網(wǎng)上搜索時,強大的網(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,我決定做個實際測評。
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證,還沒得出結(jié)果,估計就手廢了!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究竟吧!
使用的測試設(shè)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(shù)據(jù)和結(jié)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(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
當我們得到這個數(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,我也不會浪費那么多時間繼續(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警時,是由于電池的端電壓已經(jīng)接近了最低工作電壓,從而隨時可能觸發(fā)智能系統(tǒng)關(guān)機。而此電壓是負載工作時的電池端電壓。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(jīng)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(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行提取。?
提取的過程請大家看視頻2,
我就不多做描述了。
有一點我要強調(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,當負載出現(xiàn)出現(xiàn)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(fā)智能門鎖關(guān)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(guān)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(shù)十倍,甚至上百倍的測試時間!
請看視頻3
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(shù)多出50%” 貨真價實!
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