玩具电池容量测试仪的实测

wanwenhao1

看到网上有十来元的电池容量测试仪出售，如图：




描述性能如下，看上去还算凑合：




买了一个测试，结果如下：


跟店家沟通，反映电流值误差过大的问题，他说可以校准一下，校准的方法如下：



不知道是硬件的原因还是软件的原因（我想是硬件的可能性大），电流测量值的非线性很严重，这显然不是校准就能解决的问题。电流值不准，则单片机累计起来的电池容量就不可信。这玩具就失去了应有的价值。卖家倒是爽快，直接退款给我，没要求我寄回这玩具。

看测试的结果，该表只能在0.95-1.2A的放电电流范围对电池的容量进行相对准确的测试，其余放电电流情况下，误差太大，基本无价值。

分析结果，我想即使不能在硬件上解决电流值非线性的问题，也可以在软件上给予补偿，让测试的电流值在一定的范围内减小误差至可接受的程度，不知这个想法是否能实现。




补充内容 (2020-10-13 16:00):
数据表有点问题，电压测量结果的前四行数据写错位置了，TA801C前四行的数据实际上是容量测试仪的，容量测试仪的前四行数据实际上是TA801C的，比较结果也是正误差，四行分别为0.8%、0.7%、0.6%、0.3%。

wangqibiao

也有一只。刚才测了一下，确实电流严重不准。但经过校准之后可以接受了。但是电流不能小于100mA,否则显示为0。可能原设计如此吧。

wanwenhao1

wangqibiao 发表于 2020-10-13 00:15
也有一只。刚才测了一下，确实电流严重不准。但经过校准之后可以接受了。但是电流不能小于100mA,否则显示为 ...

谢谢你的回复，个人感觉这种非线性的误差，只对一个电流点校准，是不可能将非线性改善的。真心希望这位朋友能将你校准后的测量对比数据贴上来供大家参考。先谢过了！

wangqibiao

本人码字不便，见谅。校准一下举手之劳，你会看到结果。

wanwenhao1

wangqibiao 发表于 2020-10-13 15:05
本人码字不便，见谅。校准一下举手之劳，你会看到结果。

先谢过朋友的帮助！静等你的数据。

wangqibiao

楼主误解了。我是说本人打字很笨，出不了实验报告。您自己校正一下，分分钟就有结果了。真的，不是
只校正一个点。谢谢你发此帖，不然我还不知道这玩意不准。校准后误差可以接受。

wanwenhao1

我主贴里有校准方法的说明。


电流就只校准2A一个点，而你说“不是只校正一个点”。莫非你用的校准方法不一样，能校准多个电流点？务必请你将校准方法贴出来让我们参考参考呢，我十分期盼能得到你的帮助。

pnmlunix

学习到了，还可以这样校准

wangqibiao

校准方法就是楼主主帖介绍的。不折不扣的照做就行。结果不错，能用了，不再是玩具，是有用工具了。

wanwenhao1

pnmlunix 发表于 2020-10-14 11:45
学习到了，还可以这样校准

请问这位朋友也有这款测试仪吗，你的测试仪误差情况怎么样？

wanwenhao1

wangqibiao 发表于 2020-10-14 12:37
校准方法就是楼主主帖介绍的。不折不扣的照做就行。结果不错，能用了，不再是玩具，是有用工具了。

谢谢回复！

我介绍的就是只校准2A一个电流点，真的就能将非线性误差也消除一些，真令人费解。那我准备好2A的标准源也试试看。

我的主贴上介绍的校准方法，第一步是使用次数，没有意义；第二步是校准0位，包括电压0V和电流0A；第三步是校准显示电压，以10V为标准源；第四步是校准显示电流，以2A电流作为标准源。

wanwenhao1

wangqibiao 发表于 2020-10-14 12:37
校准方法就是楼主主帖介绍的。不折不扣的照做就行。结果不错，能用了，不再是玩具，是有用工具了。

抱着试一试的心情，在没有指望的校准和测试中，得到如下数据。这个结果验证了校准一个点，无法改善测量结果的非线性误差。此次校正，电压显示误差倒是进一步减小了。

贴上结果图：

首次测量的比较结果：




校准后测量的比较结果：




校准前后误差的特征曲线，需要注意的是该曲线的横坐标仅供参考，因为采样的电流值不完全一一对应，仅仅是从小到大排列起来参考。


此次比较，进一步说明该电池容量测试仪，硬件和软件设计均有重大的问题，仅仅能在一个很小的电流范围内，测量出来的容量相对准确。

电池放电的过程中，电流是变化的，尤其终止放电前的一段时间，电流会缓慢变小，此测试仪不可能相对准确地测量电池的真实容量。

此电池容量测试仪，仅仅可以作为电池容量相对大小的分辨，也可以作为电池内阻大小的相对比较（同样的空载电压，同样的负载情况下，放电电流越大的，内阻越小）。

为了更好地看看趋势，我将曲线的横坐标适当处理了一下，比较的结果如果下图：


这个图更容易看出非线性完全没有变，仅仅变了误差最小点的横坐标位置。

pdshyh

O(∩_∩)O哈哈~当玩具玩玩。

juley

补充一个楼主的思路。

验证如下：
把第一次测试电流值加上一个偏移值146，得到的误差一致性较好，在-10%到-16%之间，跨度6%。
把第二次测试电流值加上一个偏移值136，得到的误差一致性更好，在-8%到-10%之间。跨度2%。

如果把这个136—146解释为测试仪本身消耗的电流基数，就容易理解了。

楼主可否验证一下，2A校正时，实际输入2.14A，表格会是什么情况。

wanwenhao1

juley 发表于 2020-10-15 10:00
补充一个楼主的思路。

验证如下：

该容量测试仪的工作原理如下图：



按照这个工作图，仪表需要的工作电流是从工作电源获取的，与被测电流无关。

不过你的分析值得借鉴，不妨一试。待我再算算。如果理论上可行，我将一试并在此公布结果。

谢谢你的帮助！