电池容量表。方案、说明

电池容量计。无线电电子电气工程百科全书

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电池在使用过程中逐渐失去容量。为了评估电池的真实状态并得出有关其进一步使用的建议的结论，允许该设备，这在文章中进行了描述。

为了控制电池的状态，用户只能使用几个参数：无负载时的端子电压、内阻、一定负载时的端子电压及其随时间的变化。最后一个参数与电池的容量相关（用拉丁字母C表示）。对于设计用于为电子设备供电的电池，容量通常以安培小时 (Ah) 或毫安小时 (mAh) 为单位进行估算，作为镍镉/镍氢电池在稳定放电时电压保持不变的时间。电流减小到1V。这个值的选择在某种程度上是有条件的，但不是偶然的。据认为，此时电池有时间释放掉其中存储的大约90%的能量，并且电池上的电压下降的速率显着增加。需要注意的是，这样确定的电池容量取决于所选择的放电电流。仅当其值低于 0,5C 时，这种依赖性才会明显减弱。

在能够以高达 1 V 的稳定电流放电的设备中测量电池容量非常方便。 1. 其基础是集成定时器KR1006VI1（DA1）。它包含两个比较器（上下级）、一个触发器、一个输出级和一个放电晶体管。引脚5和6是高电平比较器的输入。第一个电压由微电路的内部分压器设置，等于微电路电源电压的 2/3，第二个电压由电阻分压器 R1 - R3 设置，该分压器由稳定电源供电+9V。

电池容量计

正如您所看到的，被测试电池通过连接器 X1 向微电路供电。如果由六个元件组成，则比较器应在 6V 电压下工作，如果由七个元件组成（例如 Nika 电池等），则应在 7V 下工作。因此，将 DA6 的引脚 1 处的电压设置为通过分压器 R1 - R3，在第一种情况下它应等于 4，在第二种情况下应等于 4,67 V。这些值需要澄清，因为它们取决于特定微电路的内部分压器的参数实例。为了明确起见，进一步考虑了 Nika 蓄电池设备的变体。

只要电池电压高于 7V，定时器输出（引脚 3）就为高电平（比当前电源电压低约 1,5V）。放电电流是负载电流（通过场效应晶体管VT1上的电流稳定器保持不变）与微电路本身消耗的电流（约5mA）之和。设置超过 30 mA 的总电流是不可取的。在作者的版本中，选择等于 20 mA。这样就可以用0,2C的电流对Nika电池进行放电，一方面可以将放电时间缩短一半（至5小时左右），另一方面也不会明显“降低”Nika电池的容量。被测电池（以1C电流放电时，可能比小电流放电低30%）。

负载是电阻器R4和LED HL1。后者的发光表明电池正在放电且尚未达到 7 V 的电平。由于流经 AL307BM LED 的标称电流为 10 mA，因此“多余”的稳定电流 (5 mA) 流经电阻器 R4。

如果需要更多的放电电流，该器件可以补充晶体管 VT2 和电阻器 R6（如虚线所示）。通过该电路的电流将是稳定的，因为晶体管基极的电压几乎恒定（众所周知，LED 上的正向压降在工作电流区域内变化不大）。发射极电路（以及集电极）中的电流通过公式 I≤(U - 0,6) / R 计算。这里U是晶体管基极电压V； R为电阻R6的阻值，欧姆； I——集电极电流，A； 0,6 - 晶体管发射结电压降的近似值（0,6 V）。该公式是估计的，因此在选择电阻R6来设置器件时必须明确放电电流的值。

为了消除可能的故障，引脚 4（“复位”）连接到正极电源轨。低电平比较器（引脚2）的输入用于通过触摸触摸触点E1来开启放电模式。电容器C1连接到高电平比较器的第二输入端，以减少因脉冲噪声穿透电源电路而产生误报的可能性。

引脚 7（定时器放电晶体管的集电极）连接了 JL World 的压电发声器 HPM14AX（内置发电机），当电池放电时，该发声器会发出信号。

该装置的细节安装在印刷电路板上，其图如图2所示。 1. 除发声器HA1和连接器X5外，所有部件均安装在其上。该板设计用于使用固定 MLT 电阻器、SP2-2 线微调电阻器和 KM 电容器。电阻器R4、R5、RXNUMX垂直于电路板安装。

电池容量计

建立该设备需要额外的稳压源。它连接到设备而不是电池，电压设置为 9,4 V。触摸触摸触点 E1 时，HL1 LED 应亮起。通过选择电阻器 R4，它们可确保器件从附加源消耗的总电流变为 20 mA。然后将电压降低至7V并测量微电路引脚5处的电压。通过在其输出 3 处的调谐电阻器 R6 设置相同的电压。之后，设备就准备好运行。

在带有附加晶体管的器件中，选择电阻器R6，使总放电电流等于所需值（如果VT2在没有散热器的情况下使用，则不应超过150mA）。值得注意的是，当集电极电流超过100mA时，晶体管VT2明显发热。这会导致基极-发射极电压发生变化，并影响稳定电流的值（上式中0,6的值发生变化）。因此，应在施加电源电压后 3 ... 4 分钟内设置放电电流。这并不影响器件今后的工作，因为加热过程中晶体管VT2集电极电流的“跳动”不超过几毫安，并且持续约3分钟。

然后进行对照实验。打开电源并在附加电源的输出处设置（根据电压表）电压为 9 ... 10 V，触摸 E1 触点。在这种情况下，HL1 LED 亮起。然后，逐渐降低附加电源的输出电压，记录 LED 熄灭并出现声音信号时的值。如果与7V不同，则用调谐电阻R3调节上级比较器输入端的电压。放电结束时，设备从电池消耗约 5 mA 的电流。

微电路引脚 7 处的电压变化可用于在放电结束时断开被测电池与设备的连接，并控制计时器，从而固定其放电时间。

对于那些想要深入了解电池操作问题的人，我们建议您在图书馆中搜索书籍 [1]，并访问网站 [2 - 5]。

文学

Tenkov VV，BI 中心密封镍镉电池的理论和操作基础知识。 - 列宁格勒：Energoatomizdat，1985 年。
电池.rax.ru
landdata.ru/kip
cadex.com
cc.columbia.edu/~fuat/cuarc/NiCd.html

作者：B.Stepanov，莫斯科

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