露營電源生產測試設備及方案

一、概述

      戶外移動電源，又稱便攜式儲能電源，是一種內置鋰離子電池電源，其自身可儲備電能。作為一種清潔高效的新型科技設備，戶外電源一直以來都是露營的熱門裝備，其興起正是由于戶外運動的發展，現如今，則越來越多地出現在大眾視野中。與國內相比，海外部分地區的電網供電并不穩定，家庭用戶存在儲能需求。消費者可以將家儲產品作為停電時的應急供電手段，或在庭院等環境中為電器供電。

二、測試需求

      隨著鋰電池技術的不斷進步和消費者需求的不斷變化，未來便攜儲能行業將朝安全化、大容量、輕量化、智能化的方向發展，便攜儲能產品性能將得到進一步提升，與之相關的測試項目也越來越多。

（1）研發及前期小批量生產測試；

（2）成品大批量生產測試；

（3）安規測試/EMC抽檢/環境類測試；

（4）老化測試。

三、測試設備

      為提高便攜儲能產品的整體質量和安全性，國家市場監管總局近日發布公告，自2023年8月1日起將對鋰離子電池和電池組、便攜儲能產品實施CCC認證管理。

（1）模擬電池/雙向交直流電源

（2）多協議快充電源

（3）多協議快充負載

（4）無線充測試儀

（5）回饋式交直流電子負載

（6）電池內阻測試儀

（7）LCR數字電橋

（8）絕緣電阻測試儀

（9）絕緣耐壓測試儀

（10）EMI測試接收機+人工電源網絡+隔離變壓器

（11）脈沖群發生器+功率放大器+CDN+靜電槍

（12）振動臺

（13）恒溫恒濕箱+冷熱沖擊試驗箱

（14）防水/防塵試驗箱

（15）邊壓環壓試驗機

（16）拉力試驗機

（17）光伏模擬器

（18）老化測試柜

四、快充測試方案

     優測科技提供了高性價比和高效率的兩種快充測試方案，滿足不同的客戶需求：

（1）低成本方案

      該方案主要用于戶外電源前期研發、半成品及小批量生產，推薦使用模擬電池+多協議快充負載，完成充放電測試、過充電保護、過放電保護、短路保護、過載保護、紋波測試和快充協議測試；選型的時候，模擬電池的電壓應該在24V以上，推薦型號ASD906-48V30A500W，多協議快充負載推薦4通道以上的型號，比如ASD909×2。

（2）一體化測試

      該方案主要用于自動化、半自動化產線，推薦使用大功率模擬電池搭配快充綜合測試儀，完成多臺移動電源的同步測試。快充綜合測試儀內置EMark功能，支持PD雙向240W測試；支持PD端口的PDO比對功能測試（減少人工）；外置擴展通訊端口：外接無線充，直流電子負載，交流負載，四路模擬電池等產品，針對儲能產品的全部功能測試自行配置所需模塊。

五、其他測試設備

      在電源行業，萬用表是通用的測試儀器，但電感飽和電流、功率因數、環路響應、發熱點定位等，這些測試需求萬用表都無法滿足，所以，需要以下儀器來解決。

（1）大電流電感測試儀

      磁性元器件是實現電能和磁能相互轉換基礎元器件，主要包括電子變壓器和電感器兩大類，占產品總成本的5%-10%。電感飽和是指電感中的鐵芯材料磁化達到飽和狀態。當電感元件飽和后，電流將不再按照電感的大小線性增加，而是趨于穩定或減小。這可能會導致電路中的其他元件過載，甚至燒毀。

      傳統電橋+偏流源的測試系統，不但價格昂貴，體積龐大，操作復雜，而且測試時間長， 已經遠遠跟不上戶外電源的發展。IPT系列電感測試儀器對電感器件施加恒定的直流脈沖電壓，通過測量電感di/dt的變化，計算出對應電感量和其他參數，測試電流可達1~1500A。

（2）網絡分析儀/環路分析儀/示波器

      環路響應測試幫助評估電源的穩定性，利用伯德圖來觀察電源控制環路在不同頻率下的增益和相位，是一種被廣泛采用的高效且直觀的判斷環路穩定性的方法。傳統方法是需要使用網絡分析儀或者環路分析儀來測試，但是成本較高，實際使用的時候，建議使用示波器。

（3）功率分析儀

      功率分析儀，有著高達0.01%的測量精度和0.1 Hz-5 MHz的高帶寬，可以滿足大多數條件下的功率測量要求，除此之外擁有七個功率通道，可以同時測量計算出戶外電源的整流效率和逆變效率，搭配雙向可編程直流電源和回饋式交流電網模擬電源，形成一整套效率測試系統。

（4）熱像儀

      紅外熱像儀能提供清晰的電源電路及其整個電源系統溫度場分布的圖像和準確的溫度測量；測量中不需要斷電，操作方便，同時非接觸測量使原有的溫度場不受干擾；反應速度較快，小于1秒；搭配軟件快速識別和定位故障。

（5）色彩分析儀

      戶外電源正面擁有一塊數顯液晶屏，各項功率參數、開關情況、藍牙連接、剩余時間或是保護警示等等皆能實時展示。液晶屏在亮度和色域上的不斷提升，對測量行業提出了新的要求。

      色彩分析儀是用于測定消費電子顯示器相關色彩參數的儀器。通過模擬人眼感色靈敏度，設計并制造具有一定分光靈敏度特性的濾光片/感光器，在特定探測光源下對消費電子產品進行測光，其信號經過軟件處理可轉換成數據，并可通過視窗或外接顯示器讀取，由此實現對被測物的亮度、對比度、色坐標、色溫、色調、均勻性、閃爍等級、Gamma曲線等光色參數及性能的準確測定和分析描述。

（6）阻抗分析儀

      阻抗是評測電路、元件以及制作元件材料的重要參數，是元器件或電路對周期的交流信號的總的反作用。阻抗測量有多種可選擇的方法，每種方法都有各自的優點和缺點。需要首先考慮測量的要求和條件，然后選擇合適的方法。需要考慮的因素包括頻率覆蓋范圍、測量量程、測量精度和操作的方便性。沒有一種方法能夠包括所有的測量能力，因而在選擇測量方法時需要折中考慮。

      阻抗分析儀可以用來在高達3GHz的頻率范圍內測量無源器件的特性，除此之外，工程師們更可以用它來測量小至01005尺寸的 SMD器件的特性，不但可測試各種LCR 元件和半導體測試，同時可配置相關的材料測量選件，還可測量材料介電常數和導磁率。