電池到電子負載之間導線的電阻
電池到電子負載之間的導線必然存在一定的電阻,當被測設備輸出大電流時,負載引線上的壓降將變得不可忽略,這將使電子負載在建立負載電流之后的端口電壓低于電池實際的端口電壓,顯然,這與連接線纜的引線等效電阻有直接的關系。為了確保電子負載可以準確測量被測設備的輸出電壓,電子負載需要提供獨立于堵在端子的額外遠端Sense端子,當電子負載處于Sense 工作模式時,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端子和被測設備的輸出端后,電子負載可以直接通過Sense端子檢測被測對象的實際電壓,從而自動補償電子負載引線電阻引起的壓降,使得電子負載可以準確地測量電池的端口電壓。
電池的溫度
在整個放電測試的過程中,電池的溫度也是需要監測的信息之一。一方面,電池放電過程中,電池不可避免地會因為歐姆內阻產生熱量,也會有內部電化學反應產生的熱量,尤其是在較大功率放電時,電池將會有明顯的溫升;另一方面,電池的溫度變化會對電池的性能產生顯著的影響,過高和過低的溫度都會嚴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,內阻增加,同樣的放電條件下電池的溫度會上升更快,嚴重時可能超過電池的安全限制范圍,造成安全風險。
對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因為散熱能力的差異造成電池組內的電池單體出現溫度不均衡,而這種溫度的不均衡將在反復的充放電中使得電池單體間的性能出現差異或造成差異不斷增加。
綜上所述,在放電過程中準確地測量電池的電壓和溫度,才能更準確地評估電池的放電特性。
環境搭建
電池放電測試連接示意圖
準備一臺DL3000可編程電子負載,如DL3031A;
一個具有保護板的電池組,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每節電池的電壓的電池組;
準備一臺M300數據采集/開關系統,配備MC3065(DMM 模塊)和一張多路復用器模塊MC3132、接線盒M3TB32、熱電偶等,該模塊需要支持兩線制測試并可承受電池組的工作電壓;
使用將熱電偶測溫點貼至電池表面,并將熱電偶連接至多路復用器接線盒;
將電池組的正極和負極分別連接到DL3031A的正極和負極上,并正確的按照四線制方式連接Sense線纜;