电池剩余容量预测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电池剩余容量预测装置。用数学模型揭示了电池剩余容量与放电传质过程的速度之间奥秘，提供了实用的非耗尽式测试新法。本装置包括主机－单板机和附加电路；辅机－琴键开关、波段开关，总线插座、稳压电源和数字表头；夹具－放置８０粒电池的四层板状结构。本装置的优特点：节能、快速、高效、预测准确、稳定可靠、使用方便。适用于各种型号扣式钟表电池的大批量检测甚至全测。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种专用的电池剩余容量预测装置，属电子器件测量仪器。长期以来，在扣式一次电池的研究和生产中，普遍采用将电池进行恒电流或恒负荷放电至终止电压的办法，抽样推测该批电池的容量。即使按照IEC标准或GB7112－86标准所规定的放电测试法来抽测电池放电容量，也都要花费很长时间，不能及时反馈生产上电池产品的质量信息，且要报废大量的被测电池，造成能源、经济、时间上很大损失，有的干脆凭径验或采用“短路电流法”粗略判断该批电池的优劣，但对于较准确地测知电池的剩余容量一直是无能为力。因此，从六十年代以来，国内外电池界就把电池容量的非耗尽式的测试列为急待解决的重大科研难题之一。为此，国内外许多专家学者作了长期研究和很大努力。本技术是经过三年精心研究和大量试验，于1991年底试制成功了《电池剩容量预测电脑》，日前，在为申报专利查询中。见到中国专利号86202131－快速多功能扣式银锌电池测试仪，但其测准性欠佳，(据称电池容量测量误差为±10％)。本技术的目的是提供一种实用、节能、快速、高效、测得准、易操作的电池剩余容量预测装置。采用本装置，可以变耗尽式测试为基本无损测量，节能实用；有可能变抽样检测为大批量检测甚至全检全测，优胜劣汰，从而确保和提高产品质量。因此，本技术势必会得到电池生产厂、使用扣式电池的电子手表厂及微型电子器具生产厂家和销售部门的欢迎和采纳。本技术是这样实现的它是由主机A、辅机B、夹具C三部份组成。主机A包括TP－801－Z80单板计算机和附加电路，该附加电路由模数转换器ADC0804、四与非门74LSOO、释放开关K1、K2、及其控制电路(含晶体管、微型继电器等)、启动开关K3、电阻R1、R2等组成，其中ADC0804的引脚1～3、11～18连接到单板机的中央处理器CPU上，74LSOO的引脚1.9，连接到单板机的P10(并行输入／输出电路)上，辅机B包括S－86总线接插座、10档互销琴键开关Kj，10×8微型波段开关Ki、稳压电源(提供＋5V、1A直流和＋25V、30mA直流)、数字电压表等。主机与辅机之间的联络是通过园形4芯接插件内导线(含＋5V直流供电线。被测电池的正极连通线、接地线)。夹具C是采用四层的板状结构，其中，第1层为导电板，第2层为绝缘板、其上制有倒凸形园孔，第3层为双面印制线路板，第4层为作底座用的绝缘板，其上安装有导电的弹性接触头，其数量与第2层上的倒凸形园孔的数量相一致，第1层到第4层之间用二只特制的螺钉紧固。主机、辅机、夹具三者之间的外连接是采用软连接的。主机内还安装有音乐卡，在测试中如需音乐助兴，只要接通微动开关，开始测试，乐曲停止、即告测试结束。接着下一个测试。在辅机内还可安装微型打印机及多路电子模拟开关，可为即将问世的本装置改进型全自动测试提供方便。本技术的电池剩余容量预测装置，由于采用了定型产品TP－801单板计算机，加上精心设计的附加电路以及科学编程、软件手段，配上辅机和特制夹具的结构，故其测准性高，重复性好，而且快速，一分钟完成测试全过程。提高工作效率5000倍以上，软化固化，稳定可靠，剩余容量测量误差≤±3％，测试操作简单易行。以下结合附图，对本技术作进一步描述。附图说明图1为电池剩余容量预测装置电原理图。图2－a为本技术的辅机面板布置图。图2－b为辅机内部结构布置示意俯视图。图3－a为专用测试夹具结构示意图。图3－b为夹具第2层80孔绝缘板示意图。图3－c为夹具第4层底座结构示意图。如图1所示所有被测电池的负极连在一起接地，正极分别通过琴键开关Kj连至波段开关Ki的定片，Ki的动片接至启动开关K3的定片，K3的动片经过电阻R7连至主机中模数转换器ADC0804的引脚7上，同时，满容量的对比电池E。正极也接至K3的另一定片，其动片经过电阻R6连至ADC0804的引脚6上，引脚19串联电阻R5连同引脚4经电容C1接地，引脚8接地，引脚9接基准电压VRef引脚20接＋5V电源，引脚1.2.3，分别联络选片信号CS(低电平有效)、外设读信号IOR(低电平有效)、外设写信号IOW(低电平有效)，引脚11～18经8位双向数据线D0～D7使ADC与单板计算机TP－801中的Z80－CUP(中央处理器)连通。TP－801中的Z80－PIO(亦行输入／输出接口电路)将操作指令，有关信号传送给四与非门74LSOO的引脚1.9，74LSOO引脚3.4相联，8.12相连，引脚6.11分别经电阻R5、R4接至晶体管3DG6的基极，串联在3DG6集成电极回路里的微型继电器作为释放开关的一部份，按特定程序巧妙地控制着K1、K2的动作。通过大量的实际试验，从6千多组原始记录数据中，综合分析后，发现在适当的窄脉冲放电电流作用下，电池的端电压暂态响应特性曲线的进程，主要取决于电池传质过程的迟缓性，因此，借助于电池短暂放电过程给传质过程的速度带来的微小变化，经过取样、放大、运算，用数学模型揭示了电池剩余容量与放电传质过程之间奥秘。终于预测出该电池现存的剩余容量的多少，并立即显示出剩余容量S的百分数。如图2－a辅机面板布置图所示，辅机面板正中下方是S－86总线接插座，它接纳来自夹具第三层双面印制线路板引出的80个被测电池的正极，和来自夹具第一层紫铜板公共接地的所有电池负极，80个电池被10档琴键开关之一选出8个，琴键开关Kj的动片与波段开关Ki的定片相连，通过波段开关8中选1，波段开关的动片接至面板左侧的园形4芯插座上，由辅机内稳压电源提供的＋5V稳定直流电压连同接地点也引至园形4芯插座上，园形4芯接插件连通了辅机和主机。为了便于检测，在辅机机箱左外侧面下方备有Ex、＋5和“地”的检测点。如图2－b辅机内部结构布置示意俯视图所示，其中1－输入输出插座，2－数字电压表，3－互锁琴键开关4－10×10特制波段开关，目前用了10×8位，5－微型打印机位置，6－稳压电源，7－电源保险丝座(选用1.5A保险丝)，8－电源输入插座，9－S－86总线接插座，10－检测点接线柱(可检测被测电池的“＋”端，＋5V，“地”)。如图3－a专用测试夹具结构示意图所示，夹具采用四层的板状结构，第1层为紫铜导电板，第2层为绝缘板，(见图3－b)，其上制有80个倒凸形园孔，第3层为双面印制线路板，其上焊接了80根导电的弹性接触头，并一起固定在第4层底座上(见图3－C)。整个夹具从顶层到底座之间串用二只特制螺钉紧固起来，装卸也很方便。当接入电源，电源指示灯亮，同时主机A上的LED显示器上显示“P”，表明单板计算机可以接受命令，在单板机键盘上依次按下OD40键，显示器上显示Od40，表明已送入启动地址OD40H指令，检查琴键开关Kj的揿入档次和波段开关Ki的拨定位置，应对应被测电池的座号，同时按下位于主机左下角的开关K3和键琴上的EXEC(连续执行程序键)。经过一分钟(实为59.8秒)的自动运算，显示器上显示测试结果一该被测电池的剩余容量S％。权利要求1.一种电池剩余容量预测装置，由主机A、辅机B、夹具C组成，其特征在于a.主机A包括单板计算机和附加电路，该附加电路由模数转换器ADC0804、四与非门74LSOO、释放开关K1、K2及其控制电路(含微型继电器、晶体管)、启本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池剩余容量预测装置，由主机Ａ、辅机Ｂ、夹具Ｃ组成，其特征在于：ａ．主机Ａ包括单板计算机和附加电路，该附加电路由模数转换器ＡＤＣ０８０４、四与非门７４ＬＳＯＯ、释放开关Ｋ↓［１］、Ｋ↓［２］及其控制电路（含微型继电器、晶体管）、启动开关Ｋ↓［３］、放电负载电阻Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、以及对比电池Ｅ。所组成，其中；ＡＤＣ０８０４的引脚６．７．经电阻Ｒ↓［６］、Ｒ↓［７］连接到启动开关Ｋ↓［３］的两个动片，引脚１９串联电阻Ｒ↓［３］连同引脚４经电容Ｃ↓［１］接地，引脚１．２．３，１１～１８连接到单板计算机ＣＰＵ（中央处理器）上，引脚９接基准电压Ｖ↓［Ｒｅｆ］，引脚２０按＋５Ｖ电源，７４ＬＳＯＯ的引脚１．９与单板计算机ＰＩＯ（并行输入／输出电路）相接，引脚６．１１经电阻Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］接至晶体管３ＤＧ６的基极。ｂ．辅机Ｂ包括波段开关Ｋｉ、互锁琴键开关Ｋｊ，总线接插座、稳压电源以及数字电压表，其中；波段开关Ｋｉ的动片与启动开关Ｋ↓［３］的定片相连，Ｋｉ的定片与琴键开关Ｋｊ的动片相接，Ｋｊ的定片与释放开关Ｋ↓［１］、Ｋ↓［２］的动片连接。ｃ．夹具Ｃ是采用四层的板状结构，第１层为导电板，第２层为绝缘板，在其上制有倒凸形园孔，第３层为双面印制线路板，第４层为作底座用的绝缘板。在其上安装有弹性接触夹；接触头的数量与第２层板上倒凸形园孔的数量相一致，从第１层到第４层之间，用二只特制的螺钉紧固起来。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴性良，袁平书，
申请(专利权)人：吴性良，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]