露营电源生产测试设备及方案

一、概述

      户外移动电源，又称便携式储能电源，是一种内置锂离子电池电源，其自身可储备电能。作为一种清洁高效的新型科技设备，户外电源一直以来都是露营的热门装备，其兴起正是由于户外运动的发展，现如今，则越来越多地出现在大众视野中。与国内相比，海外部分地区的电网供电并不稳定，家庭用户存在储能需求。消费者可以将家储产品作为停电时的应急供电手段，或在庭院等环境中为电器供电。

二、测试需求

      随着锂电池技术的不断进步和消费者需求的不断变化，未来便携储能行业将朝安全化、大容量、轻量化、智能化的方向发展，便携储能产品性能将得到进一步提升，与之相关的测试项目也越来越多。

（1）研发及前期小批量生产测试；

（2）成品大批量生产测试；

（3）安规测试/EMC抽检/环境类测试；

（4）老化测试。

三、测试设备

      为提高便携储能产品的整体质量和安全性，国家市场监管总局近日发布公告，自2023年8月1日起将对锂离子电池和电池组、便携储能产品实施CCC认证管理。

（1）模拟电池/双向交直流电源

（2）多协议快充电源

（3）多协议快充负载

（4）无线充测试仪

（5）回馈式交直流电子负载

（6）电池内阻测试仪

（7）LCR数字电桥

（8）绝缘电阻测试仪

（9）绝缘耐压测试仪

（10）EMI测试接收机+人工电源网络+隔离变压器

（11）脉冲群发生器+功率放大器+CDN+静电枪

（12）振动台

（13）恒温恒湿箱+冷热冲击试验箱

（14）防水/防尘试验箱

（15）边压环压试验机

（16）拉力试验机

（17）光伏模拟器

（18）老化测试柜

四、快充测试方案

     优测科技提供了高性价比和高效率的两种快充测试方案，满足不同的客户需求：

（1）低成本方案

      该方案主要用于户外电源前期研发、半成品及小批量生产，推荐使用模拟电池+多协议快充负载，完成充放电测试、过充电保护、过放电保护、短路保护、过载保护、纹波测试和快充协议测试；选型的时候，模拟电池的电压应该在24V以上，推荐型号ASD906-48V30A500W，多协议快充负载推荐4通道以上的型号，比如ASD909×2。

（2）一体化测试

      该方案主要用于自动化、半自动化产线，推荐使用大功率模拟电池搭配快充综合测试仪，完成多台移动电源的同步测试。快充综合测试仪内置EMark功能，支持PD双向240W测试；支持PD端口的PDO比对功能测试（减少人工）；外置扩展通讯端口：外接无线充，直流电子负载，交流负载，四路模拟电池等产品，针对储能产品的全部功能测试自行配置所需模块。

五、其他测试设备

      在电源行业，万用表是通用的测试仪器，但电感饱和电流、功率因数、环路响应、发热点定位等，这些测试需求万用表都无法满足，所以，需要以下仪器来解决。

（1）大电流电感测试仪

      磁性元器件是实现电能和磁能相互转换基础元器件，主要包括电子变压器和电感器两大类，占产品总成本的5%-10%。电感饱和是指电感中的铁芯材料磁化达到饱和状态。当电感元件饱和后，电流将不再按照电感的大小线性增加，而是趋于稳定或减小。这可能会导致电路中的其他元件过载，甚至烧毁。

      传统电桥+偏流源的测试系统，不但价格昂贵，体积庞大，操作复杂，而且测试时间长， 已经远远跟不上户外电源的发展。IPT系列电感测试仪器对电感器件施加恒定的直流脉冲电压，通过测量电感di/dt的变化，计算出对应电感量和其他参数，测试电流可达1~1500A。

（2）网络分析仪/环路分析仪/示波器

      环路响应测试帮助评估电源的稳定性，利用伯德图来观察电源控制环路在不同频率下的增益和相位，是一种被广泛采用的高效且直观的判断环路稳定性的方法。传统方法是需要使用网络分析仪或者环路分析仪来测试，但是成本较高，实际使用的时候，建议使用示波器。

（3）功率分析仪

      功率分析仪，有着高达0.01%的测量精度和0.1 Hz-5 MHz的高带宽，可以满足大多数条件下的功率测量要求，除此之外拥有七个功率通道，可以同时测量计算出户外电源的整流效率和逆变效率，搭配双向可编程直流电源和回馈式交流电网模拟电源，形成一整套效率测试系统。

（4）热像仪

      红外热像仪能提供清晰的电源电路及其整个电源系统温度场分布的图像和准确的温度测量；测量中不需要断电，操作方便，同时非接触测量使原有的温度场不受干扰；反应速度较快，小于1秒；搭配软件快速识别和定位故障。

（5）色彩分析仪

      户外电源正面拥有一块数显液晶屏，各项功率参数、开关情况、蓝牙连接、剩余时间或是保护警示等等皆能实时展示。液晶屏在亮度和色域上的不断提升，对测量行业提出了新的要求。

      色彩分析仪是用于测定消费电子显示器相关色彩参数的仪器。通过模拟人眼感色灵敏度，设计并制造具有一定分光灵敏度特性的滤光片/感光器，在特定探测光源下对消费电子产品进行测光，其信号经过软件处理可转换成数据，并可通过视窗或外接显示器读取，由此实现对被测物的亮度、对比度、色坐标、色温、色调、均匀性、闪烁等级、Gamma曲线等光色参数及性能的准确测定和分析描述。

（6）阻抗分析仪

      阻抗是评测电路、元件以及制作元件材料的重要参数，是元器件或电路对周期的交流信号的总的反作用。阻抗测量有多种可选择的方法，每种方法都有各自的优点和缺点。需要首先考虑测量的要求和条件，然后选择合适的方法。需要考虑的因素包括频率覆盖范围、测量量程、测量精度和操作的方便性。没有一种方法能够包括所有的测量能力，因而在选择测量方法时需要折中考虑。

      阻抗分析仪可以用来在高达3GHz的频率范围内测量无源器件的特性，除此之外，工程师们更可以用它来测量小至01005尺寸的 SMD器件的特性，不但可测试各种LCR 元件和半导体测试，同时可配置相关的材料测量选件，还可测量材料介电常数和导磁率。