【導(dǎo)讀】當(dāng)IoT設(shè)備續(xù)航未達(dá)預(yù)期，很多開(kāi)發(fā)者會(huì)首先質(zhì)疑電池性能，卻苦于無(wú)法精準(zhǔn)驗(yàn)證。長(zhǎng)久以來(lái)，專(zhuān)業(yè)電池測(cè)試被籠罩在“復(fù)雜耗時(shí)”、“設(shè)備天價(jià)”的刻板印象中，令團(tuán)隊(duì)望而卻步。事實(shí)上，阻礙產(chǎn)品優(yōu)化的可能并非技術(shù)瓶頸，而是對(duì)測(cè)試門(mén)檻的認(rèn)知偏差。本文將通過(guò)對(duì)市面主流AAA堿性電池的實(shí)際測(cè)評(píng)，拆解測(cè)試過(guò)程，為工程師提供一套清晰、可行的評(píng)估思路，幫助大家跨越認(rèn)知鴻溝，用更直接的洞察驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品續(xù)航升級(jí)。
AAA電池測(cè)試到底有多難？
當(dāng)IoT設(shè)備續(xù)航未達(dá)預(yù)期，很多開(kāi)發(fā)者會(huì)首先質(zhì)疑電池性能，卻苦于無(wú)法精準(zhǔn)驗(yàn)證。長(zhǎng)久以來(lái)，專(zhuān)業(yè)電池測(cè)試被籠罩在“復(fù)雜耗時(shí)”、“設(shè)備天價(jià)”的刻板印象中，令團(tuán)隊(duì)望而卻步。事實(shí)上，阻礙產(chǎn)品優(yōu)化的可能并非技術(shù)瓶頸，而是對(duì)測(cè)試門(mén)檻的認(rèn)知偏差。本文將通過(guò)對(duì)市面主流AAA堿性電池的實(shí)際測(cè)評(píng)，拆解測(cè)試過(guò)程，為工程師提供一套清晰、可行的評(píng)估思路，幫助大家跨越認(rèn)知鴻溝，用更直接的洞察驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品續(xù)航升級(jí)。
事實(shí)上，雖然電池系統(tǒng)可能很復(fù)雜，但使用Otii Ace Pro（硬件）和Otii電池工具箱（軟件許可），電池性能測(cè)試可以變得直觀且高效。用戶無(wú)需具備深厚的電池專(zhuān)業(yè)背景，即可完成電池配置文件的創(chuàng)建、電池性能驗(yàn)證，并在高度貼近真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的條件下，深入分析產(chǎn)品的工作行為。
本文通過(guò)實(shí)際案例，展示了Otii 如何簡(jiǎn)化以下工作流程：在多種放電條件下，對(duì)五個(gè)主流品牌的 AAA 堿性電池進(jìn)行系統(tǒng)性性能測(cè)試。
測(cè)試準(zhǔn)備
圖1：各個(gè)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(cè)試
團(tuán)隊(duì)選擇了5種標(biāo)準(zhǔn)AAA堿性電池。以下是它們的高端電池市場(chǎng)定位：
金霸王 Optimum Optimum系列 – 專(zhuān)為高負(fù)載設(shè)備設(shè)計(jì)
勁量 Max Plus （加強(qiáng)型）– 高端堿性電池，內(nèi)阻更低，保質(zhì)期更長(zhǎng)
超霸 Ultra Plus （高性能系列）- 針對(duì)高耗電應(yīng)用優(yōu)化
松下 Evolta （長(zhǎng)壽命系列） — 相比 Panasonic 的標(biāo)準(zhǔn)系列的堿性電池，壽命更長(zhǎng)
瓦爾塔 Longlife Max Power（高性能長(zhǎng)效系列） — 精準(zhǔn)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(shí)環(huán)境變化帶來(lái)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?yàn)榇娣帕思s1-2年。但所有樣品的存放條件和時(shí)間基本一致，因此整體測(cè)試結(jié)果仍具有可比性和公平性。
放電條件設(shè)置
大多數(shù)電池的數(shù)據(jù)手冊(cè)會(huì)顯示”恒定電流（CC)“條件下的的放電曲線，但是實(shí)際上都知道物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備很少以恒定電流的方式耗電。IoT設(shè)備通常在需要感測(cè)或傳輸數(shù)據(jù)時(shí)觸發(fā)進(jìn)入活躍期，然后休眠期，以此循環(huán)。
為反映這種真實(shí)使用場(chǎng)景，團(tuán)隊(duì)比較了4種放電方式：
恒流模式（CC）：25mA，作為參考測(cè)量方式
圖2：Otii的電池工具箱軟件設(shè)置的部分截圖，此時(shí)在恒流模式下使用電池驗(yàn)證功能
2. 恒功率模式（CP）：37.5 mW，相當(dāng)于在 1.5 V 時(shí)的 25 mA，但隨著電池電壓下降，電流會(huì)增加。
圖3：Otii電池工具箱軟件設(shè)置的部分截圖，此時(shí)在恒定功率模式下使用電池驗(yàn)證功能
3. 脈沖模式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(dòng)強(qiáng)度變化。
圖4：Otii電池工具箱軟件設(shè)置的部分截圖，此時(shí)為脈沖1
4. 脈沖模式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5：Otii電池工具箱軟件設(shè)置的部分截圖，此時(shí)為脈沖2
針對(duì)每個(gè)品牌的電池和每個(gè)測(cè)試方法，都會(huì)測(cè)試2節(jié)電池。如發(fā)現(xiàn)單節(jié)電池出現(xiàn)明顯異常，其對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)將被剔除，不納入最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
Otii電池測(cè)試設(shè)置
測(cè)試設(shè)置如下：
測(cè)試儀器：連接至個(gè)人電腦的Otii Ace Pro設(shè)備（支持Windows、macOS或Ubuntu操作系統(tǒng)）
電腦軟件：Otii桌面應(yīng)用程序，Otii電池工具箱軟件許可（包含電池驗(yàn)證+電池特性分析功能）
電池連接方式：電池通過(guò)點(diǎn)焊固定于金屬條上（以降低電阻），未使用電池座
圖6：多臺(tái)配有Otii電池工具箱軟件許可的Otii Ace Pro設(shè)備已連接，正在驗(yàn)證并分析AAA電池性能
Otii功能應(yīng)用說(shuō)明
電池驗(yàn)證（Battery Validation）功能用于恒流和恒功率放電測(cè)試。它支持完全可定制的放電模式，包括復(fù)雜脈沖序列，甚至可進(jìn)行可充電電池的循環(huán)測(cè)試。
電池特性分析（Battery Profiling ）功能用于脈沖放電測(cè)試。該功能在高負(fù)載與低負(fù)載間交替切換，并在測(cè)試過(guò)程中計(jì)算內(nèi)部電阻和開(kāi)路電壓。測(cè)試結(jié)果存儲(chǔ)于電池特性文件中，可用于后續(xù)分析或電池仿真。
放電在電壓到達(dá)0.75V時(shí)截止，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(cè)試持續(xù)40-60小時(shí)。
測(cè)試結(jié)果
（1）：電池容量
測(cè)量到的電池容量結(jié)果如下：
圖7：電池容量結(jié)果
圖8：通過(guò)Otii Ace Pro 設(shè)備+ Otii 電池工具箱軟件許可對(duì) 脈沖2（50mA持續(xù)0.5秒/0mA持續(xù)0.5秒）進(jìn)行驗(yàn)證所得的電池特性分析結(jié)果示例
（2）恒流模式 Vs 恒定功率模式
測(cè)試結(jié)果符合預(yù)期。恒功率模式對(duì)電池的負(fù)載要求更為嚴(yán)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%。
（3）脈沖模式 vs 恒流模式
對(duì)典型物聯(lián)網(wǎng)脈沖負(fù)載來(lái)說(shuō)，測(cè)試結(jié)果與恒流模式極為接近。在中等強(qiáng)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(jìn)一步提高，差異可能更為顯著。
結(jié)論
電池性能測(cè)試并非一定復(fù)雜且難以實(shí)施。借助 Otii Ace Pro 與 Otii 電池工具箱軟件許可，用戶可以快速構(gòu)建測(cè)試方案、生成電池特性文件與電池性能曲線，并在高度貼近真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的條件下，驗(yàn)證電池的實(shí)際表現(xiàn)。
用戶不再需要完全依賴(lài)電池廠商提供的數(shù)據(jù)手冊(cè)，而是能夠直接觀察電池在自身設(shè)備工作模式下的真實(shí)行為。
Otii 幫助工程師顯著簡(jiǎn)化電池測(cè)試流程，使測(cè)試過(guò)程更加清晰、可控且具備良好的可重復(fù)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(wú)需再為復(fù)雜的測(cè)試配置所困擾。
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