Anonim

Oppladbare batterier kjennetegnes ofte ved bruk av ladning / utladningssykling, som gir nyttig informasjon om intern kjemi, kapasitet, brukbare sykluser og levetid.

I produksjon blir denne teknikken ofte brukt for å bekrefte om et batteri oppfyller spesifikasjonene og ikke er mangelfull. Et oppsett for lading / utladning inkluderer ofte en programmerbar strømforsyning, en elektronisk belastning, et voltmeter og et ammeter.

Imidlertid kan batteritesting forenkles ved å bruke et enkelt kildemåleenhetsinstrument (SMU) instrument, som kan kilde / synke strøm og måle spenning og strøm.

n

Priser for konstant strøm lading og utladning er definert i forhold til batteriets kapasitet, dvs. mengden lading det kan lagre.

Kapasitet, spesifisert i milliampere-timer (mAH), er uttrykt i utslipp eller laststrøm. C-hastigheten er hastigheten som utladningsstrømmen vil tømme hele batteriet på en time.

For eksempel vil et 1000 mAH-vurdert batteri levere 1000 mA i en time hvis det tømmes ved 1C. Hvis en 500 mAH celle blir utskrevet ved 50 mA, blir den utladet med en tidel av C-hastigheten (0, 1C); Derfor kan den kildes 50 mA i ti timer.

For både ladnings- og utladningssykluser kaller et SMU-instrument spenningen og måler strømmen. Et batteri lades vanligvis med en konstant strøm ved å bruke en spenningskilde satt til batteriets spenningsvurdering; ønsket ladestrøm er satt som strømgrense.

Ved starten av testen er batterispenningen mindre enn SMU-instrumentets innstilling for spenning. Denne spenningsdifferansen driver en strøm som umiddelbart er begrenset til den brukerdefinerte strømgrensen.

Figur 1: Koble SMU til batteriet

Figur 1: Koble SMU til batteriet

Når det er i strømgrense, fungerer SMU-instrumentet som en konstant strømkilde til det når det programmerte spenningsnivået. Når batteriet nærmer seg full lading, vil strømmen avta til det når nesten null. Unngå overlading for å forhindre batteriskader og sikkerhetsfare.

Når du tømmer et batteri, fungerer SMU-instrumentet som en vask, og sprer i stedet for å skaffe strøm. Spenningskilden er satt til et nivå lavere enn batterispenningen.

Gjeldende grense angir utslippshastigheten. Når utgangen er aktivert, strømmer strøm fra batteriet inn i HI-terminalen, slik at strømavlesningene vil være negative. Utladningsstrømmen skal holde seg konstant til batterispenningen synker til SMU-instrumentets spenningskildeinnstilling.

For å sette opp testen, kobler du SMU-instrumentet til batteriet som vist på figur 1. Opprett en firetrådsforbindelse (fjernfølelse) fra instrumentuttakene til batteriet for å eliminere effekten av blymotstanden. Dette gjør det mulig å måle batteriets spenning så nær terminalene som mulig.

Force HI- og Sense HI-utgangsterminalene er koblet til batteriets positive (+) terminal; Sense LO og Force LO-utgangene er koblet til den negative terminalen (-).

Når utgangen er slått av, må du forsikre deg om at den er satt til utgangen for høy impedans (høy Z), slik at utgangsreléet åpnes når utgangen er slått av. Dette vil forhindre at batteriet tappes mens utgangen er av.

Det tar ofte flere timer å lade og tømme sykluser, så det er viktig å automatisere testen. Velg et SMU-instrument som har et kommunikasjonsgrensesnitt (GPIB, USB eller Ethernet) for programmerbar kontroll.

Programmer SMU-instrumentet for å utføre disse trinnene:

  • Sett målingen til en fire-tråds konfigurasjon.
  • Still inn SMU-instrumentet til å måle strøm. Dette gjør det mulig å overvåke laststrømmen.
  • Bruk tilstanden High Impedance Output Off.
  • Still inn SMU-instrumentet til utgangsspenning. Selv om enheten er satt til utgangsspenning, vil den fungere i konstant strømmodus fordi den vil være i strømgrense til den når ønsket spenning.
  • For lading av batteri, VS> VB.
  • For utladning av batteriet, VS <VB.
  • Slå på SMU-instrumentets gjenkjennelsesfunksjon for spenningskilde for å la voltmeteret måle batterispenningen når enten lading eller utlading.
  • Sett strømgrensen (eller samsvar) til det gjeldende nivået som batteriet skal lades eller lades ut. Dette er belastningsstrømmen til testen.
  • Les tilbake belastningsstrømmen, kildelespenningsspenningen og relativ tidstempel.
  • Overvåk batterispenningen til den når ønsket nivå og stopp testen.

For å illustrere ble et 2300 mAH AA (1, 2V) batteri tømt med en hastighet på 0, 2C ved bruk av en belastningsstrøm på 460mA.