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充电电池容量测试仪规划

电池容量是衡量电池质量的重要指标。充电电池的容量测试有很多的方法。可以依据电池的放电曲线,进行短时间放电,从而粗略得出电池容量。

电池容量是衡量电池质量的重要目标。充电电池容量测验有许多的办法。可以依据电池的放电曲线,进行短时刻放电,然后大略得出电池容量。这种办法最大的长处是快速,可是充电电池的放电曲线并不具有普遍性,许多残次电池放电初期电压也很平稳,一旦进入中后期,电压下降十分敏捷,所以选用这种办法得出的定论将十分不准确的。最牢靠最准确无误的仍是以规范电流放电,全程丈量实践放电时刻的办法。不同的放电电流,充电电池终究可以开释出的电量是不同的,有必定的距离。蓄电池的容量标示都是有共同规范的。现在运用最多的是10小时率放电容量与20小时率放电容量两种。10小时率放电容量便是电池以恒定电流放电,至电量耗尽放电时刻可以坚持10个小时左右,这个电流就被称作10小时率电流(衡量电量竭尽的规范,不能以电池放电端电压降低到零为准。电池过度放电,会导致电池容量削减,无法康复,甚至提早损坏、彻底失效。所以每种电池放电中止电压都有严厉的规则,这个可以查阅相关材料。过度放电与过度充电是形成充电电池不能到达运用年限、提早作废的首要原因)。实时放电的丈量办法最大的缺陷便是费时吃力,因为耗时久这样丈量精度也很简单遭到各种外部要素的影响。丈量进程中假如用10小时率电流继续放电时刻至少都要在5个小时以上,作这样长时刻的测验更需求满足的耐性与精力以及富余的时刻。科技的开展是十分敏捷,今日单片机现已十分遍及了。通过单片机程序操控对放电时刻,深度进行主动化操控,就很简单精准测出电池的实践容量,完结整个进程的主动操控。模仿实践放电丈量容量的办法尽管对动力有一点糟蹋,可是关于1A、2A以下的小容量充电电池仍是彻底可行的,对大容量电池进行抽样检查也是很有必要。

下面介绍的电池容量测验仪选用89S51作为操控芯片,图1便是硬件的电路原理图。

图1 硬件的电路原理图

这个电池容量测验仪由放电电路、单片机操控计时两个彻底独立部分组合而成。单片机部分制造费时吃力,并且市面上单片机已很遍及,没必要亲手制造,随意找一片51单片机试验板就可以了。放电电路则是比较简单的,仅由四五只元件构成。单片机部分首要担任对放电时刻计时,终究得到一组牢靠的数据,用于电池功能的考量。

这种放电电路的本质便是一模仿可控硅。当咱们将待测电池接入电路相应方位时,点按发动键,假如电池尚有余量,则电池两头放电电压将坚持在设定值以上,三极管VT1就会瞬间饱满,电池通过电阻R2进行放电。这种电路有牢靠准确峻峭的开关特性,VT1肯定作业于饱满截止两种状况之下。通过可调电阻对开关电路临界值(即充电电池放电中止电压)进行调理设定,便可习惯于各种不同类型充电电池的全程维护放电。因为个人的运用不需求十分精准的测验成果,所以实践测验中电池模仿放电原则上仍是以快些为好,只需求得到一个大致的电池容量。为了较快完结电池测验进程,这儿的电路设计选用两小时率电流进行放电。通过对各种电池丈量成果的横向比较,容量的差异仍是清楚明了的,以此作为衡量电池好坏的规范,就现已满足了。这儿以1000mAH、1.2V标准镍氢电池测验为例,放电电流500mA就需求选用2Ω的放电电阻,电池中止放电电压应操控在1V以上。放电中止电压通过可调电阻R1来调理设定。一般可调电阻精度较差,且简单发生漂移,会导致设定好的中止电压随时刻推移以及运用环境改动发生较大的动摇。为了确保放电中止电压的精准且易于设定,R1可以运用3296系列精细可调电位器。3296多圈可调精细电位器的可调规模一般在50T,所以每圈的调理规模为2%,每滚动一度,阻值改动大约0.005%,所以很简单调理取得一个准确、安稳的阻值。

中止电压的设定必须在实践放电进程中进行,负载电阻R2阻值变化,现已设定的中止电压也会随之改动,需求从头设置。详细的调试办法就不再胪陈了,参阅一下相关材料。

这个放电电路不需求独自的作业电源,并且与电池品种没有相关性,彻底可以习惯镉镍、镍氢、锂电池、铅酸电池各品种型蓄电池的维护性放电,仅仅需求依据电池类型以及容量巨细从头设置电路的中止电压及放电电流。假如电池容量相对较高,那么三极管VT1、VT2的耗散功率也要相应加大一些,一起不要忘了加大负载电阻R2的功率。

图2是放电电路的印刷电路图,元件数量少,很简单制造。

图2 印刷电路图

各种电池两小时率电流放电可以坚持的放电时刻一般都是在1.5小时以下的。这儿单片机计时体系运用秒计时,4位LED数码管显现。最大计时时刻9999秒,大约2.7小时。

图1单只LED数码管内部都是由8只发光管组合而成,别离作为8的7段字型部分,以及一位小数点。这儿运用的是共阳极数码管,内部8只发光管的阳极是并连一起引出的,作为使能操控。

在实践电路中,L1便是榜首只数码管的共阳极点。单片机的输出、输入接口数量都很有限,所以4位LED数码管驱动都是运用动态显现的办法。4只独立数码管LED的内部a、b、c、d、e、f、g、dp这8段发光管相对应的阴极都是并连的。共同由单片机P0口8位输出进行驱动。数码管要显现出数码还必须在共阳极点一起施加正电压才行。所以要让4位中某一数码管进行显现,只需在P0口输出字型码的一起,给这位数码管共阳极点加上正电压就行了,当然与此一起其他三位数码管的共阳极点要坚持低电压,才不致显现呈现紊乱。数码管共阳极点驱动电流较大,所以选用了三极管进行操控。以榜首只数码管为例,在P0端口输出字型码的一起,P37输出低电平,三极管T4导通,则共阳极点L1就得到高电平了,数字就会显现在榜首只数码管上了。

程序设计是以单片机P37口作为计时操控端子,P37口输入低电平,计时程序发动,4只数码管显现时刻。放电电路中按下发动按键,放电进程触发,VT1导通,电池端电压降落到放电电阻R2两头,A端对地为高电平,通过电阻R4迫使三极管VT3导通,P37口电平就被拉低了,单片机计时程序发动。电池电压降到中止电压今后,放电电路主动封闭,A端电压消失,VT3康复截止状况,计时程序中止,数码管坚持显现当时继续时刻。

如要进入下次测验,首要按动单片机复位键,当时计时清零,等候下一次测验开端。

程序设计比较简单。它的大致流程如下:初始化,P3端口置位,建立常量a为时刻计数器,顺次对a的十进制数值各位进行提取,次序输送到P0端口,P2端口中的P24、P25、P26、P27各位是顺次作为四位数码管的使能操控端,通过P2端口的合作,就可以完结对各位数码管的驱动,时刻的动态显现。程序进行中要不断地检测P3端口数值以决议计时状况:假如电池处于放电进程之中,三极管VT3导通,将迫使P37端口电压降到零,P3端口值便是127,单片机程序检测到这一成果,时刻常量a将主动加1,指示期间放电时刻现已连续1秒种了。这1秒钟的时刻准确核算是比较费事的。计时程序是一个循环结构,每一周期耗用时刻都是共同的。所以在运用keil软件调试进程中,通过对时刻计数寄存器sec的调查核算,可以得出一次循环大致需求的时刻。以此为据再通过恰当改动延时子程序循环次数将常量a计时周期操控在1秒以下,剩下细小的时刻差就可以通过插补空指令来校对了。计时精度只需操控在千分之一以下就可以了。在51单片机运用11.0592MHz晶体振荡器的情况下,指令周期大约1.085微秒,所以将计时精度操控在千分之一以下问题不大。差错总是会有的,只能通过准确核算来操控了,也可以通过替换更高频率的晶体振荡器进步单片机时钟频率的办法来进一步进步计时的精度。假如放电进程中,意外原因或许人为中止放电进程,P37端口变为高电平,程序循环依旧会进行下去,仅仅时刻常量a中止主动加一,时刻显现坚持不变。

编译后,写入单片机内部,做好放电电路部分与51单片机的衔接,便可投入运用。

电池接入后,按动轻触按键“发动”,就会进入一次容量测验进程,期间电池取出接入,都不会影响到单片机计时。电池放电结束,单片机数码管显现确定,给出总放电继续时刻,单位为秒。可以自行人工核算放电小时数。当然也是可以自行对程序进行改善,直接以小时分钟方法进行显现。只需单片机不断电,数码管将继续显现当时放电时长。假如要进入下次丈量进程,只需求按动单片机复位键,数码管清零,单片机程序转入起点,你就可以进入新一次的容量测验进程了。

充电电池假如较长时刻搁置,它的实践容量将遭到影响,从头启用榜首次可以开释的容量远远达不到标示容量,放电电压也很不平稳。至少要通过三次以上的充电放电循环,电池彻底激活,容量才干康复到应有的水平。充分考虑这种要素的影响,所以容量测验一般采纳屡次均匀的办法,或许循环充放电三次今后放电继续时刻为准,以此衡量电池容量才算是恰当。

#include “reg51.h”

char

code disp[]={40,235,50,162,225,164,36,234,32,160};

//字形码

void delay(unsigned int dt)

{ unsigned int j=0;

for(;dt>0;dt–)

{ for(j=0;j125;j++)

{;}

}

}

void main()

{ int a,b,c,led1,led2,led3,led4;

P3=255;

a=0;

for(;;)

{b=a;

led1=b%10;

P2=239;

P0=disp[led1];

delay(6);

P2=255;

b=b/10;

led2=b%10;

P2=223;

P0=disp[led2];

delay(6);

P2=255;

b=b/10;

led3=b%10;

P2=191;

P0=disp[led3];

delay(6);

P2=255;

b=b/10;

led4=b%10;

P2=127;

P0=disp[led4];

delay(6);

P2=255;

for(c=44;c>0;c–)

{

P2=239;

P0=disp[led1];

delay(5);

P2=255;

P2=223;

P0=disp[led2];

delay(5);

P2=255;

P2=191;

P0=disp[led3];

delay(5);

P2=255;

P2=127;

P0=disp[led4];

delay(5);

P2=255;

}

if(P3==127)

delay(3);

if(P3==127)

a=a+1;

else a=a;

}

}

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