电池测试(循环测试和性能验证)

验证电池

电池特性分析( Battery Profiling)通过两个放电步骤进行,并且循环执行直至满足预先设定的退出条件。在某些应用场景下,用户可能需要进行更深入的分析,例如:

  • 非常复杂的放电曲线情景下,电池电压的变化特性

  • 在充放电循环过程中,电池的状态变化

  • 电池在脉冲放电后恢复速度

请注意,电池验证功能仅适用于Otii Ace Pro.

验证电池

所需产品

连接设置

  1. 如使用多台 Otii Ace 设备,请对每台设备重复执行步骤 2–5。多台Ace设备可同时并联使用,以同时测试多节电池。
  2. 连接Ace 到电脑的USB接口。如需额外供电,可使用外部电源适配器。
  3. 将Ace设备的香蕉插头“+”端连接到电池正极“+”。
  4. 将Ace设备的香蕉插头“-”端连接到电池负极“-”。
  5. (可选)如需进行4线制测量,请将电池正极连接到 ”SENSE+” 引脚,电池的负极连接到 ”SENSE- “引脚。同时,将Ace上AGND连接到 ”SENSE- “引脚 或者电池负极端子。

电池验证原理图

Otii软件操作

  1. 如使用多台 Ace 设备,请对每台设备重复执行步骤 2–4。
  2. 在侧边栏的Control(控制)区域中,点击 Add(添加)以添加 Ace 设备。右键单击可重命名设备。
  3. 在 Channels(通道) 区域中,启用主电流、主电压和主功率通道。启用后的通道数据将以曲线形式记录和显示。
  4. 设置采样率。在电池验证场景中,由于电池的动态响应速度相对较慢,通常设置 1000 samples/s 的采样率即可满足测试需求。如过想要设置高采样率并录制,意味着录制的同时会产生大量数据,用户应提前确保计算机存储空间充足,以免中断验证流程。
  5. 点击界面顶部的Battery Validation (电池验证)选项卡。

根据具体的应用场景,可添加更多步骤:Charging(充电)、Discharge(放电) 和/或 Sleep(休眠)。具体如下

充电

  1. 点击Add Step(添加步骤)
  2. 选择Charge(充电) 选项卡
  3. 设置Charge voltage (充电电压)。注意,要填写小于等于电池数据手册的最大充电电压。
  4. 设置Charge current (充电电流)。注意,要填写小于等于电池数据手册的最大充电电流。
  5. 设置Cutoff current (截止电流) 数值,该数值同样可在电池数据手册中找到。当充电电流下降至该数值以下时,充电步骤将自动结束。
  6. 设置Max time (最长时间)。若未触发其他退出条件,充电步骤将在达到该时间限制时结束。
  7. 充电会在CC-CV(恒流-恒压)模式下进行。这意味着在充电过程初始,充电电流会按照该恒流(CC)模式进行,直至电压达到充电电压数值,然后测试会转换成恒定电压(CV)模式。同时充电电流下降,直至电流降至Cutoff current (截止电流) 数值,或者达到 Max time (最长时间)。
  8. 点击Add step (添加步骤) 以确认并添加充电步骤 。
注意,填写任何数值时都不应超过电池数据手册里规定的安全工作范围。

充电步骤

放电

单步放电

  1. 点击 Add step添加步骤.

  2. 选择 Discharge放电 选项卡.

  3. 选择 One step单步.

  4. 选择放电模式,可选 Constant current(恒流)、Constant power(恒定功率) 或 Constant resistance(恒定电阻)。

  5. 根据所选模式,设置放电所采用的电流、电功率或电阻参数。

  6. 设置 Cutoff voltage(截止电压),当电池电压下降至该值时,放电步骤将终止。

  7. (可选)设置 Time limit(时间限制)。若未触发其他退出条件,放电步骤将在达到该时间后结束。

  8. 点击 Add step添加步骤以确认添加该放电步骤。

Discharge, one step

多步放电

  1. 点击 Add Step(添加步骤)。
  2. 选择 **Discharge(放电)**选项卡。
  3. 选择 Multi-step(多步)。
  4. 对于每一个子步骤,选择放电模式:Constant current(恒流)、Constant power(恒功率) 或 Constant resistance(恒电阻)。
  5. 根据所选模式,设置对应的放电电流、功率或电阻参数。
  6. 设置该子步骤的持续时间。最短可设置为 1 ms。
  7. 点击 Add(添加) 以新增下一个子步骤,并重复步骤 4–6。
  8. (可选)选择这些子步骤是循环重复执行,还是 仅执行一次。
  9. 设置 Cutoff voltage(截止电压)。当电池电压达到该值时,整个放电步骤(包括所有子步骤)将被终止。
  10. (可选)若启用 Repeat discharge cycle(重复放电循环),可设置额外的退出条件。此时,除截止电压外,还可选择以下条件之一作为第二退出条件:
  • 循环迭代次数
  • 最大执行时间
  1. 点击 Add Step(添加步骤) 以确认并添加该多步放电步骤。

Discharge, multi-step

休眠步骤

  1. 点击 Add Step(添加步骤)。
  2. 选择 **Sleep(休眠)**选项卡。
  3. 设置休眠步骤的持续时间。在该状态下,Otii Ace Pro 内部继电器保持闭合,但不会有电流流过。该步骤通常用于电池在放电或充电后的恢复阶段。
  4. 点击 Add Step(添加步骤)。

Sleep step

重复所有步骤

(可选)在完成所有步骤配置后,可将整个测试流程重复执行多次。 例如,在对可充电电池进行循环寿命测试时,可点击 Repeat(重复) 图标,并设置所需的循环次数。

Repeat steps

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