Otii 电池工具箱

所有以下功能均需要Otii 电池工具箱许可证（Otii Battery toolbox）。

Otii 电池工具箱 是一种软件许可，可扩展Otii产品套件的功能，为低功耗物联网设备和电子产品提供电池特性分析、电池仿真、电池测试及验证支持。

经过对比市面上多种电池模拟仿真产品，在万元级别一下的产品中，Otii是

Otii 电池工具箱的许可证具有以下特性：

• 与用户绑定，而非特定硬件设备。
• 可共享；用户可与他人共享许可证，但每次仅限单人使用。

假如叠加使用Otii自动化工具箱，用户还可以配置一个许可证共享池，该池可在电池评估设置之间自动共享许可证。使用共享池时，测试脚本可配置为——执行前等待可用许可证。

电池模拟仿真

Otii可模拟电池行为（Battery Emulator），遵循放电曲线。若用户已预定了电池工具箱许可证，Arc/Ace控制（Control）设置中将出现Supply选项卡。 点击* 模拟电池*（Emulate battery）按钮可打开电池仿真对话框，在下拉列表中选择所需电池配置文件，系统将显示所选电池的放电曲线。

该界面包含两条曲线：一条显示无负载状态下电池电压随容量消耗的变化趋势（橙色线），另一条则反映电池的内阻特性（黄色线）。Otii将根据负载情况动态调节输出电压，其工作原理与具有内阻的真实电池完全一致。

已用容量

若选择已用容量（Used capacity），请输入模拟电池已消耗的安时数；若选择*SOC (%)”，请输入剩余容量百分比。模拟全新电池时，请将 已用容量（Used capacity） 设为0，并将“SOC(%)”设为100%。

选择 固定 (Fixed) 模式将按上述输入值保持恒定容量模拟电池状态；选择 跟随（Follow）模式则模拟记录期间的实时放电过程。

其余设置与将Arc作为恒定电源使用时相同。

串联和并联

点击电池网格中的电池，设置需要串联（series）和并联（parallel）的电池数量以进行仿真。

隐藏

按下按钮可隐藏（Hide）电池仿真对话框。如下图所示，当前设置仍可在Arc/Ace控制设置中查看。此处可手动填写已用容量（used capacity）或电量状态（SoC）。若需更新其他设置，请点击曲线图重新打开对话框。

电池特性分析

除了拉电流以外，Arc还可以设置用作灌电流。例如，连接电池到主连接器，用户即可测试不同负载下的电池性能表现。

开始电池性能分析时，从工具栏选择电池特性分析仪（Battery Profiler ）将打开以下面板：

设备

在此处，用户可选择将用于电池分析的某台已连接的Otii设备。分析运行期间，将看到每台设备当前分析状态的相关信息。

分析设置

在此处设置性能分析参数（Profiling Settings），下文将介绍选择参数的最佳实践。

用户也可通过勾选录制（Record）框选择录制性能分析过程。这不是一项必需操作。 若进行较长时间的分析，需提前确保计算机拥有充足的可用空间。

电池详细信息

在电池详细信息（Battery Details）处输入被测电池的型号（model）、制造商（manufacturer）和尺寸（size）。

输出

向下滚动对话框以查看性能分析的更详细输出（Output）结果。

开始

开始（Start）：用于启动新的一次电池性能分析。

结束

结束（Stop）：用于终止正在进行的电池性能分析。

保存电池配置文件

当满足任何退出条件或按下停止按钮后，每个设备后方将出现保存（Save profile）按钮，供您保存配置文件以供电池仿真器使用。

电池分析操作步骤

1. 将电池正极连接至红色香蕉插头（+），负极连接至黑色香蕉插头（-）

2. 启动Otii 3桌面应用，登录并预定（Reserve）电池工具箱许可证（Battery Toolbox ）

3. 打开电池分析器（Battery Profiler） 选项卡

4. 选择一台或多台将用于分析电池的 Otii Arc/Ace设备。 同一台计算机可连接多个Otii Arc/Ace设备，实现多电池同步分析。

5. 分别设置高放电(High Discharge)与低放电(Low Discharge)模式下的放电方式（恒定电流/ 恒定功率/ 电阻放电）。此设置代表设备从电池汲取能量的方式：

   • LDO通常采用恒定电流模式，
   • DC/DC采用恒定功率模式，
   • 电阻泄漏则采用恒定电阻模式

6. 输入高放电(High Discharge)与低放电(Low Discharge)时段的电池数据。这可对应被测设备的活动期和休眠期数据，即设备从电池汲取能量的不同方式。填写数据时，高放电和低放电时段必须存在差异，且高放电数值需要高于低放电值。此设定会用于计算电池的内阻数值。

7. 输入终止电池特性分析的条件。有三种退出条件(Exit Conditions)可以选择，满足其中任一条件即停止分析：

   1. 最小开路电压（OCV）指电池计算得出的开路电压值。无需零负载即可响应，原因是该值由测量的电池数据计算得出。
   2. 截止电压（cutoff voltage）是电池极端电压的实测值。
   3. 最大迭代次数 （Max iterations）可以限制电池分析时的迭代次数。若不需控制，可保持该字段为空。

8. 输入电池的详细信息，如模块(Module)、生产商(manufacturer)、电池尺寸（Size）等。这些信息仅为用户自己参考，用于记录分析的电池型号。

9. 输入电池分析时的环境温度。建议在实际使用场景下可能出现的不同温度下进行不同测试。请确保Arc、Ace设备仍在常温条件，仅将电池放在温度箱内。

10. 输入电池数据表中的额定电压值(nominal voltage)。

11. 若需在电池特性分析时进行录制，请选择Record按钮。该选项不是必需操作，因为电池数据本就会被持续测量。

12. 如果电池特性分析时想要录制，请启用主电流（Main current）， 主电压（Main voltage） 通道，并且设定采样率。因为电池响应速度较慢，通常采样率设为每秒1000次。

13. 点击开始（Start）按钮，启动电池特性分析，等待分析结束即可。

14. 当电池分析满足以上三个的任意一个退出条件时，继电器会断开，且保存电池配置文件（Save Profile）按钮会出现。点击该按钮，保存生成的电池文件，测量数据同时也会存储于当前的项目中。

为何在电池分析时出现关于电池内阻的警告？

内阻警告仅为提示信息，电池特性分析仍会继续进行。

该警告表明内阻计算结果为负值。要理解此现象，需掌握内阻计算的理论原理：

电池分析仪会通过高放电和低放电脉冲对电池进行放电。当从高放电切换至低放电时，高电压（VH）和高电流（IH）会被测量；随后从低放电切换至高放电脉冲时，低电压（VL）和低电流（IL）会被测量。内部电阻按照欧姆定律计算：Rint = (VL-VH)/(IL-IH)。电流为负值时，若低放电结束时的电压低于高放电结束时的电压，Rin将为负值。

为避免此现象，方法如下：

• 缩短循环周期时间
• 增大高低电流的差值

电池验证

电池验证（Battery Validation）功能需要搭配Otii Ace Pro使用。

电池验证功能通过检测电池在不同场景下的性能，从而提供电池的全面电池状态视图。

用户可进行一个或多个充电和放电步骤，重复放电循环，并创建自定义场景。

开始使用电池验证功能时，请在工具栏选择“电池验证（Battery Validation）” 或按组合键Ctrl-T （Windows系统）/ Cmd-T （macOS系统）。

设备

在此处，用户将看到已连接设备的列表，可从中选择用于电池验证的设备。

开始

To start battery validation, press .

要开始电池验证，请按下“开始（Start）”按钮。

停止

要停止电池验证，请按下“停止（Stop）”按钮。

录制

如有需要，用户可通过点击“录制（Record）”来录制正在进行的电池验证过程。这一步是非必须需操作。

添加步骤

点击“添加步骤（Add step）”以打开电池验证对话框。

放电步骤

放电（Discharge step）分为单步放电和多步放电。

单步放电

单个步骤（One step）即可实现无需设定最大时间的放电步骤。

设置

在设置（Settings）中，您可以根据待测电池选择恒定电流、恒定功率或恒定电阻模式，并输入相应数值。

退出条件

电池放电的截止条件（Exit conditions）是指为防止电池损坏而应停止放电的条件。

截止电压（Cutoff voltage）指设定一个最低电压值，当电压低于该值时停止继续放电。若需具体数值，请查阅电池数据手册。

时间限制（Time limit）在单步放电时可选。但当电池以极低电流放电且电压截止可能无法触发时，建议设置时间限制，同时可防止电池过度放电或其他异常行为。

添加步骤时，请点击添加步骤（Add step）按钮，配置的步骤将显示在对话框中。

多步放电

多步法放电（Multi-step）是指将电池分多个步骤进行放电，每个步骤采用不同的恒定电流、功率或电阻曲线，具体取决于预期结果和电池类型。

步骤类型

要创建包含多种电池放电步骤类型（Step type）的配置文件，请选择所需步骤类型并配置每个步骤的参数（包括时间），点击添加（Add）可增加更多步骤。通过勾选重复放电循环（Repeat discharge cycle）选项，还可设置循环放电模式。

多步放电的退出条件，除与单步放电原理相同的截止电压外，还包含复选框：

• 若需设置重复放电循环，可选择最多迭代次数（Max iterations ）或最长时间（Max time）”作为退出条件。

添加多步骤操作时，点击添加步骤 (Add step)按钮，操作将显示在对话框中。

充电

电池充电（Charge）测试常用于评估电池设计是否符合其性能和安全规范。

设置

充电前，请务必根据待测电池的说明文档设置参数，包括充电电压（Charge voltage）和充电电流（Charge current）。

充电电压（Charge voltage）是指施加于电池以克服其内阻并实现充电的电压，通常高于电池的标称电压。

充电电流（Charge current）是指电池充电过程中流入的电流。该值同样高度依赖电池类型，设置前请查阅待测电池的数据手册。

电池充电的退出条件包括截止电流（Cutoff current）和最大充电时长（Max time）。

• 截止电流（Cutoff current）是电池停止充电时的电流值，可防止电池过充。

• 最大充电时间（Max time）是电池充电的最长时限，确保电池不会被过度充电。

不同电池类型具有不同的截止电流和最大充电时间，请务必先查阅相关文档。

电池休眠

由于不同电池的类型及其化学特性、电池温度和保护安全性的差异，在充电/放电步骤之间设置休眠时间至关重要。要为选定步骤设置休眠时间，请切换至休眠（Sleep）选项卡并设定所需休眠时长。点击 添加步骤（Add step）。

电池模型参数