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)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)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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