電池到電子負(fù)載之間導(dǎo)線的電阻
電池到電子負(fù)載之間的導(dǎo)線必然存在一定的電阻,當(dāng)被測(cè)設(shè)備輸出大電流時(shí),負(fù)載引線上的壓降將變得不可忽略,這將使電子負(fù)載在建立負(fù)載電流之后的端口電壓低于電池實(shí)際的端口電壓,顯然,這與連接線纜的引線等效電阻有直接的關(guān)系。為了確保電子負(fù)載可以準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)設(shè)備的輸出電壓,電子負(fù)載需要提供獨(dú)立于堵在端子的額外遠(yuǎn)端Sense端子,當(dāng)電子負(fù)載處于Sense 工作模式時(shí),Sense 功能被啟用,接線方式如下圖所示。
按照正確的方式連接Sense端子和被測(cè)設(shè)備的輸出端后,電子負(fù)載可以直接通過Sense端子檢測(cè)被測(cè)對(duì)象的實(shí)際電壓,從而自動(dòng)補(bǔ)償電子負(fù)載引線電阻引起的壓降,使得電子負(fù)載可以準(zhǔn)確地測(cè)量電池的端口電壓。
電池的溫度
在整個(gè)放電測(cè)試的過程中,電池的溫度也是需要監(jiān)測(cè)的信息之一。一方面,電池放電過程中,電池不可避免地會(huì)因?yàn)闅W姆內(nèi)阻產(chǎn)生熱量,也會(huì)有內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量,尤其是在較大功率放電時(shí),電池將會(huì)有明顯的溫升;另一方面,電池的溫度變化會(huì)對(duì)電池的性能產(chǎn)生顯著的影響,過高和過低的溫度都會(huì)嚴(yán)重影響電池的性能甚至影響電池的安全使用。此外,在電池壽命的后期,隨著電池性能下降,內(nèi)阻增加,同樣的放電條件下電池的溫度會(huì)上升更快,嚴(yán)重時(shí)可能超過電池的安全限制范圍,造成安全風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于整組的電池組來說,受限于散熱條件,位于電池組不同位置的電池單體的散熱能力會(huì)有顯著的差異。在放電過程中,即使電池單體的特性完全一致也會(huì)因?yàn)樯崮芰Φ牟町愒斐呻姵亟M內(nèi)的電池單體出現(xiàn)溫度不均衡,而這種溫度的不均衡將在反復(fù)的充放電中使得電池單體間的性能出現(xiàn)差異或造成差異不斷增加。
綜上所述,在放電過程中準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電壓和溫度,才能更準(zhǔn)確地評(píng)估電池的放電特性。
環(huán)境搭建
電池放電測(cè)試連接示意圖
準(zhǔn)備一臺(tái)DL3000可編程電子負(fù)載,如DL3031A;
一個(gè)具有保護(hù)板的電池組,如選用多串組的電池組,最好選擇帶有均衡充電接口可檢測(cè)每節(jié)電池的電壓的電池組;
準(zhǔn)備一臺(tái)M300數(shù)據(jù)采集/開關(guān)系統(tǒng),配備MC3065(DMM 模塊)和一張多路復(fù)用器模塊MC3132、接線盒M3TB32、熱電偶等,該模塊需要支持兩線制測(cè)試并可承受電池組的工作電壓;
使用將熱電偶測(cè)溫點(diǎn)貼至電池表面,并將熱電偶連接至多路復(fù)用器接線盒;
將電池組的正極和負(fù)極分別連接到DL3031A的正極和負(fù)極上,并正確的按照四線制方式連接Sense線纜;