電池充放電測(cè)試設(shè)備充電放電的基本工作原理

充電過程

充放電測(cè)試儀可以實(shí)現(xiàn)多種形式的充電過程，恒壓充電，恒流充電，先恒流再恒壓充電，正向脈沖充電，正負(fù)脈沖充電等等?？梢愿鶕?jù)電池性能的需要，完成不同形式的充電過程。

1.恒壓充電，充放電設(shè)備調(diào)節(jié)至恒壓源模式，由于設(shè)置的充電電壓一定是在電池滿電電壓附近的一個(gè)值，電流在充電之初數(shù)值最大。隨著電池端電壓的升高，充電機(jī)與電池之間的壓差越來越小，充電電流也逐漸減小。當(dāng)充電電流減小到一定數(shù)值以后，充電結(jié)束。恒壓充電，在初始階段充電電流比較大，對(duì)電芯的壽命不利。

2.恒流充電，充放電設(shè)備調(diào)節(jié)至恒流模式，電流在整個(gè)充電過程中保持不變，電池端電壓隨著時(shí)間的推移逐漸升高，直到觸及充電截止電壓，充電過程結(jié)束。恒流充電，如果電流設(shè)置比較小，會(huì)耗費(fèi)較長(zhǎng)的充電時(shí)間;如果電流比較大，使得電池的極化現(xiàn)象比較顯著在撤掉充電回路以后，電池電壓會(huì)有較大的下跌。

3.先恒流后恒壓，恒流充電和恒壓充電的優(yōu)點(diǎn)，先設(shè)置一個(gè)比較大的電流恒流充電，目的是提高充電效率，當(dāng)電量達(dá)到一定值時(shí)，轉(zhuǎn)換成恒壓充電，充電電流則逐步減小。目的是給電池充入較多的電量。

4.脈沖充電，一段時(shí)間的較大電流充電，用一段零電流時(shí)間隔斷，間隔的這段時(shí)間，可以起到電池部分的去極化作用，減少充電過程中的電能損失，并且可以充入較多的電量。

脈沖充電可以有多種形式，變電流脈沖充電，變電壓脈沖充電，以及正負(fù)脈沖充電等。以變電流脈沖充電為例，以充電電流為調(diào)節(jié)對(duì)象，電流在等長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持不變，并在這段時(shí)間以后中斷一小段時(shí)間，隨后再出現(xiàn)一段連續(xù)恒定電流充電，如此循環(huán)。大的趨勢(shì)上,電流遵循逐漸減小的規(guī)律。變電壓脈沖充電與變電流脈沖充電類似，只是調(diào)節(jié)的對(duì)象換成電壓，充電過程中電流按規(guī)律遞減，而電壓是按規(guī)律遞增。正負(fù)脈沖充電，則把間隔的零電流時(shí)間替換成負(fù)向電流，據(jù)說，這么做是為了更好的去極化。

放電過程

充放電測(cè)試儀對(duì)于電池放電性能的測(cè)試，主要針對(duì)壽命測(cè)試、工況模擬測(cè)試、容量測(cè)試、一致性篩選以及其他電池參數(shù)測(cè)試和 安全測(cè)試Q等不同場(chǎng)景。不同的測(cè)試目的，決定了放電過程中電流、電壓的變化規(guī)律?？梢栽谏衔粰C(jī)輸入電流電壓要求，測(cè)試儀會(huì)根據(jù)控制系統(tǒng)要求，調(diào)節(jié)電源按需輸出。

1.壽命測(cè)試，循環(huán)壽命是電池最重要的測(cè)試項(xiàng)目之一，依據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，以重?fù)的充放電條件測(cè)試同一個(gè)電池，直到容量衰退至原先的80%，計(jì)算可循環(huán)次數(shù)。循環(huán)壽命試驗(yàn)可用來評(píng)鑒電池性能優(yōu)劣或定義適合的使用條件。

2.工況模擬測(cè)試，工況的意思是指設(shè)備在和其動(dòng)作有直接關(guān)系的條件下的工作狀態(tài)，如果能夠得設(shè)備在運(yùn)行中電池組電壓、電流的變化數(shù)據(jù)，再然后去實(shí)時(shí)模擬電池的工作狀態(tài)，例如進(jìn)行不同大小的電流充放電切換并進(jìn)行循環(huán)，就能模擬出電池在運(yùn)作中的真實(shí)動(dòng)態(tài)性能，從而也就檢驗(yàn)了電池能否滿足設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中的需求。

3.容量測(cè)試，電池容量以電流對(duì)時(shí)間積分而得，從開始充放電直到滿足截止條件結(jié)束，經(jīng)由比對(duì)方式可分析各產(chǎn)品之間性能差異;常見的測(cè)試項(xiàng)目包含電流倍率與溫度特性測(cè)試。電流、電壓測(cè)量精度越高與取樣越快速，可更準(zhǔn)確的分辨出電池芯容量差異。

4.一致性篩選，電池之間的不一致性會(huì)導(dǎo)致電池系統(tǒng)性能遠(yuǎn)劣于單體性能，嚴(yán)重降低整體電池組的使用壽命。鋰電池一致性篩選指標(biāo)有容量一致、內(nèi)阻一致、恒流比一致、放電平臺(tái)一致、電壓一致、電池批次。一致性篩選方法:靜態(tài)篩選和動(dòng)態(tài)篩選，傳統(tǒng)上，應(yīng)用較多的是靜態(tài)選，靜態(tài)，是指電芯參數(shù)與工作狀態(tài)無關(guān)。通常，被用來做靜態(tài)選的參數(shù)包括電池的容量，開路電壓和內(nèi)阻等;動(dòng)態(tài)篩選，是基于電池充放電等工作過程中，電芯參數(shù)有所不同進(jìn)行分組的工作方法。