小小的无人机逐渐成为我们生活的一部分。每当看到它们在空中盘旋，总让人好奇这些小家伙一次充电能飞多久。

因此，我在网上购买了一台配备空中拍摄功能的无人机，并额外购买了一块电池。没想到这块容量为1100mAh的电池的价格几乎相当于无人机本身价格的四分之一！

我很好奇这款电池究竟有何特别之处。于是，我们打开了产品说明书，上面写着这块1100mAh的电池能让无人机连续飞行13分钟。然而，最简单的测试方法是将电池充满电，然后让无人机一直飞行，直到电量耗尽。但这显然过于粗暴且缺乏科学性。

我们决定设计一个更合理的测试方案：

第一步：利用N6705C直流电源分析仪捕捉无人机在飞行过程中的电流波形。

第二步：将捕捉到的电流波形输入N6705C或N7900高功能电源系统，模拟无人机的实际功耗情况。

第三步：连接电池，实时监测电池的端电压和电量。当电压降至3.5V左右时，即可判定无法继续飞行。

为此，我准备了以下设备：

1. N6705C，配备N6756A模块。
2. 14585A分析软件。
3. N7951A高功能电源系统 + N7909A功率耗散器。

N6705C在负载模式下的最大吸收电流为8A，若超过此数值，则需使用N7951A，其最大吸收电流可达数十安培。

首先，我们将无人机的电池拆下，用N6705C模拟供电，并让无人机进行一次飞行。我们成功捕捉到了相应的电流波形。

我们使用14585A软件记录了所有电流变化。经过测量，发现无人机在起飞至降落的过程中耗电约125mAh，耗时43秒。这是否意味着它无法达到说明书上宣称的13分钟飞行时间？

接下来，我们将同样的电流波形用于吸收电池电量。由于电流超过了8A，我们启用了N7951A高功能电源系统的负载功能。

接线如图所示：

我们使用14585A软件对电流波形进行了编辑，去除了预备时间，并将其输入N7951A负载波形库中，以模拟无人机的起降过程。我们得到了如下结果：

观察波形：

红色波形代表吸收电流，它精确地模拟了无人机的起降过程。由于N7951A是电源设备，在启用负载功能后，吸收电流为负值。在红色波形的底部，最大吸收电流为10.8A，出现在飞行过程中。而在刚启动时，最大吸收电流为14A。

蓝色波形显示了电池的端电压，随着电流的变化，电池电压出现了显著波动。这是由电池内阻引起的，电流越大，电池端电压越低，完全符合工作原理。

通过测量，我们得出以下结论：

1. 电池端电压从满电状态开始下降，在接近3V时突然跌落。如果飞机此时仍在飞行，而没有及时采取措施，后果不堪设想。
2. 起降过程不到10次，耗时8分34秒，比说明书上的目标少了约45%。
3. 整个过程中，电池总共吸收了925mAh电量，比预期低了17%。

这种测试方法的优势显而易见：

1. 可以快速测量无人机的功耗，帮助工程师优化产品功耗，缩短开发周期。
2. 在不同工作场景下有效验证功耗和电池续航时间。
3. 协助工程师优化电池和电池管理系统，针对产品选择更适合的电池。同时，可以迅速验证不同环境温度下电池的性能。

不仅适用于无人机，对于开发电池驱动的机器人、电动汽车、智能医疗设备乃至物联网产品，这种测试方法同样适用，只是需要根据具体功率需求调整设备。

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