电池放电功率和能量

当电池在规定的负载下进行寿命测试时，其端电压可能不能指示其能量已放电多少。图1是一个功率计电路，它使用模拟乘法器来测量电池在给定时刻提供的实际功率（伏特×安培）。为了测量已输送的总能量，可以使用具有很长时间常数的模拟积分器电路对乘法器的输出电压进行积分;或者可以通过 A/D 转换器频繁采样，并将 Wh 读数累积在计算机中。放电功率和总能量都可以显示电池使用寿命期间的时间。

图1.使用模拟乘法器测量电池放电功率。

在图1示例中，使用AD534乘法器和阻抗差分输入，电池总负载为RL + R意义.R两端的压降意义，施加在 X 输入，测量通过负载 R 的电流L.电池电压，VB，应用于 Y 输入。AD534的输出与电池的真实瞬时输出功率成正比。请注意，RL可以是任意线性或非线性接地负载电路。

可控功率放电电路

如果您希望测量电池在恒定功率下放电时的端子性能，可以在反馈环路中使用如图1所示的功率测量电路来强制实施恒定功率约束。图2显示了在受控功率水平下对电池放电的电路。插图显示了基本方案，其中表示功率的乘法器输出的电压（1 V对应于1 W）与设定值进行比较，并操纵放电电流以将功率恒定在预设水平。

应选择具有适当功耗能力的Q1;达林顿晶体管可用于更高的功率，但一定要允许V坐达林顿。误差放大器应具有足够的输出电流来驱动调整管的基极（OP50可能是大电流应用的不错选择）。

图2.受控功率放电电路。插图显示了基本的反馈原理。

在压差时绕过稳压器

使用稳压器的一个原因是将负载上的恒定电压保持在远低于充满电的新电池端电压的水平，以最大限度地降低负载中的功耗。随着电池的使用，其输出电压逐渐下降到不再需要稳压器来降低电压的水平。事实上，当电池和负载之间的电压差降低到指定的“压差”水平以下时，大多数稳压器就会停止工作。低于此电平时，稳压器的输出急剧下降，从而有效地终止了电路的实用性（即使电池可能仍有足够的容量自行为负载供电一段时间）。

为了防止这种情况发生，对电池电压进行监控，并发出低电量警告信号，指示电池寿命即将结束（以及稳压器压降）。图3所示电路使用具有低电量警告功能的稳压器，当检测到低电量时，会绕过稳压器，并将电池直接连接到负载电路。

在高电池电量下，输出电压被调节，低电量指示灯熄灭;LBO 引脚被拉至输入电平，功率 MOSFET 关断。如果输入电平检测器的基准 （LBI） 设置为V = V外4 Ω坐（稳压器的调整管），使用比率，R1/R2= V/1.3 V -1，则就在稳压器濒临掉线时，LBO 变为低电平，打开功率 MOSFET。从这一点开始，输出是电池电压减去微不足道的MOSFET压降。选择 MOSFET 时要考虑的要点是其阈值电压和 R德森在此特定工作电压下的电阻。图3所示电路将在低至2 V输入电压下工作，150 mA时压差约为100 mV。

图3.当监管机构退出监管时绕过它。

审核编辑：郭婷