分析充电电池的容量测试方法

时间:2011-08-27

  电池容量是指电池存储电量的大小。电池容量的单位是“mAh”,中文名称是毫安时(在衡量大容量电池如铅蓄电池时,为了方便起见,一般用“Ah”来表示,中文名是安时,1Ah=1000mAh)。若电池的额定容量是1300mAh,如果以0.1C(C为电池容量)即130mA的电流给电池放电,那么该电池可以持续工作10小时(1300mAh/130mA=10h);如果放电电流为1300mA,那供电时间就只有1小时左右(实际工作时间因电池的实际容量的个别差异而有一些差别)。这是理想状态下的分析,数码设备实际工作时的电流不可能始终恒定在某一数值(以数码相机为例,工作电流会因为LCD显示屏、闪光灯等部件的开启或关闭而发生较大的变化),因而电池能对某个设备的供电时间只能是个大约值,而这个值也只有通过实际操作经验来估计。

  本文介绍一款由,LED指示的电池容量测试仪,采用全集成结构,特别是指示电路由 15 只发光二极管组成,具有工作可靠、测试方便与显示醒目等特点。用它可以测量规格为 1.2V 的各种可充电电池,以判别其容量合格否,并挑出劣质假货。

  工作原理该测试仪电原理如附图所示。

  给一个电池进行恒流恒压充电,然后以恒流放电,放出多少电量就是这个电池的容量,蓄电池,镍氢电池等,但是锂电池就不行,他有个放电电压,即放电电压不能低于2.75V,通常以3.0V为下限保护电压。例如锂电池容量是1000mAh,则充放电电流就1000mA,在电池电压4.2V内放到3.0V,放出来的容量才是电池真实的容量。

  整机电路除工作电源由变压器 T 、桥堆 VD1 及稳压器 IC1 等组成 9V 电压为全机供电之外,主要功能电路由以下三部分组成。

  1 .放电器电路由时基电路 IC2 接成 R-S 触发器,其⑤脚为参考电压,校正 VREF=2V ,当②脚触发电平低于 1 . 0V 时电路即翻转,③脚输出端推动由 BG1 、 BG2 和 BG3 组成放电电路对电池: EC 放电,⑦脚内部放电管导通与截止决定后级计数器工作状态,⑥脚复位端接 Sl ,并与后级联动。

  2 .时基信号发生器由可编程定时器 IC3 连接成循环工作状态,校正①脚上定时电阻 R11 使⑧脚输出方波脉冲,其周期为 10 分钟,作为下面计数器电路的基准信号。 . 3 .计数器电路由 10 进制计数器 IC4 接成 6 进制电路为分钟,由 LED2-LED7 指示,其中 14 脚为信号输入端, 13 脚低电平计数而高电平则锁定。电路中,必须注意 15 脚复位端,使其独立复位,以保证互不干扰。

  工作过程如下:接通电源,装上需测试的电池 EC .并将电流开关 S2 拨在适当位置上,然后按一下 S1 ,电路全部复位,此时 L,EDl 点亮,表示电池进入放电状态,放电终止。与此同时,⑦脚内部放电管截止, IC4 与 IC5 计数器被锁定, LED2 ~ LED16 相应点亮的位置即为放电时间。

  元器件选择 本机所用集成电路 ICl 为 LM 7805 . IC2 为 NE555 、 IC3 为· CD454 1 、 IC4 与 IC5 为 CP4017 ,均为通用电路,市场均有供应。

  电源变压器 T 采用 1 . 5 ~ 2W 已满足要求,校正电位器 w1 为多圈电位器型号 3296 , C4 为定时电容必须选 CBB 型薄膜电容。 LEDl ~ LED16 规格 3mm 为宜,颜色已标注。放电电阻 R4 一 R8 计算公式为 R=0 . 8V / IF 、,式中 IE 为放电电流,电流开关 S2 规格 1X5 即 1 刀 5 位型。

  使用将充满的电池, 1 号 2 号 5 号或 7 号均可,其容量计算方法为:容量 = 放电电流×放电时间 (mAh) ,一般厂标规定放电电流按容量的 10 %~ 15 %选取,终止电压为 1V ,如 2000mAh 电池,选择 300mA 放电,放电终止时为六小时半即 LED4 与 LED13 点亮锁定,那这个电池才称得上合格,这样的电池具有很大的商业利益,非常受消费者的喜爱。


  
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