專利名稱：蓄電池保有容量即時(shí)測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用或維護(hù)二次電池的裝置，特別是蓄電池保有容量即時(shí)測(cè)定儀。
現(xiàn)有技術(shù)中有一種放電叉式蓄電池容量計(jì)，基本原理是測(cè)定蓄電池在額定負(fù)載放電時(shí)單隔端電壓。其缺點(diǎn)是只能用儀表盤的色塊區(qū)間定性地表明蓄電池“良好”、“可以使用”、“待充電”，僅用一個(gè)額定負(fù)載測(cè)定各種型號(hào)蓄電池的端電壓，(由于各型號(hào)電池的放電電流不同，在同一負(fù)載上的電壓也不同)因而不能定量測(cè)量保有容量，精度低，沒有實(shí)用價(jià)值。
本發(fā)明的目的，在于提供一種能定量、快速、連續(xù)準(zhǔn)確測(cè)定蓄電池保有容量的即時(shí)測(cè)定儀。
本發(fā)明用蓄電池小時(shí)率放電原理進(jìn)行測(cè)量。在小時(shí)放電(對(duì)管式電池，以2小時(shí)率放電；對(duì)涂膏式電池，以1小時(shí)率放電)的情況下，單隔蓄電池的端電壓與其保有容量CB成線性關(guān)系，端電壓范圍為1.4V～2.1V時(shí)，對(duì)應(yīng)的CB為0～100％。因而通過測(cè)量小時(shí)率放電時(shí)單隔端電壓，即可測(cè)量CB。
本發(fā)明的特征在于用特定的負(fù)載電阻接于蓄電池的單隔上實(shí)現(xiàn)了小率放電，用測(cè)試電路將負(fù)載電阻上的電壓降轉(zhuǎn)換為電流由指針式電流表指示保有容量。測(cè)試電路中采用了高穩(wěn)定度的參考電源進(jìn)行零點(diǎn)遷移，實(shí)現(xiàn)了電流表的量程為1.4V～2.1V；還采用了平衡輸入電路和正向跟隨器，使得測(cè)量輸入端不分正負(fù)極性。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A是本發(fā)明的電路測(cè)試框圖。
圖2B是本發(fā)明的測(cè)試電路原理圖。
本發(fā)明由兩個(gè)電極觸頭(A、B)，連接于電極觸頭上的負(fù)載電阻R，連接于負(fù)載電阻兩端的測(cè)試電路和指針式電流表組成(圖1)。
負(fù)載電阻R是一定幾何形狀的導(dǎo)體，其橫截面和長(zhǎng)度由被測(cè)蓄電池的小時(shí)放電率選定。對(duì)管式電池，用2小時(shí)放電率選定；對(duì)涂膏式電池，用1小時(shí)放電率選定。方法是用電池的額定容量除以2得2小時(shí)率放電電流值，鉛電池的單隔端電壓均按2V計(jì)算，用歐姆定律即得兩小時(shí)放電率電阻值；用電池的額定容量除以1得1小時(shí)率放電電流值，端電壓取2V，用歐姆定律得1小放電率電阻值。
測(cè)量由平衡輸入、雙通道正向電壓跟隨、電壓－電流變換及零點(diǎn)遷移、電源逆變及整流濾波、參考電源、電源欠壓報(bào)警等部分組成(圖2A)以下參看圖2B平衡輸入電路，用于將輸入電壓V1變?yōu)椋?1/2 V1和－ 1/2 V1平衡輸入，分別送至兩個(gè)對(duì)稱的雙通道正向跟隨器。電路由R1、R2、W1構(gòu)成，R1、R2串聯(lián)接于集成電路LM324運(yùn)放IC1、IC2的正向輸入端，也即測(cè)量電路的輸入端，R1、R2的接點(diǎn)接地。W1并接于R1、R2上，用于調(diào)整R1、R2阻值平衡。
雙通道正向電壓跟隨電路用于將平衡輸入電路輸入電壓的負(fù)壓輸出 1/2 V1和平衡輸入電路一起使測(cè)量輸入端不分正負(fù)極性。電路由IC1、IC2、三極管T1、T2及其射極電阻R3、R4組成，T1、T2的基極接IC1、IC2的輸出端，反饋引自T1、T2的射極。
電壓－電流變換及零點(diǎn)遷移電路，用于將總輸出電壓 1/2 V1變換為電流，供電流表指示；實(shí)現(xiàn)電流表的量程為1.4～2.1V。電路由三極管T1、T2及其射極電阻R3、R4構(gòu)成，T1、T2除完成正向跟隨外，同時(shí)作為恒流源，射極電阻為電壓－電流變換電阻。T1、T2集電極并聯(lián)接電流表，指示測(cè)量結(jié)果，R3、R4不接地，而接到參考電源Vr，以實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)遷移。
電源逆變及整流濾波電路為使測(cè)量?jī)x供電簡(jiǎn)化，采用1.5V一號(hào)干電池供電，但各部分電路需＋3V、－3V、＋9V三種電壓。所以，使用兩只三極管T3、T4及變壓器B作為電源逆變電路，用D1～D4四只二極管構(gòu)成雙全波整流，經(jīng)過電容濾波，獲得＋3V和－3V直流電壓。由D5、D6倍壓整流獲得＋9V電源。
參考電源將＋9V電源經(jīng)帶放大環(huán)節(jié)的穩(wěn)壓電路T51WD1穩(wěn)壓后，再由高穩(wěn)定的精密穩(wěn)定管WD2穩(wěn)壓，用LM324的一個(gè)運(yùn)放IC3構(gòu)成的電壓跟隨器跟隨，提供0.7的高穩(wěn)定度參考電壓。
電源欠壓報(bào)警電路為保證測(cè)量?jī)x正常工作，1.5V的一號(hào)干電池用完后，設(shè)有報(bào)警指示電路，便于更換電池，該電路用LM324的一個(gè)運(yùn)放構(gòu)成比較器，用干電池電壓E與參考電源輸出的另一參考電壓VRB(可調(diào))比較，當(dāng)干電池電壓低于VRB時(shí)發(fā)光二極管亮，提醒使用者更換電池。
測(cè)試電路元件見附表。
指針式電流表表盤上直接刻有保有容量值，測(cè)量時(shí)，可直讀保有容量值，可選用0～100μA量程的。
本發(fā)明使用時(shí)，將兩電極觸頭刺入單隔蓄電池的樁頭上，電流表指針停留處即為保有容量值。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，輸入分正負(fù)，測(cè)量結(jié)果由指針式電流表直觀顯示；對(duì)不同型號(hào)的蓄電池選用不同的負(fù)載電阻，均能實(shí)現(xiàn)特定小時(shí)率放電；能定量、連續(xù)、即時(shí)測(cè)定蓄電池的保有容量，測(cè)量精度高；使用十分方便；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低廉。
權(quán)利要求1.一種蓄電池保有容量測(cè)定儀，由兩個(gè)電極觸頭A、B和連接于電極觸頭上的負(fù)載電阻R以及指針式電流表等組成，其特征在于負(fù)載電阻R是由被測(cè)蓄電池的小時(shí)放電率選定的電阻，負(fù)載電阻R和電流表之間連接有測(cè)試電路。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)定儀，其特征在于負(fù)載電阻對(duì)于管式電池，用2小時(shí)放電率選定；對(duì)涂膏式電池，用1小時(shí)放電率選定。
3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)定儀，其特征在于測(cè)試電路由平衡輸入，雙通道正向電壓跟隨，電壓－－電流變換及零點(diǎn)遷移，電源逆變及整流濾波，參考電源幾部分組成。
4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)定儀，其特征在于a.雙通道正向電壓跟隨電路由集成電路LM324的兩個(gè)運(yùn)放IC1，IC2，三極管T1，T2及其射極電阻R3，R4組成，T1，T2的基極接IC1，IC2的輸出端，反饋引自T1，T2的射極。b.電壓～電流變換及零點(diǎn)遷移電路由三極管T1，T2及其射極電阻R3，R4組成，R3，R4為電壓～電流變換電阻，T1，T2的集電極并聯(lián)接電流表，R3，R4不接地，接參考電源，以實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)遷移。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種使用或維護(hù)二次電池的裝置，特別是蓄電池保有容量即時(shí)測(cè)定儀。由電極觸頭、連接于電極觸頭上的負(fù)載電阻、連接于負(fù)載電阻上的測(cè)試電路和指針式電流表組成。能定量、連續(xù)、即時(shí)測(cè)定蓄電池的保有容量，精度高，使用十分方便。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低廉。
文檔編號(hào)G01R31/36GK2083298SQ9022092
公開日1991年8月21日 申請(qǐng)日期1990年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月18日
發(fā)明者陳時(shí)錦, 段萬普 申請(qǐng)人:云南師范大學(xué)科技教學(xué)服務(wù)中心