电池模拟器充放电测试介绍

电是我们生活中最方便的能源，我们无时无刻不在使用它。如今，我们能够随时随地获得电力，而这些便利都离不开可充电的锂离子电池。

经过多年的技术革新，锂电池的综合性能不断提高，并在多个领域得到应用。然而，正是因为如此，对电池进行全面的检测是非常必要的，因为锂电池在工作异常时可能会起火爆炸，造成人身伤害和财产损失。在各种电池试验中，电池放电试验是一个重要的环节。电池放电测试对于评估电池的循环寿命和放电性能非常有帮助。

电池放电试验过程中，不仅需要关注电池的电参数，电池的温度也非常重要，因为温度是直接影响锂离子电池安全性和可靠性的因素之一。除了安全方面，温度对锂离子电池的有效容量和放电性能也有重大影响。电动汽车在寒冷的冬季性能明显下降，很大程度上与低温环境下电池性能退化有关。

此外，在实际使用中，电池往往按照电池生产厂家规定的标准进行充电。充电过程相对更顺畅，更可控。然而，根据负载的不同，放电过程会有很大的不同。旦在放电过程中积累了大量的热量，超过了蓄电池的允许工作温度，就会影响其安全性和可靠性。

此可见，电池在不同温度环境下的放电性能测试以及放电过程中温度变化的检测是产品开发中不可忽视的重要步骤。在本文中，我们将介绍如何使用一般的测试和测量设备对蓄电池进行放电试验和监测参数。

常见的锂离子电池的典型放电曲线如下：

通常，该曲线是电池制造商在规定的测试条件下提供的参考曲线。而为了满足客户实际多样化的应用需求，需要设计有针对性的测试条件。

一般来说，电池性能受很多因素的影响，包括电池温度、电池内阻、充放电循环次数、放电电流、以及放电方法等。对于已经存放了一段时间的电池，存放时间和存放温度也会影响电池在使用过程中的性能。因此，测试蓄电池放电特性是一项耗时且重复的工作。

关键因素

蓄电池放电测试中需要注意以下问题：

电池端子电压

在电池放电测试过程中，需要时刻注意电池端电压。一方面，电池可释放能量的计算需要根据电池的实时端电压进行计算，以获得实际放电过程中准确的功率参数。另一方面，当锂电池过放电时，电池内部材料或结构发生不可逆的变化，可能导致电池损坏或性能下降。为了避免这种情况，电子负载的电池测试模式需要设置一个放电终止的阈值电压。一旦达到终止放电的电压条件，电子负载就能自动停止测试，不需要人一直监视电池电压，避免电池过度放电。

从电池到电子负载的导线的电阻

电池和电子负载之间的导线必须有一定的电阻。当被测器件输出大电流时，负载引线上的电压降将变得不可忽略，这将使电子负载的端口电压在负载电流建立后低于电池的实际端口电压。显然，这与连接电缆引线的等效电阻有直接关系。为了保证电子负载能够准确测量被测器件的输出电压，需要在电子负载上提供一个独立于插头端子的额外的遥信端子。当电子负载处于Sense工作模式时，启用Sense功能。接线方法如下图所示。

以正确的方式连接Sense端子和被测器件的输出端子后，电子负载可以通过Sense端子直接检测被测对象的实际电压，从而自动补偿电子负载的引线电阻引起的电压降，使电子负载能够准确测量电池的端口电压。

电池温度

在整个放电测试过程中，电池温度也是需要监测的信息之一。一方面，电池在放电过程中，由于欧姆内阻的存在，电池不可避免地会产生热量，同时也会有内部电化学反应产生的热量。特别是在更高功率放电时，电池会有明显的温升。另一方面，电池的温度变化会对电池的性能产生重大影响。温度过高和过低都会严重影响电池的性能甚至影响电池的安全使用。另外，在电池寿命的后期，随着电池性能的下降和内阻的增加，在同样的放电条件下，电池温度上升的速度会更快。严重时，可能会超过电池的安全极限，构成安全隐患。对于整个电池组来说，受散热条件的限制，位于电池组中不同位置的电池单体的散热能力会有明显的差异。在放电过程中，即使电池单体的特性完全相同，散热能力的差异也会造成电池组内电池单体的温度不平衡。这种温度不平衡将导致电池单元之间的性能差异或导致差异在重复充电和放电期间继续增加。

综上所述，只有准确地测量电池在放电过程中的电压和温度，才能更准确地评价电池的放电特性。

审核编辑 黄宇