CN102904304B - 一种蓄电池容量检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓄电池容量检测系统，该系统包括与被检测蓄电池依次连接的升压电路、恒流放电电路、容量运算显示器，还包括充电控制电路。其中，充电控制电路包括充电电路、恒流控制电路、容量检测控制电路。恒流控制电路的输入端与升压电路的第一输出端连接，其一个输出端与恒流放电电路的控制输入端相连，另一个输出端与充电电路的控制输入端相连；容量检测控制电路的输入端连接1V~6V电压，其输出端分别与升压电路、恒流放电电路、容量运算显示器、充电电路的控制输入端连接；被检测蓄电池的电压经过升压电路后，分别流向容量运算显示器和需充电的蓄电池，容量运算显示器显示出被检测蓄电池的容量和其他参数。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够同时利用被测蓄电池电量对其他型号蓄电池进行充电的蓄电池容量检测系统。
背景技术
在现有技术中，蓄电池容量检测系统工作时必须将被检测蓄电池的电量全部放掉，在每个工作周期内，蓄电池容量检测系统的连续放电过程会造成大量电能源的浪费。且一般的蓄电池容量检测系统过于简单，检测范围小，使被检测的蓄电池种类受到限制。
发明内容
针对上述技术，本发明主要解决的技术问题是提供一种能够同时利用被测蓄电池电量对其他型号蓄电池进行充电的蓄电池容量检测系统。
为解决上述技术问题，本发明的一种蓄电池容量检测系统，包括与被检测蓄电池连接的升压电路，与升压电路输出端连接的恒流放电电路，与恒流放电电路连接的容量运算显示器；该系统还包括：充电控制电路；其中，所述充电控制电路包括：充电电路、恒流控制电路、容量检测控制电路；
所述恒流控制电路的输入端与所述升压电路的第一输出端连接，恒流控制电路的一个输出端与恒流放电电路的控制输入端相连，输出电压信号控制恒流放电电路恒流放电；所述恒流控制电路的另一个输出端与充电电路的控制输入端相连，输出电压信号控制充电电路对与充电电路输出端连接的蓄电池进行恒流充电；
所述容量检测控制电路的输入端连接1V~6V电压，其输出端分别与升压电路、恒流放电电路、容量运算显示器、充电电路的控制输入端连接，输出控制信号控制升压电路、恒流放电电路、容量运算显示器、充电电路工作的起停；
被检测蓄电池的电压经过升压电路后，一条电流分支经恒流放电电路流向容量运算显示器，容量运算显示器显示出被检测蓄电池的容量和其他参数；另一条电流分支经恒流控制电路调整电压值后流向需充电的蓄电池；其中，被检测蓄电池放电功率大于需充电的蓄电池充电功率时，恒流控制电路工作，对被检测蓄电池恒流放电。
作为本发明的改进，所述恒流控制电路由第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一可调电阻、第一电容、第二电容和第一集成运放构成；其中所述第一电阻、第二电阻的一端连接被检测蓄电池负极输出端，第一电阻的另一端接地，第二电阻的另一端连接第一集成运放的反相输入端，第一可调电阻的一端连接所述升压电路的第一控制输出端，第一可调电阻的另一端串联第三电阻后与第一集成运放的反相输入端连接，第一电容并联在第一集成运放的正相输入端与反相输入端之间，第二电容和第四电阻串联在第一集成运放的反相输入端与输出端之间，所述第一集成运放的正相输入端接地，第五电阻的一端连接第一集成运放的输出端，所述第五电阻的另一端连接所述充电电路的第一控制输入端。
作为本发明进一步的改进，所述容量检测控制电路由第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二可调电阻、第三电容、第四电容、第一二极管、第二二极管和第二集成运放构成；其中所述第六电阻一端外接1V～6V电压，第六电阻的另一端连接第二集成运放的反相输入端，第三电容和第七电阻并联连接在第二集成运放的反相输入端和地之间，第四电容和第八电阻并联在第二集成运放的同相输入端和地之间，第一二极管的阴极连接第二集成运放的同相输入端，第一二极管的阳极经串联第九电阻后连接第二集成运放的输出端，第二集成运放的输出端连接第二二极管的阳极和所述充电电路的第二控制输入端，所述第二二极管的阴极连接所述升压电路的第一输入端，第十电阻和可调电阻串联在第二集成运放的同相输入端和所述充电电路的第一控制输出端之间。
作为本发明更进一步的改进，所述充电电路包括：降压整流电路、输出控制电路；其中降压整流电路用于将经过所述升压电路升压后的蓄电池电压降至需要充电的蓄电池的充电电压；输出控制电路用于将采样所述充电电路的输出电路电压值与外接1V～6V电压比较运算后，输出控制信号控制所述降压整流电路输出到需充电的蓄电池的输出电压。
本发明与现有技术相比具有以下优点：恒流控制电路能够输出信号控制被检测蓄电池恒流放电，同时控制需充电的蓄电池恒流充电，这使得被检测蓄电池容量检测时，蓄电池输出总电流恒定，使容量检测更精确。容量检测控制电路能够根据设定值输出信号控制升压电路、恒流放电电路、容量显示运算器和充电电路的工作的起停。被检测蓄电池的电压经过升压电路后，一条电流分支经恒流放电电路流向容量运算显示器，容量运算显示器显示出被检测蓄电池的容量和其他参数；另一条电流分支经恒流控制电路调整电压值后流向需充电的蓄电池；其中，被检测蓄电池放电功率大于需充电的蓄电池充电功率时，恒流控制电路工作，对被检测蓄电池恒流放电。充电控制电路将被放电的蓄电池上的电量转移到需要充电的蓄电池上，同时调节了恒流放电电路上的电流，既保证了被测蓄电池参数的准确度，又避免被检测蓄电池上电能的浪费，解决蓄电池容量检测系统耗电量大，电能源浪费的问题。系统中的升压电路将检测的蓄电池电压范围增大至2V~12V，使得本发明能够适应各种电压范围的蓄电池容量检测。
附图说明
图1是系统模块图；
图2是充电控制电路模块图；
图3是恒流控制电路；
图4是容量检测控制电路；
图5是充电电路；
图6是升压电路；
图7是恒流放电电路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种蓄电池容量检测系统的具体实施方式作详细说明。
如图1所示，一种蓄电池容量检测系统，包括与被检测蓄电池连接的升压电路10，与升压电路输出端连接的恒流放电电路20，与恒流放电电路20连接的容量运算显示器30；该系统还包括：充电控制电路40；其中，充电控制电路40包括：充电电路401、恒流控制电路402、容量检测控制电路403。
如图2所示，恒流控制电路402的输入端与升压电路10的第一输出端连接，恒流控制电路402的一个输出端与恒流放电电路20的控制输入端相连，输出电压信号控制恒流放电电路20恒流放电。恒流控制电路402的另一个输出端与充电电路401的控制输入端相连，输出电压信号控制充电电路401对与充电电路401输出端连接的蓄电池进行恒流充电。
容量检测控制电路403的输入端连接1V~6V电压，其输出端分别与升压电路（10）、恒流放电电路20、容量运算显示器、充电电路401的控制输入端连接，输出控制信号控制升压电路10、恒流放电电路20、容量运算显示器、充电电路401工作的起停。
被检测蓄电池的电压经过升压电路10后，一条电流分支经恒流放电电路20流向容量运算显示器30，容量运算显示器30显示出被检测蓄电池的容量和其他参数；另一条电流分支经恒流控制电路402调整电压值后流向需充电的蓄电池；其中，被检测蓄电池放电功率大于需充电的蓄电池充电功率时，恒流控制电路402工作，对被检测蓄电池恒流放电。
如图3所示，恒流控制电路402由第一电阻3R1、第二电阻3R2、第三电阻3R3、第四电阻3R4、第五电阻3R5、第一可调电阻3VR1、第一电容3C1、第二电容3C2和第一集成运放3IC1-1构成。其中第一电阻3R1、第二电阻3R2的一端连接被检测蓄电池负极输出端，第一电阻3R1的另一端接地，第二电阻3R2的另一端连接第一集成运放3IC1-1的反相输入端。第一可调电阻3VR1的一端连接升压电路10的第一控制输出端，第一可调电阻3VR1的另一端串联第三电阻3R3后与第一集成运放3IC1-1的反相输入端连接。第一电容3C1并联在第一集成运放3IC1-1的正相输入端与反相输入端之间，第二电容3C2和第四电阻3R4串联在第一集成运放3IC1-1的反相输入端与输出端之间，第一集成运放3IC1-1的正相输入端接地。第五电阻3R5的一端连接第一集成运放3IC1-1的输出端，第五电阻3R5的另一端连接充电电路401的第一控制输入端。
如图4所示，容量检测控制电路403由第六电阻3R6、第七电阻3R7、第八电阻3R8、第九电阻3R9、第十电阻3R10、第二可调电阻3VR2、第三电容3C3、第四电容3C4、第一二极管3D1、第二二极管3D2和第二集成运放3IC1-2构成。其中第六电阻3R6一端外接1V～6V电压，第六电阻3R6的另一端连接第二集成运放3IC1-2的反相输入端。第三电容3C3和第七电阻3R7并联连接在第二集成运放3IC1-2的反相输入端和地之间。第四电容3C4和第八电阻3R8并联在第二集成运放3IC1-2的同相输入端和地之间。第一二极管3D1的阴极连接第二集成运放3IC1-2的同相输入端，第一二极管3D1的阳极经串联第九电阻3R9后连接第二集成运放3IC1-2的输出端。第二集成运放3IC1-2的输出端连接第二二极管3D2的阳极和充电电路401的第二控制输入端。第二二极管3D2的阴极连接升压电路10的第一输入端，第十电阻3R10和可调电阻3VR2串联在第二集成运放3IC1-2的同相输入端和充电电路401的第一控制输出端之间。
如图5所示，充电电路401包括：降压整流电路、输出控制电路。其中降压整流电路用于将经过升压电路10升压后的蓄电池电压降至需要充电的蓄电池的充电电压。输出控制电路用于将采样充电电路10的输出电路电压值与外接1V～6V电压比较运算后，输出控制信号控制降压整流电路输出到需充电的蓄电池的输出电压。
当升压电路接电压等级为12V的被测蓄电池时，升压电路将蓄电池输入的电压升压至16V左右。按照国标规定，检测蓄电池容量方法为计算蓄电池放电电流恒定50A时，蓄电池电压从12V降至10.5V所需时间。当充电电路401接电压等级为6V的蓄电池时，被测蓄电池的电压等级大于需充电蓄电池的电压，所以不能直接对需充电蓄电池直接充电。充电电路401中降压整流电路将电压降至6.75V后输出到需充电蓄电池，同时恒流放点电路20对升压后的被检测蓄电池进行恒流放电，此间保证恒流放电电流与对蓄电池充电电流恒流，从而实现被检测蓄电池恒流输出电量，从而使蓄电池容量检测精确。
当蓄电池电压降至10.5V时，容量检测电路中集成运放对放电电压采样比较后控制放点电路、充电电路停止工作。恒流控制电路首先保证充电部分满足充电需要，剩余部分由恒流控制电路控制恒流放电电路满足总放电电流恒定。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种蓄电池容量检测系统，包括与被检测蓄电池连接的升压电路（10），与升压电路输出端连接的恒流放电电路（20），与恒流放电电路（20）连接的容量运算显示器（30）；其特征在于，该系统还包括：充电控制电路（40）；其中，所述充电控制电路（40）包括：充电电路（401）、恒流控制电路（402）、容量检测控制电路（403）；
所述恒流控制电路（402）的输入端与所述升压电路（10）的第一输出端连接，恒流控制电路（402）的一个输出端与恒流放电电路（20）的控制输入端相连，输出电压信号控制恒流放电电路（20）恒流放电；所述恒流控制电路（402）的另一个输出端与充电电路（401）的控制输入端相连，输出电压信号控制充电电路（401）对与充电电路（401）输出端连接的蓄电池进行恒流充电；
所述容量检测控制电路（403）的输入端连接1V~6V电压，其输出端分别与升压电路（10）、恒流放电电路（20）、容量运算显示器、充电电路（401）的控制输入端连接，输出控制信号控制升压电路（10）、恒流放电电路（20）、容量运算显示器、充电电路（401）工作的起停；
被检测蓄电池的电压经过升压电路（10）后，一条电流分支经恒流放电电路（20）流向容量运算显示器（30），容量运算显示器（30）显示出被检测蓄电池的容量和其他参数；另一条电流分支经恒流控制电路（402）调整电压值后流向需充电的蓄电池；其中，被检测蓄电池放电功率大于需充电的蓄电池充电功率时，恒流控制电路（402）工作，对被检测蓄电池恒流放电。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池容量检测系统，其特征在于，所述恒流控制电路（402）由第一电阻(3R1)、第二电阻(3R2)、第三电阻(3R3)、第四电阻(3R4)、第五电阻(3R5)、第一可调电阻（3VR1）、第一电容（3C1）、第二电容（3C2）和第一集成运放（3IC1-1）构成；其中所述第一电阻(3R1)、第二电阻(3R2)的一端连接被检测蓄电池负极输出端，第一电阻（3R1）的另一端接地，第二电阻（3R2）的另一端连接第一集成运放（3IC1-1）的反相输入端，第一可调电阻（3VR1）的一端连接所述升压电路（10）的第一控制输出端，第一可调电阻（3VR1）的另一端串联第三电阻（3R3）后与第一集成运放（3IC1-1）的反相输入端连接，第一电容（3C1）并联在第一集成运放（3IC1-1）的正相输入端与反相输入端之间，第二电容（3C2）和第四电阻（3R4）串联在第一集成运放（3IC1-1）的反相输入端与输出端之间，所述第一集成运放（3IC1-1）的正相输入端接地，第五电阻（3R5）的一端连接第一集成运放（3IC1-1）的输出端，所述第五电阻（3R5）的另一端连接所述充电电路（401）的第一控制输入端。
3.根据权利要求1所述的一种蓄电池容量检测系统，其特征在于，所述容量检测控制电路（403）由第六电阻（3R6）、第七电阻（3R7）、第八电阻（3R8）、第九电阻（3R9）、第十电阻（3R10）、第二可调电阻（3VR2）、第三电容（3C3）、第四电容（3C4）、第一二极管（3D1）、第二二极管（3D2）和第二集成运放（3IC1-2）构成；其中所述第六电阻（3R6）一端外接1V～6V电压，第六电阻（3R6）的另一端连接第二集成运放（3IC1-2）的反相输入端，第三电容（3C3）和第七电阻（3R7）并联连接在第二集成运放（3IC1-2）的反相输入端和地之间，第四电容（3C4）和第八电阻（3R8）并联在第二集成运放（3IC1-2）的同相输入端和地之间，第一二极管（3D1）的阴极连接第二集成运放（3IC1-2）的同相输入端，第一二极管（3D1）的阳极经串联第九电阻（3R9）后连接第二集成运放（3IC1-2）的输出端，第二集成运放（3IC1-2）的输出端连接第二二极管（3D2）的阳极和所述充电电路（401）的第二控制输入端，所述第二二极管（3D2）的阴极连接所述升压电路（10）的第一输入端，第十电阻（3R10）和第二可调电阻（3VR2）串联在第二集成运放（3IC1-2）的同相输入端和所述充电电路（401）的第一控制输出端之间。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电池容量检测系统，其特征在于，所述充电电路（401）包括：降压整流电路、输出控制电路；其中降压整流电路用于将经过所述升压电路（10）升压后的蓄电池电压降至需要充电的蓄电池的充电电压；输出控制电路用于将所述充电电路（10）的输出电压采样值与外接1V～6V电压比较运算后，输出控制信号控制所述降压整流电路输出到需充电的蓄电池的输出电压。
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