电池模拟器功能在智能设备测试中的应用

前言：

随着互联网、云计算、物联网等新兴技术的兴起，“互联网+”概念成为经济发展的新热点，渗透到社会的各个领域。在这股浪潮下智能硬件、物联网设备行业以星火燎原之势迅速扩张，大量的新产品不断涌现，在给用户带来新的使用体验的同时，其产品性能也需要经受市场的检验。IT6400系列双极性可编程直流电源具备电池模拟功能，适用于电池供电的智能硬件设备的测试。

一、IT6400系列电池模拟器功能

车位检测器、地下供水器等物联网设备埋于地下并以电池进行供电，在运行中需要保证3-5年的连续供电时间，这就对设备的续航能力提出了严格的要求。智能手环、手机、平板等设备同样将待机时间作为一项重要指标，例如小米手环2就提出充电一次满足20天持续使用的口号，而其中内置的是一个仅有70mAh的锂聚合物电池。但在电池供电条件下的待机测试中若使用真实电池作为电源，一方面测试结果受到电池产品质量波动的影响，另一方面也增加了测试的工作量。

IT6400系列可编程直流电源在电池测试方面具备强大的功能，包括电池充电、电池放电、电池模拟三种模式。用户可用IT6400系列可编程直流电源替代电池，为智能设备供电，通过电池模拟功能来模拟电池的输出特性，测试待测物的待机能力，或者测试充电器的充电能力。用户最多可编辑20组电池特性数据，每组电池特性数据可配置20个步骤，每个步骤包括电压、电阻、电池容量三个参数。输出阻抗参数为0-20 Ω可调，可模拟各种内阻参数的电池，电压与电池容量参数即代表放电时的实时电压及剩余容量。

图1 IT6400电池模拟功能界面

电池特性数据可以通过面板按键的简单操作进行参数编辑，也可以在PC机上将电池特性参数编辑为.CSV文件，通过U盘从电源面板上的USB接口导入。

图2 电池特性参数编辑界面

在电池特性数据中，若容量和电压逐渐上升，即表示IT6400所模拟的电池处于充电状态，若容量和电压逐渐下降，则表示电池处于放电状态。如果用户用IT6400连接用电产品，使用电池模拟功能来模拟电池供电环境下的产品功耗，就可以将电池特性参数编辑为逐步下降的放电参数。IT6400将根据表格参数自动拟合出一条平滑的放电曲线，减小用户编辑参数的工作量，提高仿真能力。

图3 .CSV文件示意

用户也可以利用IT6400系列的电池放电功能，对设备原配电池进行放电测试，通过上位机软件采集到电池在放电中的电压、放电容量等参数，得到放电特性曲线。使用艾德克斯IT5101内阻测试仪测得电池的内阻值， 来获取IT6400需要的电池模拟参数，以支持智能设备的研发测试。内阻值是电池的关键参数之一，内阻可调功能也是IT6400系列可以有效模拟电池特性，而有别于一般电源的特点。

对于电池放电的截止条件，IT6400系列提供关断电压、关断电流、关断容量及关断时间四种截止方式，满足不同的电池管理需要。

图4 电池关断条件设置界面

二、满足低功耗测试要求

为了降低功耗，智能设备的运行状态一般可分为睡眠模式、待机模式、收发模式等多种类型，在睡眠模式下设备的电流可能低至纳安级，而在收发模式下，设备电流可能陡升至毫安甚至安培级的范围。这就需要直流电源具备超快的动态响应速度及超高的电流解析度,来适应负载的变化。IT6400系列多个规格型号满足不同测试需求。

表1 IT6400部分型号规格

IT6411S高精度可编程直流电源是IT6411的电流精度升级版本，适合低功耗智能穿戴产品的测试。将电流大档范围设在100mA， 设定值精度达到50uA，设定分辨率达到10 uA。同时升级小档测量范围到100 uA，测量精度达到50nA，满足uA级高精度电流测量需求。

IT6432具有较高的电压范围及额定功率，100nA的测量分辨率可以用于较大功率的电子产品及物联网设备的测试。

本系列电源具有超高上升速度和高可靠性，满载上升最快可达500uS，最新设计的速度切换模式可让电压或电流的上升波形高速且无过冲，全新设计的图形显示功能可实现示波器的体验。一台电源可涵盖广范围的应用需求。

三、总结

IT6400系列双极性可编程直流电源具备电池充电、电池放电、电池模拟等一系列强大的电池测试功能，同时超快的动态响应时间、超高的电流解析度，能为便携式电池供电产品测试、移动电源测试及电池测试等提供高精度高可靠性的测试方案。电池模拟功能可按照电池特性参数模拟电池输出，尤其满足低功耗测试测试领域参数要求，可广泛应用于智能穿戴、消费电子、主流家电、家庭安全和自动化系统、汽车及医疗等行业之中。