keithley利用2260B系列電源模擬鉛酸電池

我們生活的各個(gè)方面都離不開電池。電池應(yīng)用范圍廣 泛，從手機(jī)和玩具等消費(fèi)電子產(chǎn)品到交通、通信和功率控制 等工業(yè)應(yīng)用。由于具體應(yīng)用需求不同，電池種類繁多，包括 非充電型電池（如堿性電池）和充電性型電池（如鋰離子電 池）。雖然一個(gè)簡(jiǎn)單的電源可以取代任何電池為測(cè)試裝置提 供所需的電壓和電流，但每種電池都有其特性，有可能改變 期望的測(cè)試結(jié)果。電池內(nèi)阻的影響就是一個(gè)很好的例子。例 如，可充電鉛酸電池的典型內(nèi)阻是數(shù)十毫歐。不過(guò)，隨著溫 度的下降，內(nèi)阻將增加。較大的內(nèi)阻將造成電池輸出電流 的下降。因此，電源能夠在溫度變化的環(huán)境中模擬鉛酸電 池工作是非常重要的。

鉛酸電池與汽車電池密切相關(guān)，后者通過(guò)大電流短脈沖 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。鉛酸電池還廣泛用于其它應(yīng)用，如應(yīng)對(duì)電力需 求波動(dòng)、作為系統(tǒng)的備份電源、應(yīng)對(duì)醫(yī)院和交通管制塔 停電、存儲(chǔ)太陽(yáng)電池板和風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電能。當(dāng)兩種不同 材料（稱作電極）浸入硫酸水溶液（稱作電解質(zhì)）時(shí)，會(huì)發(fā) 生化學(xué)反應(yīng)，鉛酸電池通過(guò)這種化學(xué)反應(yīng)來(lái)存儲(chǔ)電能。這些 要素是電化學(xué)電池的組成部分。由于電極、電極-電解液界 面以及電解液的緣故，這個(gè)電池結(jié)構(gòu)會(huì)帶來(lái)一定的內(nèi)阻。圖 1給出理想電池和實(shí)際電池之間的差異。

在理想電池中，電池的所有電壓都施加于負(fù)載，流經(jīng)負(fù)載的 全部電流是： I = V電池/R負(fù)載

V負(fù)載 = I*R負(fù)載 = V電池

不過(guò)，實(shí)際電池具有內(nèi)阻（R內(nèi)），這將減少電池提供的電流 數(shù)量。因此，實(shí)際電池的內(nèi)阻減少了流經(jīng)負(fù)載的電流，所以I 1< I, 因此，施加到負(fù)載的實(shí)際電壓有所下降。

V負(fù)載 < V電池

V負(fù)載 = V電池 –I 1R內(nèi)

I 1 = V負(fù)載  / (R內(nèi)  + R負(fù)載)

為了在實(shí)際工作條件下對(duì)電池供電設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，電源必須 能夠模擬真實(shí)電池的響應(yīng)。電源必須包括內(nèi)阻的影響。

吉時(shí)利儀器2260B系列電源具有稱作“內(nèi)阻”的特性，允許 用戶模擬實(shí)際電池的內(nèi)阻。

在電池模擬應(yīng)用（如鉛酸電池）中，內(nèi)阻值可配置是非常 有益的。2260B系列電源在使用中很容易調(diào)節(jié)，可以反映因測(cè) 試條件變化而引起的內(nèi)阻值變化，從而向負(fù)載輸出更逼真的電 流，就像電池供電一樣。

圖2 利用吉時(shí)利2260B電源模擬鉛酸電池

4. 按壓Voltage旋鈕保存配置設(shè)置。成功后，將顯示ConF。

5. 再次按壓Function鍵，退出配置設(shè) 置。Function鍵指示燈將關(guān)閉。

第2步，設(shè)置輸出電壓和電流限幅。

1. 按壓Voltage旋鈕，突出顯示具體數(shù)字。然后，旋轉(zhuǎn) Voltage旋鈕調(diào)節(jié)數(shù)字，直到顯示10.00V。

2. 按壓Current旋鈕，突出顯示具體數(shù)字。然后，旋轉(zhuǎn)Current旋 鈕調(diào)節(jié)數(shù)字，直到顯示5.00A。

第3步，開啟輸出。

1. 按壓Output鍵。當(dāng)輸出啟動(dòng)后，Output鍵指示燈將亮起。

程控操作

*RST ;SOUR:RES 0.015 :SOUR:VOLT