本文中解釋的精確電池容量測試儀電路可用于實時測試任何可充電電池的最大備用容量。

基本概念

該電路的工作原理是通過恒流對充滿電的被測電池放電，直到其電壓達到深度放電值。

此時，電路自動切斷電池與電源的連接，而連接的石英時鐘提供電池提供備用電池的經過時間。時鐘上的經過時間告知用戶電池相對于設定放電電流的精確容量。

現在讓我們借助以下幾點來了解所提出的電池容量etster電路的詳細工作原理：

賽道的主要階段

參考上述電池備份時間測試儀的原理圖，設計可分為3個階段：

使用IC1b的恒流放電級

使用IC1a的深度放電切斷級

外部 1.5 V 石英時鐘電源截止

單個雙通道運算放大器IC LM358用于實現恒流放電和深度放電切斷過程。

比較器運算放大器IC1b的工作方式類似于電池的精密恒流放電控制器。

恒流電池放電的工作原理

電阻R8至R17形式的虛擬放電負載連接在MOSFET源極端子和接地線之間。

根據首選的放電電流，在這些并聯電阻組上產生等效壓降。

注意到該壓降，并通過預設P1在IC1b運算放大器的同相輸入端調整完全相同的電位。

現在，只要電阻兩端的壓降低于該設定值，運算放大器輸出就會繼續保持高電平，MOSFET保持導通狀態，以首選的恒流速率對電池放電。

但是，如果假設電流由于某種原因而趨于增加，則電阻組兩端的壓降也會增加，導致IC1b的反相引腳2處的電位超過同相引腳3。這會立即將運算放大器的輸出翻轉至 0V，從而關閉 MOSFET。

當MOSFET關斷時，電阻兩端的電壓也會瞬時下降，運算放大器再次接通MOSFET，并且該開/關周期以快速速率繼續，確保恒流放電完美地保持在預定水平。

如何計算恒流電阻

連接在 MOSFET T1 源端的并聯電阻組決定了電池的恒流放電負載。

這模仿了電池在正常工作期間可能承受的實際負載和放電率。

如果使用鉛酸電池，那么我們知道其理想放電率應該是其 Ah 值的 10%。假設我們有一個 50 Ah 的電池，那么放電率應該是 5 安培。電池也可以以更高的速率放電，但這可能會嚴重影響電池壽命，因此 5 安培成為理想的偏好。

現在，對于 5 安培電流，我們必須設置電阻值，使其在響應 5 安培電流時自身可能產生約 0.5 V。

這可以通過歐姆定律快速評估：

R = V/I = 0.5 / 5 = 0.1 歐姆

由于有 10 個并聯電阻，每個電阻的值變為 0.1 x 10 = 1 歐姆。

瓦數可以計算為 0.5 x 5 = 2。5 瓦

由于 10 個電阻并聯，因此每個電阻器的瓦數可以是 = 2.5 / 10 = 0.25 瓦或簡單的 1/4 瓦。但是，為了確保精確工作，每個電阻器的功率可以增加到 1/2 瓦。

如何設置深度放電截止

決定電池備份最低電壓閾值的深度放電切斷由運算放大器IC1a處理。

可以按以下方式設置它：

假設 12 V 鉛酸電池的最低放電水平為 10 V。預設 P2 的設置使得 K1 連接器兩端的電壓產生精確的 10 V。

這意味著運算放大器的反相引腳2現在設置為精確的10 V基準電壓。

現在，在開始時，電池電壓將高于這個10 V電平，導致引腳3同相輸入引腳高于引腳2。因此，IC1a的輸出將很高，從而允許繼電器接通。

這反過來又允許電池電壓到達MOSFET進行放電過程。

最后，當電池放電至10 V以下時，IC1a的引腳3電位高于引腳2，導致其輸出變為零，繼電器關閉。電池被切斷并停止進一步放電。

如何測量已用備份時間

為了根據電池達到完全放電水平所需的時間來直觀地測量電池容量，必須有一個時間指示器，該指示器將顯示從開始到電池達到深度放電水平的經過時間。

這可以通過連接任何普通石英掛鐘并移除其 1.5 V 電池來簡單地實現。

首先，從時鐘中取出 1.5 V 電池，然后將電池端子連接到 K4 連接器點，極性正確。

接下來，時鐘被判為12 0時鐘。

現在，當電路啟動時，第二對繼電器觸點將1.5 V DC從R7/D2的連接點連接到時鐘。

這為石英鐘供電，以便它可以顯示電池放電過程經過的時間。

最后，當電池深度放電時，繼電器切換并斷開時鐘電源。時鐘上的時間凍結并記錄精確的電池容量，或電池的實際備份時間。

測試程序

一旦電池容量測試儀的組裝完成，您需要將以下附件連接到從K1到K4的各種連接器上。

K1應與電壓表連接，通過P2調節設置深度放電電壓等級。

K2可以與電流表連接以檢查電池的恒流放電，盡管這是可選的。如果在 K2 處不使用電流表，請確保在 K2 點之間添加導線鏈接。

被測電池應以正確的極性連接在 K3 上。

最后，石英鐘的電池端子應通過K4連接，如上一節所述。

一旦上述項目得到適當集成，并按照前面的說明進行預設P1 / P2設置，就可以按下開關S1來初始化電池容量測試過程。

如果連接了電流表，它將立即開始顯示由MOSFET源電阻設置的精確恒流放電，并且石英時鐘將開始記錄電池的運行時間。

聲音電池測試儀

這個簡單的有聲電池測試電路檢查1.5 V至12 V范圍內所有類型的電池的狀況。該電路中有一個標準振蕩器，其輸出頻率與電源電壓相當獨立，但隨著電源阻抗的變化而有很大差異。因此，通過顯示單個電子元件，新電池或電池將提供大約 500 Hz 的音符。

放置耗盡的電池時，提供約1 kHz的注釋。該器件的電池電壓在 1.5 V 至 14 V 之間進行了檢查，使用 BC547 作為 Q1，使用 BC557 作為 Q2。