設置放電電流, 本次測試設置為80安培(根據測試要求0.5C/1C/2C/4C)。

4)設置終止電壓(電池放電截止電壓),

5)開(kāi)始測試,

6)軟件有相對應功能,測試方法及設置跟手動(dòng)相同。

3、電池輸出電流(電池保護板ocp點(diǎn)測試,于電池相連時(shí)測試):

1)連接好電子負載與被測電池之間的測試線(xiàn),本處采用四線(xiàn)制測量,接線(xiàn)如圖

2)電子負載進(jìn)入OCP測試界面shift+5

3)根據被測電池設置起始電流, 本次測試設置為20安培。

4)設置步進(jìn)電流,(電流增量)

5)設置終止電壓(稍低于電池保護板低壓保護點(diǎn)),

6)設置步進(jìn)時(shí)間(時(shí)間間隔),

7)設置電流最大值(稍大于電池保護板過(guò)流值),

8、開(kāi)始測試,

9)軟件有相對應功能,測試方法及設置跟手動(dòng)相同。

4、電池放電其他測試:

脈沖放電:模擬電池使用在比如直流電機控制板的環(huán)境。

測試方法:軟件測試,使用動(dòng)態(tài)功能,監控容量和電壓曲線(xiàn)。

工況模擬:模擬實(shí)際使用狀況。

測試方法:軟件測試,使用序列功能,模擬實(shí)際工況狀態(tài)測試。循環(huán)測試,保護板保護穩定性測試

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