干电池剩余电量检测研究

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1、干电池剩余电量检测研宄壑望垫茎瞄誓础江东,单薏，王德玉（哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150080摘要：为使用户能够了解电池的剩余电量。研究了电池恒流放电规律，设计了剩余电量与总电量百分比测量电路和单片机测量电池剩余电量的测量电路。研究表明，不同的恒流放电电池的剩余电量与总电量比和剩余电压与总电压差之比的关系曲线相同，而且不同型号的电池也相同。通过测量电池的电压值即可获得电池剩余电量与总电量的百分比。而且属于非破坏性实验。测量方法简单。关键词：电池容量：恒流放电；曲线拟合；剩余电量中图分类号：TM911.1文献标识码：A文章编号：1002—0

2、87X(2016)051106—04Detectionofdry(CollegeofE1ectrica1&E1enronicEngineerln昏Harbinb甜e巧remainingchargeYi,WANGDe—yuIlANGDong,SHANUniversi母ofscienceandTechnology,!^1'1)11111611011萄1&11呂150080,China)Abslract:InOrdertOenableuserst0understandlhebatteryremainingcharge,thebatteryconstantcurre

3、ntdischargerulewasresearched.Themeasurementcircui1OfpercentageOfremainingchargew.ththetolalpowerandmeasurementcircuitOfbatteryremainingpOwerbysing1e—chipweredesigned.TheresearchshOwsthatfordifferentdischargecurrentvalue,theratiocurveOfpercentageofremainingchargew.ththetotalpowerist

4、hesameastheratio0fvo1tagewjthlOtalvoItagedifference.AndtheruleisalsosametodifferentOfbaneryremainingchargewiththetolaltypesofbatteries.ThepercentageelectrlcitypowerbymeasuringthebatteryVoI1ageValuecouldreobtained.ThismethOdisnOn—destruetiVeandsimple,andsuitableforuSers,KeywOrds:bat

5、terypOwer：cOnslantcurrentdischarge：fj州ngcun，e:remainingcharge电池的总电量测量一般采用恒阻⑽、恒流放电悯的方法测量同批次生产的电池容量。通过与国标比较可判断出该批次生产的电池是否合格⑽。该方法测量的是电池的总容量，主要适用于生产厂家和检验部门，而且属于破坏性实验。而消费者一般更关心的是电池的剩余电量，或剩余电量与总电量的百分比。通过研宄发现剩余电量与总电量比和剩余电压与总电压差之比的关系曲线近似相似。两者的关系曲线与放电恒流值无关。只要测得电池的电压即可获得剩余电量与总电量的百分比，若已知该型号电池

6、的总容量即可知电池的剩余电量。1恒流放电电池容量检测1.1恒流放电电池容量检测电路恒流放电电池容量检测电路见图1。图1屮，运算放大器A、电阻R2、三极管T和电位器wj构成恒流源电路，用于保持电池放电电流恒定。电位器w.用于调节恒流源电流数值。运算放大器选择LM358单电源供电，三极管选用9013,集电极最大工作电流500mAo图1恒流放电电池容量检测电路池两端的电压和放电时间，电池的放电电流和时间的乘积即为电池容量。取横坐标为电池容量，纵坐标为电池电压。图2为南孚电池恒流放电曲线。为了对比不同型号电池的放电规律，调节恒流源输出电流为50、100和200I1认

7、，图3为华泰电池的恒流放电曲线。图2、图3恒流放电曲线的终止时刻均为0.7v,是因为电池电压小于0.7v时电池己经不能正常工作，此时的放电电流和时间的乘积即为电池的总容量。1.2实测电池恒流放电曲线分别调节恒流源输出电流为50、100和20OmA，记录电收稿日期：2015—10—26基金项目：国家自然科学基金资助项目(51377037)2恒流放电规律由图2南孚牌电池恒流放电曲线可以看出3条不同的恒流放电曲线放电规律相似，放电初期电压下降速率较快，大约作者简介：江东（196卜），男.湖北省人，博士，教授，主要研宄方向为检测技术及电工理论新技术。2016.5万方

8、数据V01.40NO.51106摹立II嘲肄蹈毋簟肆