【漫畫圖解】充電機(jī)充電蓄電池自放電特性
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充電機(jī)充電蓄電池自放電特性
充電機(jī)充電蓄電池自放電特性是什么?
下圖片是典型的充電機(jī)充電蓄電池內(nèi)部模型。簡單說充電機(jī)充電蓄電池內(nèi)部可以被看做電容與電阻的串并聯(lián)模型,而Rp電阻模型的存在就是充電機(jī)充電蓄電池自放電的根本原因。
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充電機(jī)充電蓄電池自放電是怎么造成的?
充電機(jī)充電蓄電池自放電與充電機(jī)充電蓄電池的電化學(xué)特性、溫度、制成、材料等都有關(guān)系……說多了都是工程師的血淚史
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充電機(jī)充電蓄電池自放電該怎么監(jiān)控?
監(jiān)控的意義在哪里?
在了解如何監(jiān)控充電機(jī)充電蓄電池自放電之前
我們非常有必要談?wù)劚O(jiān)控的意義
驗(yàn)證設(shè)計(jì)缺陷
監(jiān)控充電機(jī)充電蓄電池自放電可以在設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)驗(yàn)證產(chǎn)品是否存在設(shè)計(jì)缺陷。簡單說,充電機(jī)充電蓄電池自放電一分鐘就把存儲(chǔ)的能量耗光了,那還有必要談更多么?
驗(yàn)證一致性。
監(jiān)控充電機(jī)充電蓄電池自放電可以驗(yàn)證量產(chǎn)產(chǎn)品的一致性。工廠生產(chǎn)出10k個(gè)充電機(jī)充電蓄電池芯,獲取充電機(jī)充電蓄電池自放電數(shù)據(jù)后做統(tǒng)計(jì)驗(yàn)證,結(jié)果 Sigma 大到天上去了,那我甚至懷疑這充電機(jī)充電蓄電池芯是手卷出來的?別笑,多年前的確有公司這樣做。
配對(duì)
學(xué)霸和學(xué)霸一個(gè)班級(jí),學(xué)渣和學(xué)渣一個(gè)宿舍,這樣社會(huì)才能和諧。同樣,將充電機(jī)充電蓄電池自放電特性相近的充電機(jī)充電蓄電池進(jìn)行配組,組成充電機(jī)充電蓄電池系統(tǒng),對(duì)未來長期使用來說,才更容易控制也更安全。

定標(biāo)
充電機(jī)充電蓄電池的標(biāo)稱值、容量、充電機(jī)充電電瓶電壓等都要參考充電機(jī)充電蓄電池自放電的特性來做微調(diào)。
講清楚了充電機(jī)充電蓄電池充電機(jī)充電蓄電池自放電測量的意義
下面就輪到今天的重頭戲登場啦!
這個(gè)答案在 Keysight SDM(Self-Discharge Measurement) 測試系統(tǒng)出現(xiàn)之前,非常容易回答,就是用時(shí)間和空間去測。
舉個(gè)例子:充電機(jī)充電蓄電池充好電-->靜置2周-->測一下充電機(jī)充電電瓶電壓-->再靜置一周-->再測充電機(jī)充電電瓶電壓-->再靜置-->再測充電機(jī)充電電瓶電壓……如此循環(huán)基本要要等4到12周
而這僅僅只是測量一塊充電機(jī)充電蓄電池而已,充電機(jī)充電蓄電池廠商一批次要測量N多個(gè)充電機(jī)充電蓄電池。除了時(shí)間成本外,還需要一個(gè)大庫房去存放如此多的充電機(jī)充電蓄電池。所以通常情況下,測試人員的狀態(tài)是這樣的——
看到這里,你肯定會(huì)問:難道不能通過一定的技術(shù)手段,讓整個(gè)測試進(jìn)程更簡捷高效嗎?事實(shí)上,當(dāng)時(shí)除了對(duì)充電機(jī)充電蓄電池加熱加速充電機(jī)充電蓄電池自放電之外,的確沒有更好的方法來加速這個(gè)測試進(jìn)程。為此 Keysight 研發(fā)了 SDM (Self-discharge Measurement)測試系統(tǒng),直接讓充電機(jī)充電蓄電池充電機(jī)充電蓄電池自放電測試效率有了革命性的提升,2~3周即可完成測試。
請(qǐng)看下圖,如果我們能夠在外部對(duì)充電機(jī)充電蓄電池施加一個(gè)極其純凈且與充電機(jī)充電蓄電池端充電機(jī)充電電瓶電壓 Vcell 相等的一個(gè)充電機(jī)充電電瓶電壓,那么我們就可以極其近似的旁路掉充電機(jī)充電蓄電池內(nèi)部 Ceff 電容(模型推定),這是高精度的源模塊會(huì)輸出一個(gè)極低的電流值(uA級(jí)別),那么這個(gè)時(shí)候所得到的電流值就是內(nèi)部充電機(jī)充電蓄電池自放電的電流。
紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。了解了充電機(jī)充電蓄電池自放電的特性和高階測量方案后,還需要我們付諸實(shí)踐,掌握方法攻克難題,才能真正守護(hù)好人類能量的“火種源”——鋰充電機(jī)充電蓄電池。
而上述方案的最大難點(diǎn)在于:
如果輸出極其精準(zhǔn)的充電機(jī)充電電瓶電壓,使其與充電機(jī)充電蓄電池端充電機(jī)充電電瓶電壓一致;
如何控制輸出紋波,使其對(duì)充電機(jī)充電蓄電池不產(chǎn)生微小的充放電效應(yīng);
如何量測極低的uA級(jí)別電流,并且由于溫度的波動(dòng),這個(gè)電流極可能是變化的;
想要解決以上問題,大家可以參考 Keysight N6705C 與 N6781A 模塊的相關(guān)介紹,這兩者配合可以讓上述的疑慮迎刃而解。
考慮到研發(fā)和生產(chǎn)的不同需求,SDM 充電機(jī)充電蓄電池自放電測試系統(tǒng)發(fā)布了兩個(gè)版本。
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