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測試智能門鎖電池能否讓開門次數多50%?

是德科技KEYSIGHT ? 來源:是德科技KEYSIGHT ? 作者:是德科技KEYSIGHT ? 2021-05-17 10:04 ? 次閱讀

近日,智能門鎖響起電池電壓低的報警,很擔心晚上回家就被拒之門外!!!

網上搜索時,強大的網站就給我推送了這種“智能門鎖”電池,號稱開門次數可以多50%,不知道你是否也有同樣的疑惑?

測試工程師的天性和好奇心使然,我決定做個實際測評。

這款智能門鎖使用4節5號電池供電,電池耗盡需要開門數千次,如果用手動的方法來驗證,還沒得出結果,估計就手廢了!幸好是德科技有 N6705C 這樣的物聯網功耗和續航壽命測試神器,接下來跟我一起來探個究竟吧!

使用的測試設備有:

1.N6705C 直流電源分析儀主機 + N6781A SMU模塊

2.N6700C 模塊化電源主機 + N6781A 模塊

3.BV9200B 功耗分析軟件

4.BV9210B 電池分析和模擬軟件

實測步驟:

一、測試智能門鎖的開鎖過程耗電特征

二、評估門鎖最低截至工作電壓

三、提取電池組(每組4個)的模型

四、模擬電池和門鎖模擬,獲得電池的剩余電量

第一步

測試電池的功耗模型

利用N6705C組合模擬電池,配合BV9200B分析軟件,在給門鎖供電的同時,測試其電流工作波形,記錄整個過程。請看下圖

從開鎖的波形上可以得到以下的數據和結論:

1.最小電流 45uA,說明這個門鎖的休眠功耗還是比較低的

2.最大電流916mA!同最小電流相比,兩者相差將近2萬倍!沒錯,這種不可思議的電流的波形超高動態范圍和高速捕獲及測量能力,正是N6705C 被稱為IoT低功耗測試神器的根本原因!

3.開一次門鎖耗電量是 171 uAHr

視頻1:智能門鎖的功耗提取

當我們得到這個數據后,相信有的工程師簡單的想法就是根據電池電量和每一次開鎖耗電量,迅速得出開鎖次數!呵呵,如果真是這么容易,我也不會浪費那么多時間繼續給你揭示真相。

第二步

測試智能門鎖的最低工作電壓

與其他智能設備相同,智能門鎖在低電壓報警時,是由于電池的端電壓已經接近了最低工作電壓,從而隨時可能觸發智能系統關機。而此電壓是負載工作時的電池端電壓。由于電池內阻的分壓,電池的端電壓要等于或低于電池的開路電壓。

測試中,我逐步調低輸出電壓,直到門鎖無法正常打開,這時候,我們看到開路電壓雖然還有4.6V,但開鎖瞬間電池端電壓降到了3.2V,此時門鎖已經無法打開。請看下圖

第三步

分別對兩種電池進行測試和提取模型

除了開始提到的物聯網專用電池,作為比較,我還從電商購買了同一廠家的高效堿性電池(金色包裝)。利用N6705C組合,配合BV9210B電池模擬軟件,分別對這兩種電池的模型進行提取。

有一點我要強調一下,這兩種電池容量相差不大,而它們的內阻,在開路電壓4.7-6.5V區間,金色包裝的4節電池組,內阻分布在2.1-2.3歐姆之間;物聯網專用電池的內阻在1.6-1.7歐姆。相差非常明顯!而電池內阻如果較大,當負載出現出現峰值電流拉載的時候,會把電池的端電壓拉得過低,從而過早觸發智能門鎖關機。但此時,電池很有可能還存有較多的電量。我們以此為突破口,來測試這兩種電池在這個電池門鎖上,當電池端電壓低于3.2V的關機電壓時,電池的剩余電量。

第四步

利用N6700C組合,配合BV9210B來模擬電池

同時,N6705C組合,在BV9200B軟件控制下,模擬門鎖負載,分別測試兩種電池的端電壓降低到門鎖工作最低電壓時,電池的剩余電量。當然,在這個測試中,也可以用真實的電池,但必須花費上數十倍,甚至上百倍的測試時間!

真相大白!這兩種電池在智能門鎖的工作中,高效的堿性電池只放出 45.2% 的電量,電池的端電壓就被拉到3.2V以下;而物聯網專用電池,在同樣的負載條件和截至端電壓下,則可以放出71% 的電量!廠家標稱的“開門次數多出50%” 貨真價實!

原文標題:深度揭秘:物聯電池PK高效堿性電池,智能門鎖開門次數提升50%?

文章出處:【微信公眾號:是德科技KEYSIGHT】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

責任編輯:haq

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原文標題:深度揭秘:物聯電池PK高效堿性電池,智能門鎖開門次數提升50%?

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