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教你用可编程直流电子负载测试电池放电

作者:广东泰测电子有限公司 浏览: 发表时间:2022-02-17 16:34:53

电能是我们入们生活中***重要的一种能源。我们发展到至今,已经能随时的获取到电能,但是也离不开离锂离子电池。而锂电池的技术也经过多年的发展,它的综合功能不断地发生改变,应用广泛,因此电池的安全 是非常重要的,我们在生产锂电池是必定少不了对锂电池的***测试,保障电池的爆炸系数降到***。在电池的各项测试中,电池放电测试是其中重要的一环。电池的放电测试对电池循环寿命,放电性能评估有很大的帮助。电学参数以及电池温度是非常重要,因为温度可能影响导致锂离子电池发生爆炸等危险。而且还会对充放电产生很大的影响。像在北方新能源汽车充电放电性能会下降很大程度。


另外,在实际使用中,往往会按照电池厂家规定的标准对电池进行充电,充电过程相对较为平稳可控。但是,放电过程会因负载而有很大差异。一旦放电过程中产生大量热量积累,超过电池的允许工作温度,就会影响其安全性和可靠性。

可见,电池在不同温度环境下的放电性能测试以及放电过程中的温度变化检测是产品开发中不可忽视的重要步骤。以下内容由泰勤科技对可编程直流电子负载测试电池放电分享。



普通锂离子电池的典型放电曲线如下:


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电池放电曲线示意图

通常,该曲线是电池厂商在规定的测试条件下的参考曲线,针对客户实际多样化的应用需求,需要有针对性地设计测试条件。

一般来说,电池的性能受电池温度、电池内阻、充放电循环次数、放电电流、放电方式等多种因素的影响。对于已经存放一段时间的电池,存放时间和存放温度也会影响电池在使用中的性能。因此,测试电池放电特性是一项长期且重复性的工作。关键因素


在电池放电测试中需要关注如下几个问题:

电池的端口电压

可编程直流电子负载测试电池放电时,我们要对电池的电压进行观察。一方面,根据电池电压进行计算出释放的能量,以更好地了解放电时准确的功率数据;电池因不可逆转的变化而损坏或性能下降。为了避免这种情况,电子负载的电池测试模式需要设置终止放电的阈值电压。一旦达到终止放电的电压条件,电子负载可自动停止测试,无需人为,时刻监控电池电压,避免电池过放电。

从电池到电子负载的导线电阻

电池和电子负载之间的导线必须有一定的电阻。当被测器件输出大电流时,负载引线上的压降将变得不可忽略,这将使电子负载的端电压在负载电流建立后低于负载电流。电池的实际端口电压,显然,这与连接电缆的引线的等效电阻有直接关系。为了保证电子负载能够准确测量被测设备的输出电压,电子负载需要额外提供一个独立于插拔端的远程Sense端。当电子负载处于 Sense 工作模式时,启用 Sense 功能,接线方法如下图所示。


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按照正确的方式连接Sense端子和被测设备的输出端后,电子负载可以直接通过Sense端子检测被测对象的实际电压,从而自动补偿电子负载引线电阻引起的压降,使得电子负载可以准确地测量电池的端口电压。

电池的温度

在整个放电测试的过程中,电池的温度也是需要监测的信息之一。一方面,电池放电过程中,电池不可避免地会因为欧姆内阻产生热量,也会有内部电化学反应产生的热量,尤其是在较大功率放电时,电池将会有明显的温升;另一方面,电池的温度变化会对电池的性能产生显著的影响,过高和过低的温度都会严重影响电池的性能甚至影响电池的安全使用。

另外,在电池寿命的后期,随着电池性能下降,内阻增大,在相同放电条件下,电池温度上升更快,严重时可能超过电池的安全极限,造成安全隐患。对于整个电池组而言,受散热条件的限制,位于电池组不同位置的电芯的散热能力会有显着差异。在放电过程中,即使电芯的特性完全相同,由于散热能力的差异,电池组中电芯的温度也会不平衡。个体之间表现的差异或增加的差异。

综上所述,只有准确测量电池在放电过程中的电压和温度,才能更准确地评估电池的放电特性。环境建设


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可编程直流电子负载测试电池放电连接示意图

准备一台DL3000可编程电子负载,如DL3031A;

带保护板的电池组,比如多串的电池组,***选择能检测每节电池电压的均衡充电接口的电池组;

准备一个M300数据采集/切换系统,配备MC3065(DMM模块)和多路复用器模块MC3132、接线盒M3TB32、热电偶等模块需要支持两线制测试和承受电池组的工作电压;

用于将热电偶测温点贴在电池表面,将热电偶连接到多路复用器接线盒;

将电池组的正负极分别连接到DL3031A的正负极,并正确连接四线制的Sense线;电池组电压测量线连接M300数据采集/开关系统,检测并记录放电过程中电池组电压变化。


操作步骤

步骤一:启用M300测量功能

在列表中,编辑一下列表点击新建选择电压测试通道号505,点击OK,选测试tDCV,量程选择Auto,点击Finish完成电压测试通道配置。

继续点击新建创建温度测试通道,选择温度测试通道521,选择TEMP,类型选择TC,然后选择热电偶型号。本试验选用K型热电偶,型号选用K,单位选用℃。点击完成

点击Monitor进入通道监控界面,选择多个通道,添加通道505和521,观察此时的电压和温度测量结果


步骤二:启用DL3031可编程直流电子负载电池测试功能

按APP键切换到电池测试功能主界面,如图,主界面上方显示“电池”。

测量界面

将电流值设置为 2.2A。(为安全起见,此设置必须与电池性能匹配,在安全电流范围内) 将截止电压设置为 3V。(为安全起见,设置必须与电池性能相匹配,高于放电下限,放电时间和电池容量可选)

按 ON/OFF 启动电子负载

按下可编程直流电子负载上的绿眼按钮,打开电池放电曲线,设置合适的窗口时间,然后观察电池在相应时间内的电压或电流变化曲线。


以上内容由广东泰测电子有限公司为你分享希望对你有所帮助www.gdtaice.com


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