传统电池充放电的测试方法-恒流放电测试

科瑞杰-对于电池充放电过程中工作状态的测试已经成为充电电池检测的必要过程，一般来说，电池的充放电测试往往需要搭配电源完成充电，负载进行放电来执行。有没有一个一体的集充放电为一体并能够随时快速切换的方案呢？

电池测试概要

电池出现在各种类型的产品中。不同电池的充放电应用对直流电源就会有不同的要求。目前对各类电池工作模式是基本一致的：恒压充电模式、恒流放电模式。一般来说，为确定某些技术指标，电池测试就必须涵盖这两个工作模式。本文集中讲述的是艾德克斯针对二次电池的测试，因为二次电池是今天各种重要应用中最常见的电池之一。

传统电池充放电的测试方法

对于一般的电池充放电测试，基本的测试项为：恒流放电测试、恒压充电测试。也就是需要电池在一个电流双象限的环境下工作，所谓双象限即为电流的输入和输出，那么为了达到双象限的工作效果，工程师往往使用单独的直流电源提供所需的功率，配合电子负载吸收待测电池的输出功率来用于电池充放电的测试（见图一）。

图一、电源+负载的测试结构

这类测试对测试用电源和负载都有较高要求：直流电源可连续地输出，电子负载可以连续地吸收，并且都有出色的直流精度、稳定性和快速的动态响应，根据待测物的状态和工作条件，在输出功率和吸收功率之间转换。当被测件吸收电流时，电压依靠电源电压来维持，即为恒压充电。当被测件输出电流时，直流电源的输出就会截止，同时，电子负载会进入CC的工作模式。

通常情况下，需要在直流电源输出端添加一个阻塞二极管，以防止被测件启动输出功率时，反向电流倒灌进入电源。在这种配置中，直流电源直接读取电流值，同时电子负载直接读取吸收电流。但是，使用这种测试方案的确存在着一些无法避免的缺陷:

由于这个阻塞二极管的存在，无法对电源进行远端感应，因为阻塞二极管会影响电源的输出稳定性。

电源必须在停止和CV状态切换，同时负载也要在CC和停止之间切换，中间出现高阻抗会影响动态性能。

系统配置较为复杂。

举一个简单的例子：

对一个12V/5A的待测物电池，8V恒压充电1分钟，12V充电2分钟，然后4A恒流放电30秒，8V恒压充电1分钟。通常环境的构建需要一个满足其规格的电源和负载。我们可以做出如下测试方案：

直流电源CV（恒压）8V工作60s，之后CV（恒压）12V工作120s，然后关闭输出，待命。

直流负载在测试开始180秒后打开，并以CC（恒流）4A拉载30s然后关闭输出。

直流电源再次开启CV（恒压）8V工作60s。

为了尽可能地满足同步性，以上方案需要较为复杂的系统集成。

虽然例子中的方案基本满足了如上提到的测试要求，只是由于上面提到的三点原因，特别是后两点因素，限制了电流在充放电中双象限工作的灵活性和精度，并且影响了系统的静态工作性能，不但成本高昂而且存在测试误差。

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