三极电池测试

三极电池测试

虽然新电池的监管审批很艰难，但一旦接受，官员们就会洗手并将维护电池的责任交给用户。那就是电池问题开始的时候。电池使用规则含糊不清，操作员可能会问，“多少容量足以可靠运行？我应该多久检查一次电池？我应该以什么容量更换电池组？”电池研究将大部分注意力放在出生到毕业上。同样重要的是从劳动力到退休，一个往往被忽视的话题。

一位负责医疗仪器的生物医学举报人说，“电池是最容易被滥用的部件。工作人员很少关心他们，只做最低限度的工作。电池维护的参考含糊不清，隐藏在服务手册中。” AAMI（医疗器械促进协会）将电池管理列为十大挑战之一，美国 FDA 的一项调查表明，医院中高达 50% 的问题与电池有关。
通过应用完整的放电循环测量容量提供了最可靠的评估。这种方法对便携式电池最有效，定期分析可确保电池保持在可接受的性能范围内。对于智能电池，FCC（满充电容量）可用于估计健康状态 (SoH)。FCC 是一种库仑计数，可记住电池先前接收和传输的能量。依靠数字参考读数减少了循环的需要，但任何跟踪机制都会随着时间的推移而失去准确性，这可以通过定期校准来恢复。校准包括完整的充电/放电/充电循环。

较大的电池通常不会循环使用，因为这既耗时又会给电池带来压力。这就是非侵入性测试方法的用武之地。有许多快速测试方法可以通过电化学阻抗谱和其他方法评估化学电池。没有任何快速测试是可靠的，准确性与收到的症状和所用算法的复杂程度相关。

电池分析仪在 1980 年代和 90 年代开始流行，用于修复受“记忆”影响的镍镉电池。今天，这些主力军被用来分析范围广泛的电池，作为车队管理的一部分，以确保系统完整性。当容量低于设定的性能标准时，电池分析仪充当守门人以淘汰电池组；80% 是通常接受的寿命终止阈值。

为满足三极电池测试，现代电池分析仪还应测量内阻和自放电；无需人工干预即可集成到测试程序中的功能。自放电测试的工作原理如下：

程序完成后，电池分析仪或充电器会测量电池端子电压，称为 OCV（开路电压），因为锂离子电池处于静止状态。充电或放电后的电压中和大约需要两个小时，之后可以获取有效的自放电读数。只要锂离子电池还在设备中，监测就会继续。自放电值显示为额定 Ah 的百分比，对于包含保护电路的优质电池而言，自放电值应约为每月 5%。需要更多的研究来了解什么水平的自放电是可以接受的，什么引起关注，以及何时应该隔离电池。

电池管理系统 (BMS) 也应包括监测自放电。这对于轮式机动性尤为重要，因为电池会承受由极端温度和振动引起的恶劣环境压力。在为空运准备锂离子电池组的设备中，还应检查自放电，方法是将它们放电至 30% SoC。内部损坏引起的自放电过高导致运输过程中可能发生的火灾将被事先明确识别。

测量自放电所需的较长测试时间是一个缺点。提供此功能的电池分析仪和充电器将在预期时间内完成容量和内阻评估，绿灯表示准备就绪。但是，如果将电池组在设备中放置几个​​小时，例如过夜服务，则会添加自放电读数。完成三相电池测试不需要额外的物流，只需时间。
电池应该得到与机器或飞机中的关键部件相同的处理，在这些部件中，磨损属于严格的维护指南。电池被赋予特殊特权，并被标记为“无法控制”。这种豁免使他们免于接受定期检查，但这并不需要如此。可以而且应该检查电池，这可以通过三相测试来实现。三相电池测试检查三个最关键的功能，包括：

1. 容量，储存能量的能力
2. 内阻：输送电流的能力
3. 自放电，揭示机械完整性