[实用新型]电池荷电保持能力的快速测量装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种电池荷电保持能力的快速测量装置，适用于多种二次电池和一次电池的单体及电池组的荷电保持能力测量。 

背景技术：

电池在我们的生活、生产、科学研究中应用越来越广泛，铅酸、镉镍、镍氢、锂离子等电池是常用的二次电池，碱锰、锌锰等是常用的一次电池，其共同的特点是，所有电池都不同程度地存在自放电的现象，电池及电池组的自放电的差异性是直接影响到电池使用寿命的重要技术指标。电池行业标准中，电池的自放电性能一般用荷电保持能力来描述。测试电池的荷电保持能力，对于电池的研究、电池性能改进都起到重要的作用。目前国际通用的测量方法是：将电池充满电后，在高温或常温状态下搁置7天或28天，然后通过测量电池的剩余电量来评估电池荷电保持能力的大小。这种传统荷电保持能力的测量方法受环境干扰影响较大，准确性十分有限，并且需要很长的测试时间、占用大量的流动资金和大面积生产场地，造成很大的浪费，严重影响电池企业和电池科研单位的经济效益。 

发明内容：

本发明的目的是：提供一种新的电池的荷电保持能力快速测量的装置，它可以在数小时内完成电池的荷电保持能力测试，并且可以定量计算电池自放电电流的大小。 

本实用新型的技术方案是：如图1所示，一种电池的荷电保持能力快速测量方法，对于一个存在自放电电流I₁的被测量电池B，可以用一个理想电源E₀与一个电阻R₀并联等效电路表示，采用一个辅助补偿电流Iw对其进行充电，将被测量电池电压U₁与标准电源E的电压Ue采用比较器C进行比较，通过受控充电电源Pw改变辅助补偿电流Iw的大小，使被测量电池的电压U₁在一段时间内跟随标准电源E的电压Ue保持不变，此时辅助补偿电流Iw与被测量电池的自放电电流I₁相等，由于辅助补偿电流Iw是已知的，从而得到了被测量电池的自放电电流的准确数值。电池的自放电电流可准确描述电池的荷电保持能力。因而达到了测量电池荷电保持能力的目的。需要说明的是，辅助补偿电流Iw可以是直流也可以是交流，交流的正半周对电池充电，交流的负半周对电池放电，当正负半周电流不相等时，其差值可以等效于直流辅助补偿电流Iw对被测量电池充电。 

本实用新型进一步的技术方案是：如图2所示；采用一个比较器C，通过受控充电电源Pw调整辅助补偿电流Iw，使被测量电池B的电压U₁在一段时间内跟随标准电源E的电压 Ue保持不变，此时，被测量电池的自放电电流I₁与补偿电流Iw相等，补偿电流即为被测量电池的自放电电流，因而达到了测量电池荷电保持能力的目的。 

本实用新型进一步的技术方案是：如图3所示；采用一个跟随放大器F起到比较器的作用，调整辅助补偿电流Iw，使被测量电池B的电压U₁在一段时间内跟随标准电源E的电压Ue保持不变，此时，被测量电池的自放电电流I₁与辅助补偿电流Iw相等，辅助补偿电流即为被测量电池的自放电电流，因而达到了测量电池荷电保持能力的目的。 

本实用新型进一步的技术方案是：如图4所示；采用一个微分器du/dt，通过受控充电电源Pw调整辅助补偿电流Iw使被测量电池B的电压U₁在一段时间内保持不变，此时，被测量电池的自放电电流I₁与辅助补偿电流Iw相等。辅助补偿电流即为被测量电池的自放电电流，因而达到了测量电池荷电保持能力的目的。 

本实用新型进一步的技术方案是：如图5所示；采用单片机CPU及模数转换器件A/D及数模转换器件D/A实现，将被测量电池B的电压U₁及辅助补偿电流Iw通过A/D转换后输入单片机CPU，CPU经过比较器、跟随器、微分器等算法计算后，通过数模转换器件D/A后，控制受控充电电源Pw调整辅助补偿电流Iw，使被测量电池的电压U₁在一段时间内跟随标准电源B的电压Ue保持不变，此时，被测量电池的自放电电流I₁与辅助补偿电流Iw相等，辅助补偿电流即为被测量电池的自放电电流，因而达到了测量电池荷电保持能力的目的。 

本实用新型的优点是：发明彻底改变了传统电池的荷电保持能力测量需要搁置很长时间、占用大面积生产场地的缺陷，不仅提高了电池荷电保持能力测量的速度和准确性，并且大幅度压缩了电池的生产周期和流动资金的占用。 

附图说明：

图1是本实用新型的原理框图；