在整個放電測試的過程中,電池的溫度也是需要監(jiān)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(chǎn)生熱量,也會有內部電化學反應產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(xiàn)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(huán)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(jié)電池的電壓的電池組;
準備一臺M300數(shù)據(jù)采集/開關系統(tǒng),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;
電池組的電壓測量線路連接至M300數(shù)據(jù)采集/開關系統(tǒng)以檢測和記錄放電過程的電池組電壓變化。
操作步驟
01 啟用M300測量功能
在默認列表中,點擊編輯列表,點擊新建,選擇電壓測試通道號505,點擊確定,選擇測試DCV,量程選擇自動,點擊完成,完成電壓測試通道配置。
繼續(xù)點擊新建,建立溫度測試通道,選擇溫度測試通道521,選擇TEMP,類型選擇TC,接著選擇熱電偶型號,本次測試選擇的是K型熱電偶,型號選擇K,單位選擇℃點擊完成
點擊Monitor,進入通道監(jiān)視界面,選擇多通道,添加通道505與521,觀察此時的電壓與溫度測量值
02 啟用DL3031電池測試功能
按 APP 鍵切換至 Battery 測試功能主界面,如圖所示,主界面上方顯示 “Battery”。
測量界面
設置電流值為2.2A。(為了安全,該設置必須與電池性能匹配,在安全的電流范圍內)設置截止電壓為3V。(為了安全,該設置必須與電池性能匹配,在放電下限值之上,放電時間和電池容量可選)
按下ON/OFF,啟動電子負載
按下負載上的綠色眼睛按鈕,即可打開電池放電曲線,設置合適的窗口時間,即可觀察對應時間內電池的電壓或電流變化曲線。
放電過程中的曲線
總結
通過使用DL3000系列電子負載和M300系列數(shù)據(jù)采集可以快速地完成電池放電測試,您可以根據(jù)實際需求選擇使用。