電池的主要性能包括電動勢、額定容量、額定電壓、開路電壓、內(nèi)阻、充放電速率、阻抗、壽命和自放電率。
電子負載，顧名思義，是用電子器件實現(xiàn)的“負載”功能，其輸出端口符合歐姆定律。具體地說，電子負載是通過控制內(nèi)部功率器件MOSFET或晶體管的導(dǎo)通量，使功率管耗散功率，消耗電能的設(shè)備。
電子負載一般具有定電流、定電壓、定電阻、定功率、短路及動態(tài)負載多種模式，可以模擬各種不同的負載狀況。
電池在研發(fā)和生產(chǎn)中，需要使用到電子負載模擬其各種運作狀態(tài)，以更好的判斷電池的產(chǎn)品品質(zhì)。下面就以費思的FT6800A大功率可編程直流電子負載來說明負載在電池充放電測試中的應(yīng)用狀況。
FT6800A大功率可編程直流電子負載規(guī)格參數(shù)基本參數(shù)表
一、電池放電參數(shù)測試
準備：負載、電池、電腦、測試線(兩對)及遠程聯(lián)機線。接線如圖2：
(操作可以由手動進行操作，并通過負載配置的軟件來查看界面，輕松自如)
1、電池內(nèi)阻測試：
電池內(nèi)阻是指電流通過電池內(nèi)部時受到的阻力。它包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電過程中隨時間不斷變化(逐漸變大)。
內(nèi)阻測量法：
根據(jù)物理公式R=V/I，測試設(shè)備讓電池在短時間內(nèi)(一般為5~18秒)強制通過一個很大的恒定直流電流(目前一般使用0.5C/1C/2C/4C等大電流值進行測量)，測量此時電池兩端的電壓降，并按公式計算出當(dāng)前的電池內(nèi)阻。
具體測試如下：
為避免在測試過程中因線路損耗造成產(chǎn)生測量誤差我們采用四線制測量(兩根電流控制線、兩根采樣線以作線損補償)，接線如圖2。
線材要求：電流線服從電流國標要求，采樣線無要求，聯(lián)通即可。
電池內(nèi)阻測試接線圖如圖2。
具體操作如下：
連接好待測電池和測量儀器電子負載;
1)進入負載電池內(nèi)阻測試界面，shift3;
2)設(shè)置被測電池的放電電流，設(shè)置例如2C(這個根據(jù)要求測量相關(guān)電流)。 ;
3)按下開始按鈕開始測試，負載屏幕將顯示被測電池的內(nèi)阻。
4)軟件有相對應(yīng)功能，測試方法及設(shè)置跟手動相同。
注：因為要測量的電池的內(nèi)阻很小，線路的電阻就要考慮進去了。一條短短的從儀器到電池的連接線本身也存在電阻(大約也是毫歐級)，還有電池與連接線的接觸面也存在接觸電阻，這些因素必須都在儀器的內(nèi)部事先做好誤差調(diào)節(jié)。
2、電池容量測試：
電池容量是電池性能的重要性能指標之一，它表示在一定條件下(放電率、溫度、終止電壓等)電池放出的電量，即電池的容量，通常以安培、小時為單位(簡稱安時，以A.H表示，1A.h=3600C)電池容量C的計算式為C=∫t0It1dt (在t0到t1時間內(nèi)對電流I積分). 在某一放電率下于25℃放電至終止電壓所提的最低限度的容量是設(shè)計與生產(chǎn)時的規(guī)定的電池的容量，這叫做某一放電率RH的額定容量。電池容量一般以AH(安培小時)計算，放電電池(恒流)I×放電時間(小時)T 。
恒流放電測試容量：
1) 連接好電子負載與被測電池之間的測試線，本處采用四線制測量，接線如圖1;
2) 電子負載進入電池容量測試界面shift+4;
3)根據(jù)被測電池設(shè)置放電電流，本次測試設(shè)置為80安培(根據(jù)測試要求0.5C/1C/2C/4C);
4)設(shè)置終止電壓(電池放電截止電壓);
5)開始測試;
6)軟件有相對應(yīng)功能，測試方法及設(shè)置跟手動相同。
3、電池輸出電流(電池保護板OCP點測試，于電池相連時測試)：
1)連接好電子負載與被測電池之間的測試線，本處采用四線制測量，接線如圖
2)電子負載進入OCP測試界面shift+5
3)根據(jù)被測電池設(shè)置起始電流， 本次測試設(shè)置為20安培。
4)設(shè)置步進電流，(電流增量)
5)設(shè)置終止電壓(稍低于電池保護板低壓保護點)，
6)設(shè)置步進時間(時間間隔)，
7)設(shè)置電流最大值(稍大于電池保護板過流值)，
8)開始測試，
9)軟件有相對應(yīng)功能，測試方法及設(shè)置跟手動相同。
4、電池放電其他測試：
脈沖放電：模擬電池使用在比如直流電機控制板的環(huán)境。
測試方法：軟件測試，使用動態(tài)功能，監(jiān)控容量和電壓曲線。
工況模擬：模擬實際使用狀況。
測試方法：軟件測試，使用序列功能，模擬實際工況狀態(tài)測試。循環(huán)測試，保護板保護穩(wěn)定性測試。
二、電池充電測試：
1、恒壓充電
1)連接好電子負載與被測電池之間以及直流電源的測試線，本處采用四線制測量，并連接好電腦(監(jiān)測充電過程)，接線如圖5;
2)開啟電池恒壓功能;
3)根據(jù)被測電池設(shè)置電子負載恒壓參數(shù);
4)調(diào)整直流電源輸出電流;
5)電源輸出開啟;
6)開啟電子負載開始恒壓充電測試。
2、恒流充電
1)連接好電子負載與被測電池之間以及直流電源的測試線，本處采用四線制測量，并連接好電腦(監(jiān)測充電過程)，接線如圖5;
2)根據(jù)被測電池設(shè)置電子負載恒流參數(shù)，
3)設(shè)置卸載電壓以保證電池充滿和停止充電
4)電源輸出開啟
5)開啟電子負載開始恒壓充電測試，
3、恒流轉(zhuǎn)恒壓
1)連接好電子負載與被測電池之間以及直流電源的測試線，本處采用四線制測量，并連接好電腦(監(jiān)測充電過程)。接線如圖5;
2)根據(jù)被測電池設(shè)置電子負載恒流參數(shù)，
3)設(shè)置直流電源輸出電壓以控制電池的最終恒定電壓
4)電源輸出開啟
5)開啟電子負載開始恒流充電測試，
三、電池保護電路測試：
電池保護電路包括過度充電保護、過電流、短路保護和過放電保護級保護穩(wěn)定性等，該電路就是要確保這樣的過度充電及放電狀態(tài)時的安全，并防止特性劣化。
接線方式：把負載替換電池進行測試，串聯(lián)在電源輸出兩端。
優(yōu)點：可以快速檢測BMS的上述幾大保護特性和保護穩(wěn)定性(穩(wěn)定性分析建議使用軟件進行測試)。精確度高，并且適合生產(chǎn)性測試(自動測試功能，自動測試，自動判斷合格與否)
缺點：無法模擬電池組中單節(jié)電池的電壓特性測試。
過度充電保護：當(dāng)充電器對電池過度充電時，電池會因溫度上升而導(dǎo)致內(nèi)壓上升，需終止當(dāng)前充電的狀態(tài)。此時，集成保護電路IC 需檢測電池電壓，當(dāng)?shù)竭_電池過充電壓臨界點即激活過度充電保護,將充電回路切斷，進而截止充電。另外，為防止由于噪音所產(chǎn)生的過度充電而誤判為過充保護，因此需要設(shè)定延遲時間，并且延遲時間不能短于噪音的持續(xù)時間以免誤判。
測試方法：負載使用OVP測試，使用軟件進行測試，電壓增量為正，開始電壓低于截止電壓
過度放電保護
在過度放電的情況下，電解液因分解而導(dǎo)致電池特性劣化，并造成充電次數(shù)的降低。過度放電保護IC 原理：為了防止電池的過度放電狀態(tài)，假設(shè)電池接上負載，當(dāng)電池電壓低于其過度放電電壓檢測點時將激活過度放電保護，使放電回路切斷而截止放電，以避免電池過度放電現(xiàn)象產(chǎn)生，并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機模式。當(dāng)電池接上充電器，且此時電池電壓高于過度放電電壓時，過度放電保護功能方可解除。另外，考慮到脈沖放電的情況，過放電檢測電路設(shè)有延遲時間以避免產(chǎn)生誤動作。
測試方法：負載使用OVP測試，使用軟件進行測試，電壓增量為負，開始電壓高于截止電壓
過電流及短路電流保護
因為不明原因(放電時或正負極遭金屬物誤觸) 造成過電流或短路，為確保安全，必須使其立即停止放電。同樣，過電流檢測也必須設(shè)有延遲時間以防有突發(fā)電流流入時產(chǎn)生誤動作。通常在過電流產(chǎn)生后，若能去除過電流因素,將會恢復(fù)其正常狀態(tài),可以再進行正常的充放電動作。
在進行保護電路設(shè)計時使電池充電到飽滿的狀態(tài)是使用者很關(guān)心的問題，同時兼顧到安全性問題
測試方法：負載使用OCP測試，使用軟件進行測試，電流增量為正，開始電流低于截止電流。
穩(wěn)定性測試，參考工況模擬。
工況模擬：模擬實際使用狀況。
測試方法：軟件測試，使用序列功能，模擬實際工況狀態(tài)測試。循環(huán)測試，保護板保護穩(wěn)定性測試。