近日,智能門鎖響起電池電壓低的報(bào)警,很擔(dān)心晚上回家就被拒之門外!!!
網(wǎng)上搜索時(shí),強(qiáng)大的網(wǎng)站就給我推送了這種“智能門鎖”電池,號稱開門次數(shù)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(gè)實(shí)際測評。
這款智能門鎖使用4節(jié)5號電池供電,電池耗盡需要開門數(shù)千次,如果用手動的方法來驗(yàn)證,還沒得出結(jié)果,估計(jì)就手廢了!幸好是德科技有 N6705C 這樣的物聯(lián)網(wǎng)功耗和續(xù)航壽命測試神器,接下來跟我一起來探個(gè)究竟吧!
使用的測試設(shè)備有:
1.N6705C 直流電源分析儀主機(jī) + N6781A SMU模塊
2.N6700C 模塊化電源主機(jī) + N6781A 模塊
3.BV9200B 功耗分析軟件
4.BV9210B 電池分析和模擬軟件
實(shí)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(gè))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(shí),測試其電流工作波形,記錄整個(gè)過程。請看下圖
從開鎖的波形上可以得到以下的數(shù)據(jù)和結(jié)論:
1.最小電流 45uA,說明這個(gè)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(cuò),這種不可思議的電流的波形超高動態(tài)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(dāng)我們得到這個(gè)數(shù)據(jù)后,相信有的工程師簡單的想法就是根據(jù)電池電量和每一次開鎖耗電量,迅速得出開鎖次數(shù)!呵呵,如果真是這么容易,我也不會浪費(fèi)那么多時(shí)間繼續(xù)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(shè)備相同,智能門鎖在低電壓報(bào)警時(shí),是由于電池的端電壓已經(jīng)接近了最低工作電壓,從而隨時(shí)可能觸發(fā)智能系統(tǒng)關(guān)機(jī)。而此電壓是負(fù)載工作時(shí)的電池端電壓。由于電池內(nèi)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(diào)低輸出電壓,直到門鎖無法正常打開,這時(shí)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(shí)門鎖已經(jīng)無法打開。請看下圖
第三步
分別對兩種電池進(jìn)行測試和提取模型
除了開始提到的物聯(lián)網(wǎng)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(jìn)行提取。
有一點(diǎn)我要強(qiáng)調(diào)一下,這兩種電池容量相差不大,而它們的內(nèi)阻,在開路電壓4.7-6.5V區(qū)間,金色包裝的4節(jié)電池組,內(nèi)阻分布在2.1-2.3歐姆之間;物聯(lián)網(wǎng)專用電池的內(nèi)阻在1.6-1.7歐姆。相差非常明顯!而電池內(nèi)阻如果較大,當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)出現(xiàn)峰值電流拉載的時(shí)候,會把電池的端電壓拉得過低,從而過早觸發(fā)智能門鎖關(guān)機(jī)。但此時(shí),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(gè)電池門鎖上,當(dāng)電池端電壓低于3.2V的關(guān)機(jī)電壓時(shí),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(shí),N6705C組合,在BV9200B軟件控制下,模擬門鎖負(fù)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(shí),電池的剩余電量。當(dāng)然,在這個(gè)測試中,也可以用真實(shí)的電池,但必須花費(fèi)上數(shù)十倍,甚至上百倍的測試時(shí)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(lián)網(wǎng)專用電池,在同樣的負(fù)載條件和截至端電壓下,則可以放出71% 的電量!廠家標(biāo)稱的“開門次數(shù)多出50%” 貨真價(jià)實(shí)!
原文標(biāo)題:深度揭秘:物聯(lián)電池PK高效堿性電池,智能門鎖開門次數(shù)提升50%?
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原文標(biāo)題:深度揭秘:物聯(lián)電池PK高效堿性電池,智能門鎖開門次數(shù)提升50%?
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