如何快速估计电池容量的想法

爱你矿坛

  相信很多人都很想知道自己手中电池的容量。按正规的做法是：将电池充满电后接入负载放电。再用一计时器计算放电时间。这样就可计算出电池的容量。
  但这样的做法有两个主要的缺点：1、需要比较长的时间。2、不能用于一次性电池。
  下面就我自己的想法提岀与大家讨论(先声明这是想法，我自己也未试过)：
  大家都知道所有电池都有内阻。所以我们可以把电池看成是一个没有内阻的理想电池E再串联上一个电阻r(如下图一所示)。大多数情况下电池的内阻r越小电池的容量越大。反之电池的容量越小。这就给了我们一个机会，能否通过测量电池的内阻r而大概估计电池的容量呢？
  看图一：当我们用电压表测量电池的开路电压V的时候。由于电压表的内阻很大。因此电路的电流很小，可视为零。这时电压表测得的电压V即为电池的电源电动势E(即V=E)。
  现在看图二：当我们在电池两端接入负载R后，这时电压表测得的电压是V。其数值为：
  V=I*R
  I=E/(r+R)
  U=E*R/(r+R)
  上式显示E在什么情况下都大于V。而且r越大R越小E与V相差越大。
  前面我们已经说过r越小电池的容量越大(此时E与V相差也越小)。反之电池的容量越小((此时E与V相差也越大)。根上面的结果如果我们将R固定为某一数值时。用电压表测量电池的空载电压E及带载电压V。比较E及V两者的差值就可大概估计到电池的容量(相差多少对应的容量是多少当然这要经过实际数据的测量记录)。一般来说容量越大的电池，两者相差越少。
  我们再讨论一下R。上面讲过R越小E与R的相差就越大。即电压表显示的相差值可读性越好。但R不能取得太小。太小了电路电流很大这样就会损坏电池。所以R也要根据不同容量的电池取值。
  根据上面所得的结论，我设计出下面的电路(图三)。电路其实很简单，主要是实验数据。其中E为代测电池、V为电压表、K1为测量开关、K2为测量不同容量电池的转换开关(比如50mAH～200mAH为一档，200mAH～1AH为一档、1AH～5AH为一档…)。电路参数，对不起还未有。因为这只是一个想法，行不行望大家给点意见。

longshort

用测内阻的方法来估算电池的容量，我也曾经想过。但这需要做很多的工作，包括长期的内阻测试，不同的电池内阻不同，新旧电池的内阻不同，其变化曲线如何，不同放电方案下的内阻如何变化等等，都需要细致的测试过程来给出数据，没有三五年，没有一定规模的不同种类的比对，很难得到一个兼容并蓄的测试方案，这是个世界难题。

爱你矿坛

longshort 发表于 2017-8-2 06:44
用测内阻的方法来估算电池的容量，我也曾经想过。但这需要做很多的工作，包括长期的内阻测试，不同的电池内 ...

  既然你也想过同样的问题，也就是说我们是同道中人。既是同道中人就可通过共同之努力而到达目标。我真庆幸贴子一出就遇同道中人。
  其实作为一个业余爱好者，并不需要很准确地知道电池的容量。电池的容量误差在百分之10甚至百分之20之内都是可以容忍的(总比拿着一块电池什么都不知道好)。但有时你在电路接入一块电池，而电路又出现异常。这时你真的很想知道：这是电路的问题还是电池的问题。又比如你要并联使用一些旧电池，如果你并不知道它们的容量那应该并联多少才合适呢？…。
  如果这想法是可行的，这电路并不复杂。我只希望大家通过实验找出(E-V)、R与容量的关系(先进行一种电池的实验比如锂电池)并列表。这样或者我们就可找到它们的共同点。这里并不需要计算内阻r，因为如你所说测量及计算内阻r是一个很复杂的过程。

gaoxe

电量  容量  内阻  电压  对于电池测量均有关联   用于测试同类型冲放电曲线数据 可预估电量  容量  已有类似IC发表  用于单节？

longshort

爱你矿坛 发表于 2017-8-2 10:26
既然你也想过同样的问题，也就是说我们是同道中人。既是同道中人就可通过共同之努力而到达目标。我真庆 ...

同一块电池，大功率下使用达到的终止电压很低，而小功率下运用的话终止电压就比较高，这时候两者的内阻完全不同。它们之间是什么关系？

您不一定能体会到其中的艰辛。这方面我是个逃兵，我放弃了。

上海的早晨

有参照对象的可以大致检测。我一般就是用大电流档检测充电电池。

laochentou01

不同种类的电池设计内阻不同，就锂电来说，动力型和容量型的内阻就差好几倍，用内阻估算容量的方法可行行很低。

爱你矿坛

gaoxe 发表于 2017-8-2 11:28
电量  容量  内阻  电压  对于电池测量均有关联   用于测试同类型冲放电曲线数据 可预估电量  容量  已有类 ...

能介绍一下是什么IC吗？

爱你矿坛

上海的早晨 发表于 2017-8-2 16:46
有参照对象的可以大致检测。我一般就是用大电流档检测充电电池。

  你说得对！这东西需要有大量的参照数据。我一个人不可能取得这样大量的数据。而且这些数据都要测量新电池才可得到(新电池标出的容量与实际容量比较接近)。我一个人不可能取得这么多不同容量的新电池。所以才希望有同道者一起参与。当然你们也可以提出另外的方案大家一起探讨。
  你那个方法其实也是在利用电池内阻越小电池的容量越大的原理。因为：
I=E/(r+R)
上式中：r为电池的内阻，R为电流表的内阻。所以你可看岀r越小电流I越大。也即电池的容量也越大。
  但这个方法也有缺点：测量的动作要比较快，动作慢的话很容易损坏电流表或电池。
  
  

爱你矿坛

longshort 发表于 2017-8-2 14:16
同一块电池，大功率下使用达到的终止电压很低，而小功率下运用的话终止电压就比较高，这时候两者的内阻完 ...

  请不要放弃！我们并不是工业的生产者，必须要有严格准确的测量。我们只是给业余爱好者提出一个方便快节的方法。
  在这方面您已经是老前辈了。能否分亨一下老师的经验及方法呢？

爱你矿坛

laochentou01 发表于 2017-8-2 17:48
不同种类的电池设计内阻不同，就锂电来说，动力型和容量型的内阻就差好几倍，用内阻估算容量的方法可行行很 ...

因为如你所说，所以才要分开电池的类型测量，列表作参考。

longshort

爱你矿坛 发表于 2017-8-3 02:12
请不要放弃！我们并不是工业的生产者，必须要有严格准确的测量。我们只是给业余爱好者提出一个方便快节 ...

老前辈不敢！

我的做法很简单，在标称电压和终止电压之间取一个中值，就认为容量已经告謦，可以开始充电了。至于究竟是百分之多少，就别管它了，反正是业余的嘛。

EOKOK

电池的内阻和容量是二个不同概念.内阻怎么与容量扯上了呢?

sxsndhl

同楼上的想法，容量没有捷径，只有老老实实的测啊。

wangwei0171

没有办法快速测容量