本帖最后由 ztzp 于 2025-7-6 12:07 編輯
初步設想,使用STC89C52單片機控制,利用該單片機T2的16位自動裝填初值功能,得到精確的1秒時鐘,每隔1秒累計所放電量(Q=It),放電負載使用自制的2A電子負載儀,放電電流由負載儀設定(先以100mA為準),則每1秒所放的電量為:
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2025-7-6 11:37 上傳
每隔1秒就以上述公式計算電量進行累計。
放電電流的設定可以用跳線(或撥碼開關)將某個I/O口的各位分別對地短路來實現。
在P1口外接5位撥碼開關(也可以在PCB板上焊兩排排針,用短路帽來短接),設置放電電流(圖中電流為50mA):
撥碼開關設置放電電流.jpg (86.69 KB, 下載次數: 0)
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由于有5檔開關,所以能夠預置的放電電流種類為:
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開關1~5分別設置電流強度為:50mA、100mA、200mA、400mA、800mA。
各檔位組合設置的充電電流(以50mA遞增)如下表:
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2025-7-6 11:41 上傳
當電池電壓達到3V時終止放電,這個可以用繼電器來控制負載儀,并接通蜂鳴器報警。
3V電壓的檢測可以用一個電壓比較器(LM339)構成的“施密特觸發器”來完成,基準電壓源由一個TL431構成。
部分元件參數及封裝:
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2025-7-6 11:43 上傳
電路原理:模擬部分(放電進行時):
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電路原理:模擬部分(放電停止):
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TL431分壓原理:
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2025-7-6 11:45 上傳
其中R1是1、3腳間電阻;R2是1、2腳間電阻。
電路原理:數字部分:
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2025-7-6 11:45 上傳
單片機部分供電由78L05三端穩壓器提供,實測單片機部分工作電流不大于20mA,所以78L05在不加散熱片的情況下也能正常工作。
01 單片機供電:5V穩壓.png (21.64 KB, 下載次數: 0)
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2025-7-6 11:46 上傳
前面的電路(主要是模擬部分),由于電池有負載時的端電壓小于空載時的電壓,所以如果用繼電器的開關控制電池放電的話,則在電池電壓低于臨界值時,繼電器觸點斷開電池的瞬間,負載消失,導致電池電壓又會高于臨界值,這時繼電器觸點又會重新閉合,如此重復,繼電器的觸點就會不停的抖動,這個過程會長達幾個小時不停,我第一個繼電器就是這樣損壞的。
所以在電路中取消了用繼電器觸點控制電池,在電路中只讓觸點控制單片機“中斷”、蜂鳴器。
控制“中斷”,在中斷函數中停止累加器工作,LED顯示最后的電量,這就是電池的容量;
控制蜂鳴器報警,提醒人,放電結束了。
在關閉電路以前,電池繼續通過負載儀放電也無所謂,因為電池都有保護芯片,放到一定的時候它會自動斷電的。
目前采用如下電路結構:
模擬部分:
06 電路原理(新):模擬部分.png (92.97 KB, 下載次數: 0)
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2025-7-6 11:47 上傳
數字部分:
05 電路原理(新):數字部分.png (78.97 KB, 下載次數: 0)
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2025-7-6 11:49 上傳
電路最大的改變是放電截止時不再用繼電器斷開電池,以免造成繼電器觸點頻繁抖動。
繼電器采用雙刀雙擲,當放電截止時,一個觸點控制單片機的INT0,使累計停止;另一個觸點接通蜂鳴器,用聲音提醒放電已經結束了。
用面包板搭建的測試電路:
07 用面包板搭電路實驗.jpg (683.49 KB, 下載次數: 0)
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2025-7-6 11:50 上傳
08用面包板搭電路實驗.jpg (367.55 KB, 下載次數: 0)
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電路調試成功后,用洞洞板焊接而成的最終作品:
22 成品(正面).jpg (501.32 KB, 下載次數: 0)
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23 成品(背面).jpg (749.02 KB, 下載次數: 0)
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15 初版(反面).jpg (585.09 KB, 下載次數: 0)
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工作狀態:
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2025-7-6 11:53 上傳
這是自制的“2A負載儀”在放電過程中的工作狀態:
開始放電時(100mA放電電流):
17 負載儀(開始放電時).jpg (174.17 KB, 下載次數: 0)
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2025-7-6 11:54 上傳
放電結束時(100mA放電電流):
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2025-7-6 11:54 上傳
經過對手中幾片鋰電池進行測量,數據如下:
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表格4.jpg (83.5 KB, 下載次數: 0)
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