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测试智能门锁电池能否让开门次数多50%?

  近日,智能门锁响起电池电压低的报警,很担心晚上回家就被拒之门外!!!

  网上搜索时,强大的网站就给我推送了这种“智能门锁”电池,号称开门次数可以多50%,不知道你是否也有同样的疑惑?

  测试工程师的天性和好奇心使然,我决定做个实际测评。

  这款智能门锁使用4节5号电池供电,电池耗尽需要开门数千次,如果用手动的方法来验证,还没得出结果,估计就手废了!幸好是德科技有 N6705C 这样的物联网功耗和续航寿命测试神器,接下来跟我一起来探个究竟吧!

  使用的测试设备有:

  1.N6705C 直流电源分析仪主机 + N6781A SMU模块

  2.N6700C 模块化电源主机 + N6781A 模块

  3.BV9200B 功耗分析软件

  4.BV9210B 电池分析和模拟软件

  实测步骤:

  一、测试智能门锁的开锁过程耗电特征

  二、评估门锁最低截至工作电压

  三、提取电池组(每组4个)的模型

  四、模拟电池和门锁模拟,获得电池的剩余电量

  第一步

  测试电池的功耗模型

  利用N6705C组合模拟电池,配合BV9200B分析软件,在给门锁供电的同时,测试其电流工作波形,记录整个过程。请看下图

  从开锁的波形上可以得到以下的数据和结论:

  1.最小电流 45uA,说明这个门锁的休眠功耗还是比较低的

  2.最大电流916mA!同最小电流相比,两者相差将近2万倍!没错,这种不可思议的电流的波形超高动态范围和高速捕获及测量能力,正是N6705C 被称为IoT低功耗测试神器的根本原因!

  3.开一次门锁耗电量是 171 uAHr

  视频1:智能门锁的功耗提取

  当我们得到这个数据后,相信有的工程师简单的想法就是根据电池电量和每一次开锁耗电量,迅速得出开锁次数!呵呵,如果真是这么容易,我也不会浪费那么多时间继续给你揭示真相。

  第二步

  测试智能门锁的最低工作电压

  与其他智能设备相同,智能门锁在低电压报警时,是由于电池的端电压已经接近了最低工作电压,从而随时可能触发智能系统关机。而此电压是负载工作时的电池端电压。由于电池内阻的分压,电池的端电压要等于或低于电池的开路电压。

  测试中,我逐步调低输出电压,直到门锁无法正常打开,这时候,我们看到开路电压虽然还有4.6V,但开锁瞬间电池端电压降到了3.2V,此时门锁已经无法打开。请看下图

  第三步

  分别对两种电池进行测试和提取模型

  除了开始提到的物联网专用电池,作为比较,我还从电商购买了同一厂家的高效碱性电池(金色包装)。利用N6705C组合,配合BV9210B电池模拟软件,分别对这两种电池的模型进行提取。

  有一点我要强调一下,这两种电池容量相差不大,而它们的内阻,在开路电压4.7-6.5V区间,金色包装的4节电池组,内阻分布在2.1-2.3欧姆之间;物联网专用电池的内阻在1.6-1.7欧姆。相差非常明显!而电池内阻如果较大,当负载出现出现峰值电流拉载的时候,会把电池的端电压拉得过低,从而过早触发智能门锁关机。但此时,电池很有可能还存有较多的电量。我们以此为突破口,来测试这两种电池在这个电池门锁上,当电池端电压低于3.2V的关机电压时,电池的剩余电量。

  第四步

  利用N6700C组合,配合BV9210B来模拟电池

  同时,N6705C组合,在BV9200B软件控制下,模拟门锁负载,分别测试两种电池的端电压降低到门锁工作最低电压时,电池的剩余电量。当然,在这个测试中,也可以用真实的电池,但必须花费上数十倍,甚至上百倍的测试时间!

  真相大白!这两种电池在智能门锁的工作中,高效的碱性电池只放出 45.2% 的电量,电池的端电压就被拉到3.2V以下;而物联网专用电池,在同样的负载条件和截至端电压下,则可以放出71% 的电量!厂家标称的“开门次数多出50%” 货真价实!

  原文标题:深度揭秘:物联电池PK高效碱性电池,智能门锁开门次数提升50%?

  文章出处:【微信公众号:是德科技KEYSIGHT】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。


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