電池和能量電池會(huì )隨著(zhù)老化而失去容量。如果電池或電池的容量過(guò)低，我們的設備也可能很快停止工作。我們可以使用圖 1
中的電路來(lái)測量電池的放電時(shí)間。該電路使用機電時(shí)鐘和 DVM(數字電壓表)。測試前電池應充滿(mǎn)電。該電路以固定電流對電池進(jìn)行放電，并測量電池從 100% 放電至
0% 所需的時(shí)間。
圖 1
機電時(shí)鐘指示電池的放電時(shí)間。
例如，如果制造商對電池的容量進(jìn)行評級，并且我們以等于容量 0.1 倍的恒定電流對電池進(jìn)行放電，則電池從充滿(mǎn)到耗盡大約需要 10 個(gè)小時(shí)。NiCd(鎳鎘)或
NiMH(鎳金屬氫化物)電池的制造商將放電結束電壓定為 1V。此時(shí)，電池正在使用 0% 的容量，處于平坦狀態(tài)，需要充電才能進(jìn)一步運行。如果此過(guò)程花費的時(shí)間少于
10 小時(shí)，則電池的容量低于電池制造商的額定值。
在測試電池之前，請使用充電器將其充滿(mǎn)電。向電路施加 12V dc 并使用電位器 P 2在 IC
1B的引腳 6 上設置 1V 的電壓。將時(shí)鐘設置為 12:00。一個(gè) AA 尺寸的 1.5V 電池通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān) S
3為時(shí)鐘供電。
當我們按下瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān) S 1時(shí)，被測電池開(kāi)始通過(guò)晶體管 Q 1和電阻器 R 1放電。使用電位計 P 1設置放電電流。運算放大器
IC 1A使電阻器 R 1兩端的電壓保持恒定，從而提供穩定的電池放電電流。設置 DVM 以測量直流電壓并測量 R
1兩端的電壓。顯示屏以安培為單位顯示放電電流。例如，0.25V 對應于 0.25A。由于初始電池電壓高于 1V，運放 IC 1B的引腳 7為高電平，晶體管 Q
2亮，并且 DPST(雙刀單擲)繼電器線(xiàn)圈處于活動(dòng)狀態(tài)。繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān) S 2關(guān)閉并繞過(guò)啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān) S 1，從而保持放電過(guò)程處于活動(dòng)狀態(tài)。閉合繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)
S 3讓時(shí)鐘保持時(shí)間。
當電池的電壓等于放電結束值 1V 時(shí)，IC
1B的輸出變低并停用繼電器線(xiàn)圈，停止放電過(guò)程。時(shí)鐘也停止了。要獲得電池的容量，請將設置的放電電流值乘以經(jīng)過(guò)的時(shí)間。如果放電電流值較小且電池放電所需的時(shí)間超過(guò)
12 小時(shí)，則必須在開(kāi)始測試后每 12 小時(shí)檢查一次該值，并記住 1 到 12
小時(shí)的圈數。
該電路還可以讓我們估計我們使用的電池或電池的自放電率。將電池充電至其容量的
100%，并根據此程序測量電池容量。再次為我們的電池充電，存放一個(gè)月，然后再次測量電池容量。這兩個(gè)值之間的差異是每月的自放電率。
如果我們將電池堆疊在一起，我們應該提供一個(gè)高于電池放電終止電壓的參考電壓。如果電池電壓高于
12V，請使用更高的電壓值給電路供電。此外，參考電壓值應高于電池的放電終止值。包括晶體管Q 1和電阻器R
1的放電路徑的規格應符合更高的放電電流要求。
該電路適用于任何化學(xué)成分的電池或電池，包括鎳鎘、鎳氫、鉛酸和鋰離子。我們還可以使用該電路來(lái)測量不可充電電池的實(shí)際容量，例如
AA
堿性電池。在這種情況下，放電電池的電壓應等于設備的最低電源電壓。已通過(guò)測試的電池不適合繼續使用，但我們可以使用其容量信息來(lái)估算相同類(lèi)型和制造商的電池的容量。
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