[发明专利]锂一次性电池容量监测方法

说明书

本发明公开了一种锂一次性电池容量监测方法，属于电子技术领域，本发明的锂一次性电池容量监测方法，采用新的电路结构，在锂电池和外接滤波电容之间串入极小的一个精密电阻，在负载工作的同时，通过A/D电压转换电路测量串联精密电阻上两端的对地电压，可以通过计算得到电池的输出电流，并通过电池输出电压来判断电池内阻，通过预先建立的锂一次性电池容量模型，可以得到电池的剩余容量，并可在到达设定的阈值容量时发出报警，从而实现锂一次性电池容量的有效监测。这种方式不仅精密度高，而且不增加成本和额外的能量消耗。

【技术领域】

本发明属于电子技术领域，涉及一种锂一次性电池容量监测方法。

【背景技术】

随着物联网行业的发展以及基础网络的建设，传感器在物联网网络的中的应用越来越广泛。很多物联网传感器电路不便从电网取电，但是因为功耗很小，可以采用大容量一次性电池供电，可以维持8～10年的工作时间，比如水表，热表等。传感器模块需要定时向服务器端发送电池容量信息，并在电池耗尽之前，向服务器端发送告警信号，提醒网络维护人员及时更换电池，因此，能够准确地测量电池容量，成为物联网模块的必备功能。

随着电池电量的消耗，电池会出现内阻增加，输出电压降低的现象，因此目前电池容量监测可以采取直接测量电池在工作时的输出电压，通过输出电压判断电池容量的方式。但是这种方法测量的电压会随着输出负载电流变化，因此判断电池容量的精确度不高，只适合在输出电流相对恒定的模块中应用。另一种改进的方法是定时将电池正极与负载断开，通过切换开关连接到一个固定的假负载上，以得到相对固定的电流，测量输出电压来计算电池内阻，然后根据电池模型来判断电池剩余容量。这种方法的缺点是负载需要不停断电重启，同时需要增加切换开关以及开关控制电路，这种方法既增加了成本，也增加了额外的能量消耗。

【发明内容】

本发明提供一种锂一次性电池容量监测方法，以解决背景技术所存在的技术问题。

为了实现上述技术目的，本发明采用以下方案。

一种锂一次性电池容量监测方法，构建锂一次性电池容量监测电路，测量电池内阻时，需要测量两次电池输出电压和电流，第一次，负载以较大功率工作或者全功率工作开始，此后一段时间内，电池对电容以较大充电电流充电，这时启动A/D电压转换电路，利用A/D电压转换电路，可以测得精密电阻两端电压分别为V₁和V′₁，则可以根据公式(1)得到电池对电容充电电流为：

I₁＝(V₁-V₁')/R (1)

第二次测量时，选择整机处于待机状态，电容已经处于充满状态，此时可测得电阻两端电压为V₂和V′₂，可以根据公式(2)得到精密电阻上的电流为：

I₂＝(V₂-V₂')/R (2)

根据公式(1)和公式(2)两次测量得到的电流值和电压值，可根据公式(3)计算得到电池内阻为：

r＝(V₂-V₁)/(I₁-I₂) (3)

通过建立准确的恒流放电电压、容量、内阻的关系曲线，在测量得到电池内阻后，可以准确估算电池剩余容量，并可在到达设定的阈值容量时发出报警，及时向服务器端发送告警信号，提醒网络维护人员及时更换电池，从而实现锂一次性电池容量监测。