CN103323777A - 电池容量检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电池容量检测电路，用于接入待测电池形成放电回路，并通过所述放电回路对待测电池放电来检测电池容量。所述电池容量检测电路包括电压比较模块、电压调节模块以及提示模块，所述电压比较模块的一个电压比较端输入确定的基准电压，所述电压比较模块的另一个电压比较端与所述电压调节模块的输出端连接，所述电压调节模块用于将外部输入的电源电压调节为与所述基准电压一致，所述电压比较模块的输出端与所述提示模块连接，用于在所述电压调节模块输出的电压低于所述基准电压时控制所述提示模块发出提示。上述电池容量检测电路可以适应多种电池的容量检测，节省成本。
Description
技术领域
本发明涉及电池，特别是涉及一种电池容量检测电路。
背景技术
在移动和手提灯灯具里面基本上都使用二次电池，灯具照明时间跟电池的容量有关。不同的电池容量不一样，对于电池容量是否达到标称的值，一般都要进行检测以确定。检测电池的容量的方法是按照一定的放电电流(例如二分之一的工作电流)将满容量电池放电至截止电压，根据放电电流和放电时间即可确定电池容量。
因此，检测电池容量就涉及到调节放电电流、监测截止电压以及记录放电时间。由于不同的电池截止电压和放电电流都不一样，在检测时要采用具有不同电路参数的检测电路，每种电池都用一种测试电路去检测容量的话，会造成浪费，增加了成本。
此外，在电池放电至截止电压时，还需要检测人员值守，以记录放电时间，这也会一定程度上增加检测人员的工作量。
发明内容
基于此，有必要针对检测多种不同电池容量需用到多种检测电路，导致成本较高的问题，提供一种成本较低的电池容量检测电路。
一种电池容量检测电路，用于接入待测电池形成放电回路，并通过所述放电回路对待测电池放电来检测电池容量，包括电压比较模块、电压调节模块以及提示模块，所述电压比较模块的一个电压比较端输入确定的基准电压，所述电压比较模块的另一个电压比较端与所述电压调节模块的输出端连接，所述电压调节模块用于将外部输入的电源电压调节为与所述基准电压一致，所述电压比较模块的输出端与所述提示模块连接，用于在所述电压调节模块输出的电压低于所述基准电压时控制所述提示模块发出提示。
在其中一个实施例中，还包括连接在所述放电回路中的电压电流指示模块。
在其中一个实施例中，还包括电流调节模块，所述电流调节模块连接在所述放电回路中，用于调节待测电池的放电电流。
在其中一个实施例中，所述基准电压由串接在电源和地之间的稳压管Z1和电阻R1提供，其中所述稳压管Z1的阳极接地、阴极与所述电压比较模块输入基准电压的一端连接并通过所述电阻R1连接至所述电源。
在其中一个实施例中，所述电压调节模块包括串接在电源和地之间的分压电阻R2和可调电阻R3，所述可调电阻R3一端接地、另一端作为所述电压调节模块的输出端与所述电压比较模块连接并通过所述分压电阻R2连接至所述电源。
在其中一个实施例中，所述电压比较模块为运算放大器。
在其中一个实施例中，所述提示模块包括串接在电源和地之间的提示器件和开关管Q1，所述开关管Q1的控制端与所述电压比较模块的输出端连接。
在其中一个实施例中，所述提示器件为发光二极管或扬声器，所述开关管Q1为三极管或场效应管，所述开关管Q1的控制端为所述三极管的基极或所述场效应管的栅极。
在其中一个实施例中，所述电流调节模块包括用于电流放大的三极管Q2和三极管Q3，用于调节初始电流的分压电阻R4和调节电阻R5，以及限流电阻R8和限流电阻R9；所述分压电阻R4和所述调节电阻R5串接在所述稳压管Z1的阴极和地之间，所述调节电阻R5一端接地，所述调节电阻R5未接地的一端通过所述限流电阻R8连接至所述三极管Q2的基极；所述三极管Q2的集电极通过所述限流电阻R9接电源、发射极连接所述三极管Q3的基极；所述三极管Q3的集电极接电源、发射极接地。
在其中一个实施例中，还包括串接在所述放电回路中的开关和保险管。
上述电池容量检测电路，根据预先确定的截止电压，可以通过电压调节模块把输入到电压比较模块的电压调节为与基准电压一致，从而实现在放电到达截止电压时提示，可以适应多种电池的容量检测，节省成本。
附图说明
图1为一实施例的电池容量检测电路模块图；
图2为另一实施例的电池容量检测电路模块图；
图3为图2所示实施例的电池容量检测电路的原理图。
具体实施方式
如图1所示，为一实施例的电池容量检测电路模块图。该检测电路10用于接入待测电池形成放电回路，并通过所述放电回路对待测电池放电来检测电池容量。检测电路10包括电压调节模块110、电压比较模块120以及提示模块130。其中电压比较模块120的一个电压比较端输入确定的基准电压，另一个电压比较端与电压调节模块110的输出端连接。电压比较模块120的输出端与提示模块130连接。
电压调节模块110用于将外部输入的电源电压调节为与所述基准电压一致，且在当电压调节模块110输出的电压低于所述基准电压时电压比较模块120控制提示模块130发出提示。
利用上述电池容量检测电路检测待测电池容量分为2个主要步骤。
在检测电池容量之前，先将与待测电池截止电压相同电压值的电源接入到电压调节模块110的输入端，然后电压调节模块110根据接入电源的电压值调节输出到电压比较模块120上的电压，使输出到电压比较模块120一个电压比较端上的电压与电压比较模块120另一个电压比较端上的基准电压相一致。具体的调节过程是电压调节模块110将输出到电压比较模块120一个电压比较端上的电压从高往低调节，在调节到某个临界电压时，提示模块130会发出提示，此时电压调节模块110再将该输入到电压比较模块120一个电压比较端上的电压往高调节，提示模块130停止发出提示，此时该临界电压即与基准电压一致。
在检测电池容量时，将待测电池作为电源接入电压调节模块110的输入端，此时无需再次调节电池电压，而只需等待电池持续放电至截止电压。因待测电池是电压调节模块110的输入端，因此当电池放电至截止电压后，如果电池继续放电其剩余电量电压就会低于截止电压，相应地，待测电池剩余电量电压经电压调节模块110调节后输出到电压比较模块120一个电压比较端的电压就会低于电压比较模块120另一个电压比较端的基准电压，此时提示模块130就会发出提示，告知工作人员电池已经放电至截止电压。
因此上述实施例的电池容量检测电路，根据待测电池预先确定的截止电压，可以通过电压调节模块110把输入到电压比较模块120的电压调节为与基准电压一致，从而实现在待测电池放电到达截止电压时提示模块130发出提示，可以适应多种电池的容量检测。
如图2所示，为另一实施例的电池容量检测电路模块图。该检测电路20包括电压调节模块210、电压比较模块220、提示模块230以及电流调节模块240。其中电压比较模块220的一个电压比较端输入确定的基准电压，另一个电压比较端与电压调节模块210的输出端连接。电压比较模块220的输出端与提示模块230连接。电流调节模块240连接在待测电池的放电回路中，用于调节放电电流的大小，以实现待测电池的恒流放电。
因为不同的电池可能需要以不同的放电电流来进行容量检测，因此在前一实施例基础上增加的电流调节模块240能够调节放电电流，以更好地配合不同电池检测容量。
如图3所示，是图2所示实施例的电池容量检测电路的电路原理图。
本实施例中，基准电压由串接在电源和地之间的稳压管Z1和电阻R1提供，其中稳压管Z1的阳极接地、阴极与电压比较模块220输入基准电压的一端连接并通过电阻R1连接至电源。电阻R1限流，稳压管Z1阴极输出稳定的电压。可以理解，此处需要的基准电压是一个稳定的电压即可，因此在其他实施例中，基准电压也可以由其他形式的电路模块提供，例如稳压芯片等。
电压调节模块210包括串接在电源和地之间的分压电阻R2和可调电阻R3，可调电阻R3一端接地、另一端作为电压调节模块210的输出端与电压比较模块220连接并通过电阻R2连接至电源。假设电源电压为V，则电压调节模块210输出的电压Vo＝V·R3/(R2+R3)，其中R2、R3分别是分压电阻R2和可调电阻R3的阻值。当可调电阻R3的阻值R3发生变化时，电压调节模块210输出的电压Vo随之发生变化。可以理解，电压调节模块210并不限于上述形式，例如也可以是分压电阻R2可调、可调电阻R3固定，或者分压电阻R2和可调电阻R3都可调。电压调节模块210也可以是其他形式的电压转换模块。
电压比较模块220比较两个电压比较端输入的电压，输出相应的控制信号。电压比较模块220优选为型号是LM358的运算放大器，运算放大器正相输入端接稳压管Z1的阴极，反相输入端接可调电阻R3未接地的一端。可以理解，电压比较模块220还可以是其他具有电压比较功能的电路或者器件。
提示模块230包括串接在电源和地之间的提示器件和开关管Q1，开关管Q1的控制端与电压比较模块220的输出端连接，接收电压比较模块220的输出的控制信号。具体地，提示器件是扬声器SP1，开关管Q1是场效应管，扬声器SP1与场效应管串接，场效应管的栅极通过限流电阻R6接电压比较模块220的输出端、通过下拉电阻R7接地。在其他实施例中，提示器件还可以是发光二极管等能够通电提示的元器件，开关管Q1还可以是高低电平控制导通或断开的三极管等。
电流调节模块240包括用于电流放大的三极管Q2和三极管Q3，用于调节初始电流的分压电阻R4和调节电阻R5，以及限流电阻R8和限流电阻R9。分压电阻R4和调节电阻R5串接在稳压管Z1的阴极和地之间，调节电阻R5一端接地。调节电阻R5未接地的一端通过限流电阻R8连接至三极管Q2的基极。三极管Q2的集电极通过限流电阻R9接电源、发射极连接三极管Q3的基极。三极管Q3的集电极接电源、发射极接地。本实施例使用了2个三极管对电流进行放大，其他实施例中也可以用1个或3个以上，根据放电电流的大小需要确定。
如图3所示，本实施例的电池容量检测电路还包括串接在放电回路中的开关SW1和保险管FUSE。其中开关SW1用于控制开始放电或结束放电，保险管FUSE用于保护电路。
为便于查看放电过程中的电压和电流变化，本实施例的电池容量检测电路还包括连接在放电回路中的电压电流指示模块。电压电流指示模块具体包括电压表和电流表。
上述的电池容量检测电路，通过调节可调电阻R3，能够将输入到运算放大器的反相输入端的电压调整为与稳压管Z1的电压一致。在被测电池接入电路放电的过程中，电压会逐渐降低直至到达截止电压。当电源电压继续降低时，输入到运算放大器反相输入端的电压就会低于稳压管Z1的电压。运算放大器输出高电平使场效应管导通，扬声器SP1发声提示。
上述的电池容量检测电路，通过调节调节电阻R5，能够控制输入到三极管Q2基极的电流，经过两级放大后即为电池的放电电流。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电池容量检测电路，用于接入待测电池形成放电回路，并通过所述放电回路对待测电池放电来检测电池容量，其特征在于，包括电压比较模块、电压调节模块以及提示模块，所述电压比较模块的一个电压比较端输入确定的基准电压，所述电压比较模块的另一个电压比较端与所述电压调节模块的输出端连接，所述电压调节模块用于将外部输入的电源电压调节为与所述基准电压一致，所述电压比较模块的输出端与所述提示模块连接，用于在所述电压调节模块输出的电压低于所述基准电压时控制所述提示模块发出提示。
2.根据权利要求1所述的电池容量检测电路，其特征在于，还包括连接在所述放电回路中的电压电流指示模块。
3.根据权利要求1所述的电池容量检测电路，其特征在于，还包括电流调节模块，所述电流调节模块连接在所述放电回路中，用于调节待测电池的放电电流。
4.根据权利要求1至3任一项所述的电池容量检测电路，其特征在于，所述基准电压由串接在电源和地之间的稳压管Z1和电阻R1提供，其中所述稳压管Z1的阳极接地、阴极与所述电压比较模块输入基准电压的一端连接并通过所述电阻R1连接至所述电源。
5.根据权利要求1至3任一项所述的电池容量检测电路，其特征在于，所述电压调节模块包括串接在电源和地之间的分压电阻R2和可调电阻R3，所述可调电阻R3一端接地、另一端作为所述电压调节模块的输出端与所述电压比较模块连接并通过所述分压电阻R2连接至所述电源。
6.根据权利要求1至3任一项所述的电池容量检测电路，其特征在于，所述电压比较模块为运算放大器。
7.根据权利要求1至3任一项所述的电池容量检测电路，其特征在于，所述提示模块包括串接在电源和地之间的提示器件和开关管Q1，所述开关管Q1的控制端与所述电压比较模块的输出端连接。
8.根据权利要求7所述的电池容量检测电路，其特征在于，所述提示器件为发光二极管或扬声器，所述开关管Q1为三极管或场效应管，所述开关管Q1的控制端为所述三极管的基极或所述场效应管的栅极。
9.根据权利要求4所述的电池容量检测电路，其特征在于，所述电流调节模块包括用于电流放大的三极管Q2和三极管Q3，用于调节初始电流的分压电阻R4和调节电阻R5，以及限流电阻R8和限流电阻R9；
所述分压电阻R4和所述调节电阻R5串接在所述稳压管Z1的阴极和地之间，所述调节电阻R5一端接地，所述调节电阻R5未接地的一端通过所述限流电阻R8连接至所述三极管Q2的基极；
所述三极管Q2的集电极通过所述限流电阻R9接电源、发射极连接所述三极管Q3的基极；所述三极管Q3的集电极接电源、发射极接地。
10.根据权利要求1所述的电池容量检测电路，其特征在于，还包括串接在所述放电回路中的开关和保险管。
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