CN103033765A - 锂电池容量测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池容量测量装置。该装置包括3.7V锂电池、锂电池极性指示电路、恒流放电控制电路、恒流快慢放电电路、放电指示电路、1.5V石英钟工作电源及石英钟，其特征在于：所述的恒流放电控制电路中基准电压检测电路IC1选用的型号为TL431。用了很久手机锂电池或其他锂电池的容量已经下降，但不知道究竟还有多少容量。本发明是符合锂电池测量要求的一种装置，该装置电路不需要另外接工作电源，电路由被测锂电池本身供电，适合于没有放电保护板的锂电池。因为不需要知道锂电池的准确容量，也不需要绘制放电曲线，所以采用石英钟来计录放电时间，制作比较容易，制作成本低，作为一种锂电池容量测量装置使用起来很方便。

Description

锂电池容量测量装置
技术领域
本发明属于电子技术与电池充电技术领域，是关于一种锂电池容量测量装置。
背景技术
用了很久的手机锂电池或其他锂电池，以及笔记本电脑电池组中拆下的锂电池，这些锂电池容量已经下降，但不知道究竟还有多少容量。经过反复试验，本发明设计了一种符合锂电池测量要求的装置，该装置的电路不需要另外接工作电源，电路由被测锂电池本身供电，适合于没有放电保护板的锂电池。因为不需要知道锂电池准确的容量，也不需要绘制放电曲线，所以采用石英钟来计录放电时间，制作比较容易，制作成本低，作为一种锂电池容量测量装置使用起来比较方便。
以下详细说明本发明所述的锂电池容量测量装置在制作过程中所涉及的有关制作技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：用了很久的手机锂电池或其他锂电池，以及笔记本电脑电池组中拆下的锂电池，这些锂电池容量已经下降，但不知道究竟还有多少容量。经过反复试验，本发明设计了一种符合锂电池测量要求的装置，该装置的电路不需要另外接工作电源，电路由被测锂电池本身供电，适合于没有放电保护板的锂电池。因为不需要知道锂电池的准确容量，也不需要绘制放电曲线，所以采用石英钟来计录放电时间，制作比较容易，制作成本低，作为一种锂电池容量测量装置使用起来很方便。
电路工作原理：电路使用基准电压检测电路IC1（TL431）设定锂电池放电电压，到了设定电压后，电路自动切断放电电流，同时装置还设计有防止小电流放电功能，可使测得的容量比较准确，适合于没有放电保护板的锂电池。当拨动开关SW断开时，2只3.3Ω电阻为串联，放电电流约100mA，放电电流与石英钟的走时时长的乘积即是锂电池的容量（mAh）。在测量大容量的锂电池时，应将拨动开关SW闭合，使放电电流加倍，即：200mA，可使锂电池的放电时间缩短—半。
恒流放电电路工作与否，由基准电压检测电路IC1和电阻R2、电阻R3的分压决定，本发明电路设定的截止工作电压为3.3V。在试验中发现锂电池电压下降到3.3V时，放电电流已经降到不足100mA，实际锂电池的剩余电量已经不多，截止电压过低对锂电池不利。电阻R5提供一个正反馈，可以使电路加快反转，同时产生一个约0.3V的回差，当锂电池电压降到3.3V，电路截止后会立刻上升至3.5V左右，电阻R5还可以避免电路频繁动作。
技术特征：锂电池容量测量装置，它包括3.7V锂电池、锂电池极性指示电路、恒流放电控制电路、恒流快慢放电电路、放电指示电路、1.5V石英钟工作电源及石英钟，其特征在于：
锂电池极性指示电路：它由红色发光二极管LED1、绿色发光二极管LED2和电阻R1组成，红色发光二极管LED1的负极和绿色发光二极管LED2的正极接电阻R1的一端，红色发光二极管LED1的正极和绿色发光二极管LED2的负极接锂电池的负极和电路地GND，电阻R1的另一端接锂电池的正极；
恒流放电控制电路：它由基准电压检测电路IC1、电阻R2、电阻R3和电阻R5组成，基准电压检测电路IC1选用的型号为TL431，基准电压检测电路IC1的负极K接PNP型硅三极管VT1的集电极，基准电压检测电路IC1的参考端R接电阻R2的一端、电阻R3的一端和电阻R5的一端，电阻R2的另一端接锂电池的正极，电阻R3的另一端接电路地GND，电阻R5的另一端接闪烁集成电路IC2的第1脚；
恒流快慢放电电路：它由PNP型硅三极管VT1、PNP型硅三极管VT2、电阻R7、电阻R4、拨动开关SW和电阻R6组成，PNP型硅三极管VT1的基极接PNP型硅三极管VT2的发射极和电阻R7的一端，电阻R7的另一端接电阻R4的一端和拨动开关SW的一端，电阻R4的另一端和拨动开关SW的另一端接锂电池的正极，PNP型硅三极管VT2的基极接PNP型硅三极管VT1集电极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端接锂电池的正极，PNP型硅三极管VT2集电极接闪烁集成电路IC2的第1脚；
1.5V石英钟工作电源：它由电阻R8、硅整流二极管D1～D2组成，闪烁集成电路IC2的第1脚通过电阻R8接硅整流二极管D1的正极和石英钟电源的正极，硅整流二极管D1的负极接硅整流二极管D2的正极，硅整流二极管D2的负极接电路地GND和石英钟电源的负极。
放电指示电路：它由闪烁集成电路IC2和黄色发光二极管LED3组成，闪烁集成电路IC2选用的型号为LEg9816，闪烁集成电路IC2的第1脚接黄色发光二极管LED3的正极，黄色发光二极管LED3的负极接闪烁集成电路IC2的第2脚，闪烁集成电路IC2的第3脚接电路地GND。
附图说明
附图1是本发明提供一个锂电池容量测量装置的实施例电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示锂电池容量测量装置的电路工作原理图和附图说明，并且按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间的连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求进行实施即可实现本发明。
元器件的选择及其技术参数
IC1为基准电压检测电路，选用的型号为TL431，封装形式T0—92，引脚分别是：R为参考端、A为正极、K为负极；正极A与负极K两端的输出电压在2.5～36V范围内连续可调，工作电流范围为0.1～100mA，动态电阻典型值为0.2Ω；
IC2为闪烁集成电路，选用的型号为LEg9816；
VT1的型号为8550，也可用2SC9012等PNP型硅三极管、要求Icm＞300mA，VT2可选用2SC9015、A1015等小功率PNP型硅三极管、要求hFE＞150；
硅整流二极管D1～D2选用的型号为1N4000，或者选用的1N4148，要求2只硅整流二极管串联后正向电压降正好为1.5V；
LED1为红色发光二极管，用于锂电池极性接反指示；
LED2为绿色发光二极管，它作为锂电池性接接入正确指示；
LED3为黄色发光二极管，作为放电电路指示，锂电池放电过程中黄色发光二极管LED3以2Hz的频率闪烁，闪烁集成电路IC2有T0-92和软封装两种封装形式；
所有电阻可以使用l/8 W金属膜电阻，电阻R1的阻值为470Ω，电阻R2的阻值为10KΩ，电阻R3的阻值为47KΩ，电阻R4、电阻R7和电阻R8的阻值均为3.3Ω，电阻R5的阻值为22KΩ，电阻R6的阻值为1KΩ；
SW为拨动开关；石英钟选择工作电源电压为1.5V，即使用单节电池的石英钟。
装置电路制作要点说明及电路调试
本发明电路设计的截止放电电压为3.3V，基准电压检测电路IC1的控制电压由电阻R2、电阻R3分压决定；
若制作时没有闪烁集成电路IC2，可在黄色发光二极管LED3的回路中串一个几十欧姆电阻代替闪烁集成电路IC2；
如果只是用于测量600mAh以下的小容量锂电池，拨动开关SW可以不用安装。

Claims (2)

1.一种锂电池容量测量装置，它包括3.7V锂电池、锂电池极性指示电路、恒流放电控制电路、恒流快慢放电电路、放电指示电路、1.5V石英钟工作电源及石英钟，其特征在于：
所述的锂电池极性指示电路由红色发光二极管LED1、绿色发光二极管LED2和电阻R1组成，红色发光二极管LED1的负极和绿色发光二极管LED2的正极接电阻R1的一端，红色发光二极管LED1的正极和绿色发光二极管LED2的负极接锂电池的负极和电路地GND，电阻R1的另一端接锂电池的正极；
所述的恒流放电控制电路由基准电压检测电路IC1、电阻R2、电阻R3和电阻R5组成，基准电压检测电路IC1选用的型号为TL431，基准电压检测电路IC1的负极K接PNP型硅三极管VT1的集电极，基准电压检测电路IC1的参考端R接电阻R2的一端、电阻R3的一端和电阻R5的一端，电阻R2的另一端接锂电池的正极，电阻R3的另一端接电路地GND，电阻R5的另一端接闪烁集成电路IC2的第1脚；
所述的恒流快慢放电电路由PNP型硅三极管VT1、PNP型硅三极管VT2、电阻R7、电阻R4、拨动开关SW和电阻R6组成，PNP型硅三极管VT1的基极接PNP型硅三极管VT2的发射极和电阻R7的一端，电阻R7的另一端接电阻R4的一端和拨动开关SW的一端，电阻R4的另一端和拨动开关SW的另一端接锂电池的正极，PNP型硅三极管VT2的基极接PNP型硅三极管VT1集电极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端接锂电池的正极，PNP型硅三极管VT2集电极接闪烁集成电路IC2的第1脚；
所述的1.5V石英钟工作电源由电阻R8、硅整流二极管D1～D2组成，闪烁集成电路IC2的第1脚通过电阻R8接硅整流二极管D1的正极和石英钟电源的正极，硅整流二极管D1的负极接硅整流二极管D2的正极，硅整流二极管D2的负极接电路地GND和石英钟电源的负极。
2.根据权利要求1所述的锂电池容量测量装置，其特征是：放电指示电路由闪烁集成电路IC2和黄色发光二极管LED3组成，闪烁集成电路IC2选用的型号为LEg9816，闪烁集成电路IC2的第1脚接黄色发光二极管LED3的正极，黄色发光二极管LED3的负极接闪烁集成电路IC2的第2脚，闪烁集成电路IC2的第3脚接电路地GND。
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