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【仪器心得】自己动手组装仪表用锂电池容量检测器

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2024/10/10
谱绘人生

其他仪器综合讨论

现在，仪表内置可充电锂电池的情况比较普遍。使用一段时间后，有的电池老化，不能维持仪器正常工作，需要更换。网上销售各型可充电锂电池的商家很多，购买也非常方便。但有的新购电池装上后，用不了多长时间，又不行了，这是电池的质量问题。对于一些重要仪器，不便经常开机壳更换电池。这就需要安装前，对新电池的容量进行测试，确保电池安装后，可以长期运行。

网上通用电池容量检测器销售，是针对不同充电电池的。通过对其负载电路适当搭配组装，用于检测放电电流在1A以内的锂离子电池、锂聚合物电池容量使用。特别是对于鉴别检测仪器上安装的小容量锂电池质量好坏，非常方便有效。下面介绍组装过程。

一、电池容量检测电路板情况

见下图，这是一款工程款电池容量检测电路板，型号HW586，仪器电源使用USB 5V供电。

基本参数：

电源电压：DC4.5～6V （micro USB接口）

工作电流：不超过70mA

放电电压：1.00V～15.00V 分辨力0.01V

放电终止电压范围：0.5～13.0V

支持通过放电电流：不超过3.000A 分辨力0.001A

电压测量误差：低于1%+0.02V

电流测量误差：低于1.2%±0.002A

测试数据范围：999.9Ah（安时）或者9999 Min（分钟）数值较大时通过小数点移位切换，当低于10Ah时显示为X.XXX ，达到10Ah以上显示为XX.XX，以此类推。

二、仪器负载电路组装结构

被测电池及电子负载电阻（放电电阻）通过该检测电路板左边接线柱连接。电子负载电阻的大小，由被测电池的电压及放电电流确定：电子负载电阻（Ω）=被测电池的电压（V）/放电电流（A）。但该仪器最大放电电流不能超过3A！该检测器是非固定恒流放电，随着电池电压降低，此电流逐步下降。

对于小容量锂电池放电电流采用1C比较安全。常见最小的锂电池容量约30mAh，1C放电电流30mA，放电电阻应为4V÷0.03A=133.33Ω，放电电阻的功率消耗为4V×0.03A=0.12W，取值选取5倍的1/2W或1W。同理，对常见的小容量锂电池计算出放电电阻值、功耗及功率取值，见下表1（按照1C放电，锂电池电压4V计算）：

组装时，简化一下，利用手头已有的电子元件，按照以下方式设置四种规格电子负载（如果手头电子元件规格多，可以更多组合），供测量电池时选用，见下图：

1、为18650锂电池单独设立电子负载。

用两只8Ω/10W水泥电阻并联即等效电阻为4Ω/20W作为18650锂电池和1000mAH及以上电池的电子负载，放电电流1A。

2、用四只5Ω/5W水泥电阻串并联即等效电阻为5Ω/20W作为800mAH及以上电池的电子负载，放电电流0.8A。

3、用一只8Ω/10W水泥电阻作为500mAH及以上电池的电子负载，放电电流0.5A。

4、对于300mAH及以下电池，采用5Ω/5W、8Ω/5W水泥电阻与220Ω/5W线绕电位器和270Ω/3W电阻四者串并联后，作为可变电子负载。给电位器制作一个旋转刻度盘面，标示放电电流30～300mA。

三、实际测量例子

以测量18650锂电池容量实验为例，放电终止电压为2.5V，放电电流0.948A：

将线绕电位器串入水泥电阻线路中，可以调节放电电流至30mA，适合小容量锂电池测量：

结语：该锂电池电量检测仪，适用于锂离子电池、锂聚合物锂电池；不适用于磷酸铁锂电池！这款工程版的电池容量检测器，适合有一定电子技术基础的人使用。要注意的是，应根据所测电池特性，正确设置放电终止电压（本仪器上电后，一般自动默认为2.5V，可自行根据需要进行调整），适应不同锂电池的检测。对于使用中仪器出现的错误代码，参见说明书排除即可。

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