[實用新型]鋰一次性電池容量監測電路

有效

• 申請號: 201920216986.4
• 申請日: 2019-02-20
• 公開（公告）號: CN209673962U
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 陳阜東;譚衛國;張中其
• 申請（專利權）人: 廣西睿奕新能源股份有限公司;上海矽朋微電子有限公司
• 主分類號: G01R31/382
• 分類號: G01R31/382
• 代理公司: 45126 南寧勝榮專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 鄧云書<國際申請>=<國際公布>=<進入

本實用新型公開了一種鋰一次性電池容量監測電路，包括鋰電池、濾波電容、精密電阻、負載電路、A/D電壓轉換電路、電池內阻計算及容量判斷固件，所述鋰電池、濾波電容、精密電阻串聯而成形成主回路，所述鋰電池和濾波電容之間設有線路接地；所述負載電路與濾波電容并聯；所述精密電阻正負極兩端分別連接A/D電壓轉換電路的正負極兩端；所述電池內阻計算及容量判斷固件與A/D電壓轉換電路串聯連接；所述濾波電容為大容量超級電容，容量≥1法拉；所述精密電阻的阻值為鋰電池最小內阻的十分之一。本實用新型不必要斷開負載的開關，降低了監測電路成本。

【技術領域】

本實用新型屬于電子技術領域，涉及一種鋰一次性電池容量監測電路。

【背景技術】

隨著物聯網行業的發展以及基礎網絡的建設，傳感器在物聯網網絡的中的應用越來越廣泛。很多物聯網傳感器電路不便從電網取電，但是因為功耗很小，可以采用大容量一次性電池供電，可以維持8～10年的工作時間，比如水表，熱表等。傳感器模塊需要定時向服務器端發送電池容量信息，并在電池耗盡之前，向服務器端發送告警信號，提醒網絡維護人員及時更換電池，因此，能夠準確地測量電池容量，成為物聯網模塊的必備功能。

隨著電池電量的消耗，電池會出現內阻增加，輸出電壓降低的現象，因此目前電池容量監測可以采取直接測量電池在工作時的輸出電壓，通過輸出電壓判斷電池容量的方式。但是這種方法測量的電壓會隨著輸出負載電流變化，因此判斷電池容量的精確度不高，只適合在輸出電流相對恒定的模塊中應用。另一種改進的方法是定時將電池正極與負載斷開，通過切換開關連接到一個固定的假負載上，以得到相對固定的電流，測量輸出電壓來計算電池內阻，然后根據電池模型來判斷電池剩余容量。這種方法的缺點是負載需要不停斷電重啟，同時需要增加切換開關以及開關控制電路，這種方法既增加了成本，也增加了額外的能量消耗。

【實用新型內容】

本實用新型提供一種鋰一次性電池容量監測電路，以解決背景技術所存在的技術問題。

為解決以上技術問題，本實用新型采用以下技術方案。

一種鋰一次性電池容量監測電路，包括鋰電池、濾波電容、精密電阻、負載電路、A/D電壓轉換電路、電池內阻計算及容量判斷固件，所述鋰電池、濾波電容、精密電阻串聯而成形成主回路，所述鋰電池和濾波電容之間設有線路接地；所述負載電路與濾波電容并聯；所述精密電阻正負極兩端分別連接A/D電壓轉換電路的正負極兩端；所述電池內阻計算及容量判斷固件與A/D電壓轉換電路串聯連接；所述濾波電容為大容量超級電容，容量≥1法拉；所述精密電阻的阻值為鋰電池最小內阻的十分之一。

進一步地，所述鋰電池為鋰一次性電池。

進一步地，所述鋰一次性電池為鋰亞硫酰氯電池。

進一步地，所述的鋰亞硫酰氯電池包括ER14250鋰亞硫酰氯電池、ER18505鋰亞硫酰氯電池中的一種。

進一步地，所述負載電路中的負載包括水表、熱表中的一種或多種。

通過本技術方案，可以實現以下效果：

(1)本實用新型采用新的電路結構，在鋰電池和外接濾波電容之間串入極小的一個精密電阻，在負載工作的同時，通過A/D電壓轉換電路測量串聯精密電阻上兩端的對地電壓，可以通過計算得到電池的輸出電流，并通過電池輸出電壓來判斷電池內阻，通過預先建立的電池容量模型，可以得到電池的剩余容量，并可在到達設定的閾值容量時發出報警，這種方式不僅精密度高，而且不增加成本和額外的能量消耗；

(2)本實用新型不必要斷開負載的開關，降低了監測電路成本。

【附圖說明】

圖1是本實用新型鋰一次性電池容量監測電路示意圖；

圖2是負載工作電流和電池放電電流隨時間變化圖；