許多從事IoT設備工作的工程師和開發(fā)人員懷疑自己的產(chǎn)品存在電池壽命表現(xiàn)不佳的問題，但他們不知道如何解決這個問題。大多數(shù)人對電池測試的印象是非常復雜、費時費事，并且需要昂貴、大體積的實驗室設備。

事實上，雖然電池系統(tǒng)可能很復雜，但使用Otii Ace Pro（硬件）和Otii電池工具箱（軟件許可）進行電池測試會非常順手。用戶不需要成為電池專家，都可以做到——創(chuàng)建電池配置文件、驗證電池性能，并且深入了解產(chǎn)品在模擬的真實工作條件下的行為。這些都不難做到。

本文通過實際案例展示了：Otii 如何簡化以下過程——在各種放電條件下測試五個品牌的 AAA 堿性電池。

測試準備

團隊選擇了5種標準AAA堿性電池。以下是它們的高端電池市場定位：

金霸王 Optimum Optimum系列 – 專為高負載設備設計

勁量 Max Plus （加強型）– 高端堿性電池，內(nèi)阻更低，保質期更長

超霸 Ultra Plus （高性能系列）- 針對高耗電應用優(yōu)化

松下 Evolta （長壽命系列） — 相比 Panasonic 的標準系列的堿性電池，壽命更長

瓦爾塔 Longlife Max Power（高性能長效系列） — 精準且持久耐用

所有電池均在 25°C 的溫控箱中放電（能夠消除放電時環(huán)境變化帶來的影響，但此步驟非必需）。

這些電池存在一定的自放電現(xiàn)象，因為存放了約1-2年。但所有品牌電池存放條件相同，且時長相似，因此實驗條件仍然公平。

放電條件

大多數(shù)電池的數(shù)據(jù)手冊會顯示”恒定電流“條件下的的放電曲線，但是實際上都知道物聯(lián)網(wǎng)設備很少以恒定電流的方式耗電。IoT設備通常在需要感測或傳輸數(shù)據(jù)時觸發(fā)進入活躍期，然后休眠期，以此循環(huán)。

為反映這種現(xiàn)實使用場景，團隊比較了4種放電方式：

恒流模式：25mA，作為參考測量方式

圖1：Otii的電池工具箱軟件設置的部分截圖，此時在恒流模式下使用電池驗證功能

2. 恒功率模式：37.5 mW，相當于在 1.5 V 時的 25 mA，但隨著電池電壓下降，電流會增加。

圖2：Otii電池工具箱軟件設置的部分截圖，此時在恒定功率模式下使用電池驗證功能

3. 脈沖1：每 0.5 秒在 30 mA 和 20 mA 之間交替 (平均約 25 mA)，模擬中等活動強度變化。

圖3：Otii電池工具箱軟件設置的部分截圖，此時為脈沖1

4. 脈沖2：50mA持續(xù)0.5秒，0mA持續(xù)0.5秒，如此交替- 平均約25mA，模擬活躍期/休眠期循環(huán)狀態(tài)

圖4：Otii電池工具箱軟件設置的部分截圖，此時為脈沖2

測試每個品牌的電池和每個測試方法，都會使用2節(jié)電池。假設一節(jié)出現(xiàn)明顯錯誤，數(shù)據(jù)會被排除在統(tǒng)計結果之外。

Otii電池測試設置

測試設置如下：

儀器：連接至個人電腦的Otii Ace Pro設備（支持Windows、macOS或Ubuntu操作系統(tǒng)）

電腦軟件：Otii桌面應用程序，Otii電池工具箱軟件許可（包含電池驗證+電池特性分析功能）

電池連接方式：電池通過點焊固定于金屬條上（以降低電阻），未使用電池座

圖5：各個品牌的AAA電池在溫度箱內(nèi)連接示意圖，方便稍后操作性能測試

圖6：多臺配有Otii電池工具箱軟件許可的Otii Ace Pro設備已連接，正在驗證并分析AAA電池性能

Otii功能應用

電池驗證功能用于恒流和恒功率放電測試。它支持完全可定制的放電模式，包括復雜脈沖序列，甚至可進行可充電電池的循環(huán)測試。

電池特性分析功能用于脈沖放電測試。該功能在高負載與低負載間交替切換，并在測試過程中計算內(nèi)部電阻和開路電壓。測試結果存儲于電池特性文件中，可用于后續(xù)分析或電池仿真。

放電在0.75V處終止——這是堿性電池的典型截止電壓。在1100-1400mAh容量范圍內(nèi)，每次測試持續(xù)40-60小時。

測試結果

測量到的電池容量結果如下：

圖8：通過Otii Ace Pro 設備+ Otii 電池工具箱軟件許可對 脈沖2（50mA持續(xù)0.5秒/0mA持續(xù)0.5秒）進行驗證所得的電池特性分析結果示例

恒流模式 Vs 恒定功率模式

測試結果符合預期。恒功率模式對電池的負載要求更為嚴苛：隨著電壓下降，放電電流持續(xù)上升。與恒流模式（CC）相比，各品牌電池在恒定功率（CP）條件下的可用容量降低約 4%–9%。

脈沖模式 vs 恒流模式

對典型物聯(lián)網(wǎng)脈沖負載來說，測試結果與恒流模式極為接近。在中等強度脈沖條件下，電池容量差異控制在±3%范圍內(nèi)。若脈沖幅度進一步提高，差異可能更為顯著。

結論

電池性能測試并非一定復雜且難以實施。借助 Otii Ace Pro 與 Otii 電池工具箱軟件許可，用戶可以快速構建測試方案、生成電池特性文件與性能曲線，并在高度貼近真實應用場景的條件下，驗證電池的實際表現(xiàn)。

用戶不再需要完全依賴電池廠商提供的數(shù)據(jù)手冊，而是能夠直接觀察電池在自身設備工作模式下的真實行為。Otii 幫助工程師顯著簡化電池測試流程，使測試過程更加清晰、可控且具備良好的可重復性。工程師可以將更多精力投入到產(chǎn)品續(xù)航能力的優(yōu)化，而無需再為復雜的測試配置所困擾。

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