充電電池容量測試儀實(shí)現(xiàn)方案

大家好，小科來為大家解答以上問題。充電電池容量測試儀實(shí)現(xiàn)方案這個(gè)很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、電池容量是衡量電池質(zhì)量的重要指標(biāo)。測試充電電池容量的方法有很多。根據(jù)電池的放電曲線，電池可以短時(shí)間放電，從而大致得到電池容量。這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)是速度快，但充電電池的放電曲線并不通用，很多劣質(zhì)電池的初始電壓也很穩(wěn)定。一旦進(jìn)入中后期，電壓下降非?？?，所以用這種方法得出的結(jié)論會非常不準(zhǔn)確。最可靠、最準(zhǔn)確的方法是用標(biāo)準(zhǔn)電流放電，全程測量實(shí)際放電時(shí)間。在不同的放電電流下，充電電池最終能釋放的電量是不同的，存在一定的差距。電池容量標(biāo)注有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前使用最多的放電容量是10小時(shí)倍率放電容量和20小時(shí)倍率放電容量。10小時(shí)倍率放電容量是指電池以恒定電流放電，放電時(shí)間可持續(xù)10小時(shí)左右，直至電池耗盡。該電流稱為10小時(shí)額定電流(測量電池耗盡的標(biāo)準(zhǔn)不能基于電池放電端電壓降至零)。電池過度放電會導(dǎo)致電池容量降低、不可恢復(fù)，甚至過早損壞、完全失效。因此，每個(gè)電池的放電終止電壓都有嚴(yán)格的規(guī)定，相關(guān)信息可以參考。過放、過充是充電電池達(dá)不到使用壽命而提前報(bào)廢的主要原因。實(shí)時(shí)流量測量方法最大的缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因?yàn)楹臅r(shí)太長，測量精度容易受到各種外部因素的影響。在測量過程中，如果用10小時(shí)速率的電流進(jìn)行連續(xù)放電，時(shí)間至少要5小時(shí)，所以要做這么長時(shí)間的測試，需要足夠的耐心、精力和充足的時(shí)間?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展非常迅速。如今，單片機(jī)變得非常流行。通過單片機(jī)的程序控制，自動控制放電時(shí)間和深度，易于準(zhǔn)確測量電池的實(shí)際容量，實(shí)現(xiàn)全過程的自動控制。雖然模擬放電測容量的方法有點(diǎn)浪費(fèi)能源，但對于1A、2A以下的小容量充電電池完全可行，需要對大容量電池進(jìn)行抽樣檢查。

2、下面的電池容量測試儀采用89S51作為控制芯片，圖1是硬件的電路原理圖。

3、圖1硬件電路原理圖。

4、這種電池容量測試儀由兩個(gè)完全獨(dú)立的部分組成：放電電路和單片機(jī)控制的定時(shí)。有些單片機(jī)制作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，市場上很流行單片機(jī)，不需要手工制作。隨便找個(gè)51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板。放電電路比較簡單，只有四五個(gè)元件組成。單片機(jī)主要負(fù)責(zé)定時(shí)放電時(shí)間，最終獲得一組可靠的數(shù)據(jù)，供電池性能考慮。

5、這個(gè)放電電路的本質(zhì)是一個(gè)模擬晶閘管。當(dāng)我們將待測電池連接到電路的相應(yīng)位置時(shí)，點(diǎn)擊啟動按鈕。如果電池有余量，電池兩端的放電電壓將保持在設(shè)定值以上，晶體管VT1將瞬間飽和，電池將通過電阻R2放電。該電路具有可靠、準(zhǔn)確和陡峭的開關(guān)特性，VT1絕對工作在飽和和截止?fàn)顟B(tài)。開關(guān)電路的臨界值(即充電電池的放電終止電壓)可以通過可調(diào)電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)和設(shè)置，可以適應(yīng)各種類型充電電池的全過程保護(hù)放電。因?yàn)閭€(gè)人應(yīng)用不需要很精確的測試結(jié)果，原則上最好在實(shí)際測試中模擬電池的放電情況，只需要得到一個(gè)大概的電池容量即可。為了快速完成電池測試過程，這里的電路設(shè)計(jì)采用兩小時(shí)電流放電。通過對各種電池的測量結(jié)果橫向?qū)Ρ?，容量差異依然明顯，以此作為衡量電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)足夠。這里以1000mAH和1.2V的鎳氫電池的測試為例，在放電電流為500mA時(shí)，需要使用2的放電電阻，電池的端電壓應(yīng)控制在1V以上。終端電壓由可調(diào)電阻R1調(diào)節(jié)和設(shè)置。普通可調(diào)電阻精度差，容易漂移，會導(dǎo)致設(shè)定的端接電壓隨著時(shí)間的推移和使用環(huán)境的變化波動較大。為了確保放電終止電壓準(zhǔn)確且易于設(shè)置，R1可以使用3296系列精密可調(diào)電位計(jì)。396多圈可調(diào)精密電位器的可調(diào)范圍一般為50T，因此每轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)范圍為2%，電阻值每旋轉(zhuǎn)一度變化約0.005%，易于調(diào)節(jié)，獲得準(zhǔn)確穩(wěn)定的電阻值。

6、終端電壓的設(shè)置必須在實(shí)際放電過程中進(jìn)行。隨著負(fù)載電阻R2電阻的變化，設(shè)置的終端電壓也將變化，這需要復(fù)位。具體的調(diào)試方法就不詳細(xì)描述了。請參考相關(guān)數(shù)據(jù)。

7、這種放電電路不需要單獨(dú)的工作電源，與電池類型無關(guān)。它可以完全適應(yīng)鎳鎘、鎳氫、鋰電池、鉛酸電池等各種類型電池的保護(hù)放電，只需要根據(jù)電池類型和容量重置電路端電壓和放電電流即可。如果電池容量相對較高，晶體管VT1和VT2的耗散功率應(yīng)該相應(yīng)增加，不要忘記增加負(fù)載電阻R2的功率。

8、圖2是放電電路的印刷電路圖，其具有少量的元件并且易于制造。

9、圖2印刷電路圖。

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