[发明专利]液晶显示电能表用一次性环保锂电池可靠工作电路

说明书

技术领域

本发明涉及计量技术领域，是一种液晶显示电能表用一次性环保锂电池可靠工作电路。 

背景技术

一次性环保锂电池，以下简称锂电池，锂电池的正极活性物质亚硫酰氯与负极活性物质金属锂直接接触，金属锂表面会生成了一层致密的氯化锂钝化膜。这层钝化膜一方面能有效的保护锂表面不被继续腐蚀，使该锂电池能长期储存，有优良的储存寿命。但另一方面这层钝化膜由于是离子导体，电子绝缘体，当外电路接通时，根据放电电流的大小，这层钝化膜会产生不同的电压降，使锂电池输出电压比正常工作电压低，使锂电池电压产生滞后现象。随着放电的进行，钝化膜逐渐脱落，锂电池的工作电压才能逐渐恢复，因此电压滞后是锂亚硫酰氯锂电池固有的特性，是不可以避免的。锂电池电压滞后是绝对的，但电压滞后的程度是相对的。锂电池电压滞后的程度与锂电池的放电电流有关系。贮存后有电压滞后的锂电池放电电流越大电压滞后程度越大。锂电池的电压滞后程度又是动态的，由于钝化膜的生成，是一个缓慢的电化学反应过程，这一反应与锂电池储存的温度，储存的时间有很大关系，温度越高，储存时间越长，钝化膜生成越致密。锂电池表现为电压滞后越严重。锂电池在常温下储存和在高温下储存，钝化膜的生长状态不完全等同。锂电池靠十几微安的电流供电不能解决锂电池表面钝化，此时用大电流工作，如果电极表面的钝化膜很厚，锂电池电压瞬间有可能会降到1.8V以下。 

液晶显示电能表的运行环境根据国家的标准GBT17215.211-2006/IEC62052-11：2003中6.1项，温度范围详见表1。液晶显示电能表按照户外用表设计，其存储和工作的极限温度为-40℃～+70℃。在市电供电时锂电池是备份电源不处于使用状态，就相当于存储在仓库中，其存储的环境和液晶显示电能表的运行环境一致，也就是-40℃～+70℃。 

表1 

由于现阶段的液晶显示电能表是复费率计费，需要记录大量与时间参数有关的信息，结算的时间是30分钟至一个月不等，时钟电路能否稳定可靠的工作就显的尤为重要，而停电时读取表内记录的相关数据也是当前液晶显示电能表的一项基本功能。 

液晶显示电能表在市电工作时，因为锂电池是备份电源，所以不对相关电路供电，只有在失去市电时才使用。锂电池主要给时钟电路和停电显示电路等相关电路供电。液晶显示电能表内的时钟电路在市电停止供电后需要一直由锂电池供电来保证时间的准确，但其电路的电流只有几个微安，不能阻止钝化膜的形成，而停电显示电路初始阶段需要十几个毫安的放电电流。在以往的液晶显示电能表锂电池电路中只有锂电池电压检测电路，而没有考虑到由于锂电池本身的特性带来的影响。如果液晶显示电能表在现场运行了1年或更长的时间，锂电池钝化膜就会形成，一旦在市电停电后唤醒液晶显示电能表进行停电显示，由于锂电池钝化膜的形成会导致锂电池在短时间内提供不了稳定可靠的供电电压，从而导致时钟电路供电电压不足，影响时钟电路的稳定工作，严重的会使时钟电路短时间停止工作， 此时时间会回到一个初始值。恢复供电后液晶显示电能表内的时间会从某一初始时间开始向运行，由于恢复供电后的时间不是当时记录的真实时间，因此，继续运行存储的数据是在错误的时间下记录的，不会按照正确的时间执行，也就意味着电能表程序会按照错误的时间保存数据，那么液晶显示电能表的各个费率的执行时间与正常的设置值就会存在偏差，不在同一时间下记录数据其数据就失去了真实性。除了会造成显示时间日期不对外，还会造成结算日不结算，费率执行错误，导致用户用电纠纷等诸多问题。 

发明内容

本发明目的是提供一种液晶显示电能表用一次性环保锂电池可靠工作电路，它通过在锂电池电路中增加锂电池的放电电路，再用根据锂电池钝化膜形成的时间特点利用单片机来控制放电电路的放电时间和频率，使其即能够保证锂电池不形成钝化膜，又能够保证锂电池的可靠性。 

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：一种液晶显示电能表用一次性环保锂电池可靠工作电路，单片机U1通过电阻R51与短接点K3连接，短接点K3与锂电池BAT1的正极连接，锂电池BAT1的负极接地；电阻R51与电阻R46连接，电阻R46另一端接地；短接点K3依次与电阻R64、二极管D10、电阻R65串联，电阻R65另一端与单片机U1的73脚连接；短接点K3与二极管D5连接，电阻R51和R46组成分压电路与单片机U1的50脚连接对锂电池电压进行检测，电阻R64、、R65、二极管D10与单片机73脚连接组成锂电池的放电电路。