電子負(fù)載測試充放電的方案

1、 深圳費(fèi)思泰克科技有限公司目錄一、電池放電參數(shù)測試21、電池內(nèi)阻測試32、電池容量測試33、電池輸出電流44、電池放電其他測試4二、電池充放電控制以及過程測試41、電池充電測試42、恒壓充電43、恒流充電54、恒流轉(zhuǎn)恒壓5三、電池保護(hù)電路測試5 深圳費(fèi)思泰克科技有限公司費(fèi)思FT6800負(fù)載充放電測試方法儀器及其選擇：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(fù)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?？蛇x費(fèi)思電池充放電相關(guān)配件自動(dòng)完成電池充放電接線切換PC機(jī)一臺(tái)，數(shù)采一臺(tái)（建議使用，用來監(jiān)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

2、上限值均需大于電池的相關(guān)參數(shù)。動(dòng)力電池即為工具提供動(dòng)力來源的電源，多指為電動(dòng)汽車、電動(dòng)列車、電動(dòng)自行車、高爾夫球車提供動(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(shù)有 標(biāo)稱電壓 電池內(nèi)阻 電池容量 輸出能力 一、電池放電參數(shù)測試準(zhǔn)備：負(fù)載 電池 電腦 測試線（兩對）遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)線（本測試針對手動(dòng)操作，軟件查看界面，一鍵完成）接線如圖1：圖11、電池內(nèi)阻測試：電池的內(nèi)阻是指電流通過電池內(nèi)部時(shí)受到的阻力。它包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電過程中隨時(shí)間不斷變化（逐漸變大）。行業(yè)應(yīng)用中，動(dòng)力電

3、池內(nèi)阻的精確測量是通過直流放電法來進(jìn)行測量的的。 直流放電內(nèi)阻測量法。 根據(jù)物理公式R=V/I，測試設(shè)備讓電池在短時(shí)間內(nèi)（一般為518秒）強(qiáng)制通過一個(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(jì)算出當(dāng)前的電池內(nèi)阻。 深圳費(fèi)思泰克科技有限公司 因本次測試對象為動(dòng)力電池，其在工作過程中一般都是以大電流的形式工作，此時(shí)對電池的內(nèi)阻要求就非常高，為不在這里保證內(nèi)阻的測量精度我們選擇利用電子負(fù)載對電池進(jìn)行直流放電法來測量。具體測試如下：為避免在測試過程中因線路損耗造成產(chǎn)生測量誤差我們采用四線制測量（兩根電流控制線、兩根采樣線以作線損

4、補(bǔ)償），接線如圖1。線材要求：電流線服從電流國標(biāo)要求，采樣線無要求，聯(lián)通即可。電池內(nèi)阻測試接線圖如圖1。 具體操作如下：連接好待測電池和測量儀器電子負(fù)載；1）進(jìn)入負(fù)載電池內(nèi)阻測試界面，shift+3；2）設(shè)置被測電池的放電電流，設(shè)置例如2C（這個(gè)根據(jù)要求測量相關(guān)電流）。 ；3）按下開始按鈕開始測試，負(fù)載屏幕將顯示被測電池的內(nèi)阻。4）軟件有相對應(yīng)功能，測試方法及設(shè)置跟手動(dòng)相同。注：因?yàn)橐獪y量的電池的內(nèi)阻很小，線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本身也存在電阻（大約也是毫歐級(jí)），還有電池與連接線的接觸面也存在接觸電阻，這些因素必須都在儀器的內(nèi)部事先做好誤差調(diào)節(jié)。 2、電池容量測

5、試：電池容量是電池性能的重要性能指標(biāo)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（簡稱安時(shí)，以A.H表示，1A.h=3600C）電池容量C的計(jì)算式為C=t0It1dt (在t0到t1時(shí)間內(nèi)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(shè)計(jì)與生產(chǎn)時(shí)的規(guī)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(jì)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(fù)載與被測電池之間的測試線，本處采用四線制測量，接線如圖2） 電子負(fù)載進(jìn)入電池容量測試界面s

6、hift+4， 3）根據(jù)被測電池設(shè)置放電電流， 本次測試設(shè)置為80安培（根據(jù)測試要求0.5C/1C/2C/4C）。 4）設(shè)置終止電壓（電池放電截止電壓）， 5）開始測試，6）軟件有相對應(yīng)功能，測試方法及設(shè)置跟手動(dòng)相同。3、電池輸出電流（電池保護(hù)板ocp點(diǎn)測試，于電池相連時(shí)測試）：1）連接好電子負(fù)載與被測電池之間的測試線，本處采用四線制測量，接線如圖2）電子負(fù)載進(jìn)入OCP測試界面shift+53）根據(jù)被測電池設(shè)置起始電流， 本次測試設(shè)置為20安培。4）設(shè)置步進(jìn)電流，（電流增量）5）設(shè)置終止電壓（稍低于電池保護(hù)板低壓保護(hù)點(diǎn)），6）設(shè)置步進(jìn)時(shí)間（時(shí)間間隔），7）設(shè)置電流最大值（稍大于電池保護(hù)板過流值

7、），8、開始測試， 深圳費(fèi)思泰克科技有限公司9）軟件有相對應(yīng)功能，測試方法及設(shè)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(jī)控制板的環(huán)境。測試方法：軟件測試，使用動(dòng)態(tài)功能，監(jiān)控容量和電壓曲線。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(hù)板保護(hù)穩(wěn)定性測試。二、電池充放電控制以及過程測試：1、電池充電測試：2、恒壓充電圖21）連接好電子負(fù)載與被測電池之間以及直流電源的測試線，本處采用四線制測量，并連接好電腦（監(jiān)測充電過程）。接線如圖22）開啟電池恒壓功能3）根據(jù)被測電池設(shè)置電子負(fù)載恒壓參數(shù)， 4）調(diào)整直流電源輸出電流5

8、）電源輸出開啟6）開啟電子負(fù)載開始恒壓充電測試， 3、恒流充電1）連接好電子負(fù)載與被測電池之間以及直流電源的測試線，本處采用四線制測量，并連接好電腦（監(jiān)測充電過程）。接線如圖22）根據(jù)被測電池設(shè)置電子負(fù)載恒流參數(shù)， 3）設(shè)置卸載電壓以保證電池充滿和停止充電4）電源輸出開啟5）開啟電子負(fù)載開始恒壓充電測試， 4、恒流轉(zhuǎn)恒壓1）連接好電子負(fù)載與被測電池之間以及直流電源的測試線，本處采用四線制測量，并連接好電腦（監(jiān)測充電過程）。接線如圖22）根據(jù)被測電池設(shè)置電子負(fù)載恒流參數(shù)， 深圳費(fèi)思泰克科技有限公司3）設(shè)置直流電源輸出電壓以控制電池的最終恒定電壓4）電源輸出開啟5）開啟電子負(fù)載開始恒流充電測試，

9、三、電池保護(hù)電路測試：電池保護(hù)電路包括過度充電保護(hù)、過電流/ 短路保護(hù)和過放電保護(hù)級(jí)保護(hù)穩(wěn)定性等，該電路就是要確保這樣的過度充電及放電狀態(tài)時(shí)的安全，并防止特性劣化。接線方式：把負(fù)載替換電池進(jìn)行測試，串聯(lián)在電源輸出兩端。優(yōu)點(diǎn)：可以快速檢測BMS的上述幾大保護(hù)特性和保護(hù)穩(wěn)定性（穩(wěn)定性分析建議使用軟件進(jìn)行測試）。精確度高，并且適合生產(chǎn)性測試（自動(dòng)測試功能，自動(dòng)測試，自動(dòng)判斷合格與否）缺點(diǎn)：無法模擬電池組中單節(jié)電池的電壓特性測試。過度充電保護(hù) 當(dāng)充電器對電池過度充電時(shí)，電池會(huì)因溫度上升而導(dǎo)致內(nèi)壓上升，需終止當(dāng)前充電的狀態(tài)。此時(shí)，集成保護(hù)電路IC 需檢測電池電壓，當(dāng)?shù)竭_(dá)電池過充電壓臨界點(diǎn)即激活過度充電保

10、護(hù),將充電回路切斷，進(jìn)而截止充電。另外，為防止由于噪音所產(chǎn)生的過度充電而誤判為過充保護(hù)，因此需要設(shè)定延遲時(shí)間，并且延遲時(shí)間不能短于噪音的持續(xù)時(shí)間以免誤判。測試方法：負(fù)載使用OVP測試，使用軟件進(jìn)行測試，電壓增量為正，開始電壓低于截止電壓過度放電保護(hù)在過度放電的情況下，電解液因分解而導(dǎo)致電池特性劣化，并造成充電次數(shù)的降低。過度放電保護(hù)IC 原理：為了防止電池的過度放電狀態(tài)，假設(shè)電池接上負(fù)載，當(dāng)電池電壓低于其過度放電電壓檢測點(diǎn)時(shí)將激活過度放電保護(hù)，使放電回路切斷而截止放電，以避免電池過度放電現(xiàn)象產(chǎn)生，并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機(jī)模式。當(dāng)電池接上充電器，且此時(shí)電池電壓高于過度放電電壓時(shí)，過度放電保護(hù)功能方可解除。另外，考慮到脈沖放電的情況，過放電檢測電路設(shè)有延遲時(shí)間以避免產(chǎn)生誤動(dòng)作。測試方法：負(fù)載使用OVP測試，使用軟件進(jìn)行測試，電壓增量為負(fù)，開始電壓高于截止電壓 過電流及短路電流保護(hù)因?yàn)椴幻髟?放電時(shí)或正負(fù)極遭金屬物誤觸) 造成過電流或短路，為確保安全，必須使其立即停止放電。同樣，過電流檢測也必須設(shè)有延遲時(shí)間以防有突發(fā)電流流入時(shí)產(chǎn)生誤動(dòng)作。通常在過電流產(chǎn)生后，若能去除過電流因素,將會(huì)恢復(fù)其正常狀態(tài),可