凌忠標 關家華 何兆英

摘要：充電電池具有經濟環(huán)保的優(yōu)勢，其大規(guī)模應用于各種電子設備與電工設備。如無法正確使用充電電池，或不能及時對其維護，必然減弱電池的性能，引起電池失效，甚至發(fā)生安全問題。因此，有必要利用電池充放電測試儀及時檢測充電電池的充電性能，高度關注電池充放電測試儀的校準工作。

關鍵詞：電池充放電測試;校準方法;充放電

引言：

目前，國家正在努力推進節(jié)能減排工作，亦為電動工具行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了契機，隨之帶動了以電動設備為核心的電池行業(yè)的發(fā)展。電池充放電測試系統(tǒng)有效檢測了充放電功能、電池容量與電池充放電安全性，而準確校準電池充放電測試儀保證了電池使用的安全性。

一、電池充放電測試系統(tǒng)工作原理

目前不少充放電測試儀都可以實現恒流充電、恒壓充電、恒流放電、充放電循環(huán)等測試，同時利用多個通道對充放電完成測試。

1.恒流充電法

恒流充電法以科學方法調整充放電測試儀的輸出電壓，以對串聯(lián)蓄電池電阻有效改變，保持最初的充電電流強度。如此，在充電中影響了電池對充電電流的承受力，充電后期的電流形成了電解水的現象，這也是氣體的產生原因。

2.階段充電法

該方法是在恒電流結合恒電壓的過程中實現充電。首先采取恒電流方法充電，達到預計的電壓數值，之后采取恒電壓方法完成余下的充電。

3.恒壓充電法

充電電源在充電時間內不會改變電壓值。對蓄電池終端電壓增加，則減小了電流。與恒流充電法對比，恒壓充電法的實施過程可繪制出理想的充電曲線。這種充電方法避免形成電解水，對蓄電池過沖問題有效預防。但充電初期的電流容快速增大，威脅了蓄電池使用壽命，加重蓄電池極板的彎曲程度，易引起電池報廢。

二、電池充放電測試系統(tǒng)校準前檢查

（一）外觀檢查

檢查采取目視與觸摸的方法，應達到下列要求：

1）測試儀保持完好的外觀結構，各種操作元件、按鍵可靠靈敏，外露件無其他損壞或脫落，各種附件完整。

2）測試儀面板機殼或銘牌上標記了相關符號：儀器名稱、制造廠商、規(guī)格類型、出場號碼，以及指導其正確使用的信息，可避免發(fā)生錯誤測量，提高了準確度。

3）測試儀輸出側應標記了電壓、電流等，低端接地的測試儀也要有相關標志。

（二）通電檢查

連接電源，在規(guī)定時間內預熱，檢查通電情況，需滿足下列要求：

1）測試儀供電電源根據要求設定電壓、頻率、電源保險絲的熔斷電流等。按測試儀使用說明通電預熱，查看電氣工作的功能。

2）對測試儀預熱后，從低量程到高量程逐一將信號輸入或輸出，以手動或自動轉換量程保證其正常運行?？茖W設置數字鍵盤和各功能鍵，變換輸入或輸出信號，連續(xù)觀察讀數，避免發(fā)生疊字或不亮的問題。

三、電池充放電測試系統(tǒng)校準措施

（一）對充放電電壓校準

一般利用各種組合方法檢測電池充放電測試儀，但其體積偏大，拆卸過程復雜。

1.標準電壓源法校準

標準電壓源法通過電壓校準測試儀實現操作。在科學調整標準電壓源法的過程中，令電池充放電測試儀維持正常的擱置狀態(tài)。明確量程后，根據校準點完成調校。該方法對量程范圍內的全部點進行校準，且在調校中得到準確的標準電壓電源。另外，采取提高調校等級要求的方法，增強電壓源的準確性。但該電壓源有較大的體積，增加了攜帶難度，需對調校現場的環(huán)境要求不斷提高。

2.標準電壓表法校準

電池充放電測試儀提前設置，提高標準電壓表法的校準質量，對測試儀科學調整，采取恒壓充電模式，再借電阻模式對直流電子負載合理設置，對充電電壓校準?，F場校準時，選擇等級偏高的數字電壓表，直流電子負載需對蓄電池串聯(lián)，從而校準數值。該校準方式較好應用了現場器件，但需注意電壓校準值應避免過度依賴蓄電池。

（二）充電電流的校準

充放電測試儀以恒流充電模式對充電電流實現校準。此時，電池充放電測試儀在檢測中彰顯了類電流源的功能，為直流電子負載進行恒流充電。據這種模式選擇3種對應的校準方式，同時設計測試的直流電子負載為恒定阻值模式。充電校準時，對10A以下的充放電測試儀，基于等級限制，一般采取的校準方法是標準電流法。該方法對連線方式有效簡化，提高了測試的便捷性，但僅在電流表量程允許范圍內校準測試儀。而直流分流器法對級別中等的電池充放電測試儀進行校準。采取標準的電壓表與電阻對充放電測試儀的充電電流進行校準。為提高準確性，要與標準電阻緊密關聯(lián)，系統(tǒng)思考校準的電阻數值，注意電阻發(fā)熱帶來的電阻阻值變化。對大于充電電流幾百安培的電池充放電測試儀的校準操作，建議使用電流傳感器法。電流傳感器的綜合特點較明顯，該方式有效改變了大電流，令其順利通過電流傳感器，保證小電流的測試質量，提升標準電流表的校準水平。

四、電池充放電測試系統(tǒng)現場校準實例

要想深入理解電池充放電測試系統(tǒng)的校準方法，現以某公司三臺型號不同的電池充放電測試儀為例進行現場校準，對比分析校準過程和結果，見表1。

1.校準前的準備

正式校準前逐一檢查被校準對象的名稱、型號以及測量范圍等，保證各種數據的完整性。同時，全部開關要保持正常的運行狀態(tài)。根據說明書預熱儀器至少30分鐘，提高測量的精確性。

2.電池充放電測試儀電壓的校準

首先提供合理的校準點，若出現多個被校電池充放電測試儀的量程，則以最高準確度級別的標準明確基本量程，若存在相同等級的量程準確度，則以最大量程的標準明確基本量程。選擇的基本量程包括五個校準點，分別是10%、20%、50%、80%、100%，也可以聯(lián)系現實情況選擇。其次圍繞被校電池充放電系統(tǒng)對電壓量程選擇，以標準電壓表進行測量。當電壓保持穩(wěn)定狀態(tài)時，逐一記下標準電壓表與電池充放電測試儀的信息，數次測量后選擇平均值，取得充放電電壓誤差，計算公式如下：

3.電池充放電測試儀充電電流的校準

對不同型號的被校電池充放電測試儀，采取不一樣的方法校準其充放電電流，其中A型號與B型號儀器使用直流分流器法實行校準，因C型號儀器存在較大電流，故采取電流傳感器法。最后分析充電電流的設計誤差。

通過恒流充電模式對被校電池充放電測試儀合理設置，圍繞校準點設計輸出電流數值。據現場情況采取適合的蓄電池，從而確定電子負載。

當被校電池充放電測試儀正常運行時，電流日趨穩(wěn)定，對電阻端的標準電壓表讀數正確記錄。聯(lián)系公式（2），計算設置的充電電流誤差。

被校電池充電測試儀正常運行，當電流日趨穩(wěn)定時，正確讀出電流傳感器電流表信息，對被校電池充放電測試儀的電流合理設置，聯(lián)系公式（3），計算設置的充電電流誤差。

4.電池充放電測試儀放電電流的校準

采取與校準充電電流類似的方法，對型號不同的被校電池充放電測試儀進行校準。以直流分流器法校準A型號與B型號儀器，由于C型號儀器通過的電流偏大，故校準時采取電流傳感器。其中，現場蓄電池提供了類直流穩(wěn)定電源，以恒流放電模式校準被校電池充放電測試儀，聯(lián)合公式（2）與公式（3）對直流分流器法與電流傳感器法的放電電流誤差科學計算。

結束語：

綜合分析，電池充放電測試儀發(fā)揮了檢測與維護的作用，有效保證檢測電池企業(yè)及檢驗機構使用有效的電池，提高了驗收檢測電池的質量，使用戶安全使用電池充放電。要想提高電池充放電測試儀的計量水平，有必要高度關注計量校準工作。

參考文獻：

[1]李文芳.動力電池測試系統(tǒng)充放電電流校準的研究[J].計量技術，2019，000（004）：34-37.

[2]張賢凱，易勝男，熊蕊蕊.鋰離子電池充放電循環(huán)測試滅火系統(tǒng)設計探討[J].今日消防，2020，v.5;No.49（06）：87-88.

[3]邢詒政，黃孫新，李炳介，等.基于電池儀和放電儀智能化充放電系統(tǒng)的研發(fā)[J].科技創(chuàng)新與應用，2018，000（033）：44-45.