本發(fā)明涉及電池容量檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種快速檢測可充電電池容量的方法及其檢測裝置。

背景技術(shù)：

評價電池的質(zhì)量有多項技術(shù)指標，其中電池容量是重要技術(shù)指標之一。按照不同條件分為實際容量、理論容量與額定容量，人們對可充電電池了解更多的是理論容量。實際上，電池在充滿電時，電池實際容量是達不到理論容量值的。實際容量的大小將直接決定電池能夠工作時間的長短。

目前，現(xiàn)有的檢測電池容量的方法，利用單片機實現(xiàn)電池恒流放電，并記錄電池開始放電到放完電所需時間，兩者乘積就是電池容量。此方法雖然能檢測電池容量，但檢測完容量后，電池的電也放完了，有點得不償失，而且這種方法所需的時間比較長。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種快速檢測可充電電池容量的方法及其檢測裝置，根據(jù)電池的充電曲線，對電池容量快速測試，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種快速檢測可充電電池容量的方法，具體步驟如下：

S1.對標準電池用恒流I進行充電，由電壓采樣模塊對電池電壓進行采樣，由內(nèi)設(shè)算法程序的單片機根據(jù)充電時間進行記錄分析處理，得出恒流I條件下充電的標準電池隨時間電壓增加的對應(yīng)關(guān)系，即恒流I下標準電池的充電曲線圖，按照此方法，可以得到任意可充電池的標準充電曲線圖，然后根據(jù)當前電池電壓值，可以在曲線上算出當前電壓下電池的容量C＝I×t；

S2.對待測電池恒流I充電一段時間T，由電壓采樣模塊記錄充電前的電池電壓V1、充電結(jié)束后電池電壓V2，由內(nèi)設(shè)算法程序的單片機，計算出這段時間充進去的容量△Cx＝I×T，即待測電池電壓充電前后V1、V2的容量差值，由內(nèi)設(shè)算法程序的單片機結(jié)合步驟S1測試出的標準充電曲線算出V1、V2之間的容量差△C，并算出電壓V2時的電池容量C2，則△Cx/△C＝Cx2/C2，便可推算出待測電池當前電池容量Cx2＝C2×△Cx/△C。

優(yōu)選的，所述S1步驟中，電池電壓每增加5mV，則單片機記錄下累計充電時間t，供繪制電池的充電曲線圖。

優(yōu)選的，所述S2步驟中，具體包括以下步驟：

S21.由電源對檢測系統(tǒng)上電，進行電路安全自檢；

S22.檢測系統(tǒng)判斷是否有電池接入，當電池接入后，通過檢測電池通道正負兩極電壓來判斷電池是正接、還是反接，反接時不對電池充電，正接時則開始對電池充電；

S23.由電壓采樣模塊對電池電壓進行采樣，由內(nèi)設(shè)算法程序的單片機根據(jù)充電時間進行記錄分析；

S24.由內(nèi)設(shè)算法程序的單片機對恒流I、電壓采樣等數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理計算，得出電池容量。

優(yōu)選的，所述S2步驟中，在電壓采樣模塊對電池電壓進行采樣時，電流采樣模塊對充電電池的充電電流進行采樣，為單片機提供電流數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，為防止因溫度上升所導致的內(nèi)壓上升,當?shù)竭_電池過充點電壓時，立刻關(guān)斷對電池的充電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本快速檢測可充電電池容量的方法通過恒流充電過程中對電池電壓、充電時間、電流值等進行采樣、分析、計算處理，便對得出待測電池當前電池容量，而不需要對充電電池進行放電，能更快測出電池當前容量，有利于用戶在充電過程中準確掌握充電電池當前的實際電池容量，適用于鋰電池等領(lǐng)域，從而既有利于節(jié)能環(huán)保，又提高了檢測效率和實用性，具有廣泛應(yīng)用前景。

為更好地實現(xiàn)發(fā)明的目的，這里，還提供一種快速檢測可充電電池容量的檢測裝置，包括單片機系統(tǒng)、電源電路、保護電路、電壓采樣模塊、電流采樣模塊、充電模塊、顯示模塊，所述單片機系統(tǒng)分別與電源電路、保護電路、電壓采樣模塊、電流采樣模塊、充電模塊、顯示模塊連接。

優(yōu)選的，所述電源電路為DC-DC電路，包括升壓、降壓、升/降壓和反相結(jié)構(gòu)，用于將直流電壓變換至目標直流電壓，具有高效率、高輸出電流、低靜態(tài)電流等特點。

優(yōu)選的，所述保護電路包括電源保護電路和電池保護電路，分別對檢測裝置及充電電池起保護作用。保護電路通過檢測電池通道正負兩極電壓來判斷電池是正接、還是反接。反接時，不對電池充電；正接時，充電器對電池充電。為防止因溫度上升所導致的內(nèi)壓上升,需終止充電狀態(tài)，此時,保護電路檢測電池電壓,當?shù)竭_電池過充點電壓時，立刻關(guān)斷充電器對電池充電，防止電池因過充而引起的損壞。

優(yōu)選的，所述顯示模塊為LCD顯示屏，可顯示電池電壓、電池容量、充電時間等信息。

優(yōu)選的，所述充電模塊可為多個，以同時實現(xiàn)對多塊充電電池的檢測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法1號充電電池恒流350mA的充電曲線圖；

圖2為本發(fā)明方法2號充電電池恒流700mA的充電曲線圖；

圖3為本發(fā)明方法實施例的工作流程圖；

圖4為本發(fā)明檢測裝置實施例的方框示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

一種快速檢測可充電電池容量的方法，具體步驟如下：

S1.對標準電池用恒流I進行充電，由電壓采樣模塊對電池電壓進行采樣，電池電壓每增加5mV，則單片機記錄下累計充電時間t，由內(nèi)設(shè)算法程序的單片機根據(jù)充電時間進行記錄分析處理，得出恒流I條件下充電的標準電池隨時間電壓增加的對應(yīng)關(guān)系，即恒流I下標準電池的充電曲線圖，按照此方法，可以得到任意可充電池的標準充電曲線圖，然后根據(jù)當前電池電壓值，可以在曲線上算出當前電壓下電池的容量C＝I×t。

S2.參照圖1、圖2所示，對編號為1號和2號的充電電池做步驟S1的記錄分析處理過程，得到1號電池恒流350mA的充電曲線和2號充電電池恒流700mA的充電曲線圖，假設(shè)1號電池電壓為A時，電池容量為Ca1，電池電壓為B時，電池容量為Cb1；假設(shè)2號電池電池電壓為A時，電池容量為Ca2，電池電壓為B時，電池容量為Cb2，則1號電池A、B兩電壓之間的電池容量差為△C1＝(Ca1-Cb1)；2號電池A、B兩電壓之間的電池容量差為△C2＝(Ca2-Cb2)。由此發(fā)現(xiàn)Ca1/Ca2≈Cb1/Cb2，根據(jù)合分比例定理，可知△C1/△C2≈Ca1/Ca2≈Cb1/Cb2。經(jīng)過對市面上常用的充電電池進行充電曲線檢測分析，得出電池容量之間普遍存在上述比例關(guān)系。

由此，對待測電池恒流I充電一段時間T，由電壓采樣模塊記錄充電前的電池電壓V1、充電結(jié)束后電池電壓V2，由內(nèi)設(shè)算法程序的單片機，計算出這段時間充進去的容量△Cx＝I×T，即待測電池電壓充電前后V1、V2的容量差值，由內(nèi)設(shè)算法程序的單片機結(jié)合步驟S1測試出的標準充電曲線算出V1、V2之間的容量差△C，并算出電壓V2時的電池容量C2，則△Cx/△C＝Cx2/C2，便可推算出待測電池當前電池容量Cx2＝C2×△Cx/△C。

在圖1、圖2中，根據(jù)本發(fā)明容量計算公式Cx2＝C2*△Cx/△C，其中2號電池B點容量：C2＝24431×700/3600mAh，2號AB兩點電池容量差：△C＝(24431-12362)*700/3600mAh，1號電池容量差：△Cx＝(23748-12468)*350/3600mAh。依據(jù)公式計算得出1號電池在B點的計算電池容量為2295mAh。根據(jù)圖1可知，1號電池在B點的實際電池容量為2308mAh?？芍嬎汶姵厝萘颗c實際電池容量之間的誤差僅為13mAh，可忽略不計。

參照圖3所示，所述S2步驟中，具體包括以下步驟：

S21.由電源對檢測系統(tǒng)上電，進行電路安全自檢；

S22.檢測系統(tǒng)判斷是否有電池接入，當電池接入后，通過檢測電池通道正負兩極電壓來判斷電池是正接、還是反接，反接時不對電池充電，正接時開始對電池充電；

S23.由電壓采樣模塊對電池電壓進行采樣，由內(nèi)設(shè)算法程序的單片機根據(jù)充電時間進行記錄分析；

S24.由內(nèi)設(shè)算法程序的單片機對恒流I、電壓采樣等數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理計算，得出電池容量。

進一步的，所述S2步驟中，在電壓采樣模塊對電池電壓進行采樣時，電流采樣模塊對充電電池的充電電流進行采樣，為單片機提供電流數(shù)據(jù)。

進一步的，為防止因溫度上升所導致的內(nèi)壓上升,當?shù)竭_電池過充點電壓時，立刻關(guān)斷對電池的充電。

參照圖4所示，為更好地實現(xiàn)發(fā)明的目的，這里，還提供一種快速檢測可充電電池容量的檢測裝置，包括單片機系統(tǒng)、電源電路、保護電路、電壓采樣模塊、電流采樣模塊、充電模塊、顯示模塊，所述單片機系統(tǒng)分別與電源電路、保護電路、電壓采樣模塊、電流采樣模塊、充電模塊、顯示模塊連接。

所述電源電路為DC-DC電路，包括升壓、降壓、升/降壓和反相結(jié)構(gòu)，用于將直流電壓變換至目標直流電壓，具有高效率、高輸出電流、低靜態(tài)電流等特點。

所述保護電路包括電源保護電路和電池保護電路，分別對檢測裝置及充電電池起保護作用。保護電路通過檢測電池通道正負兩極電壓來判斷電池是正接、還是反接。反接時，不對電池充電；正接時，充電器對電池充電。為防止因溫度上升所導致的內(nèi)壓上升,需終止充電狀態(tài)，此時,保護電路檢測電池電壓,當?shù)竭_電池過充點電壓時，立刻關(guān)斷充電器對電池充電，防止電池因過充而引起的損壞。

所述顯示模塊為LCD顯示屏，可顯示電池電壓、電池容量、充電時間等信息。

所述充電模塊可為多個，以同時實現(xiàn)對多塊充電電池的檢測。這里為2個。

需要進行檢測時，進行圖3所示操作，將待測充電電池放入待測電池通道，直至取出充電電池。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。