做个简单电路检测手机电池容量

做个简单电路检测手机电池容量
前不久的事，网购一部华为荣耀3C手机。

习惯相信卖家都是诚实的，看到卖家的“宝贝详情”网页上介绍得有模有样，又大大的优惠，各种承诺也有板有眼，好评颇多而且头头是道，就下手了。

然而使用中就发现，标称2800mAh的电池，原配500mA的充电器，充电不到3个小时就满。

这样粗算电池容量500mA*3个小时该是1500mAh，相差甚远，于是心起疑惑，做了这个简单电路检测电池的容量。

果不其然，实测容量不到1300mAh，比我那老金立手机的标称1300mAh的电池的实测容量还低。

老金立手机的电池用了好多年了，实测容量还超过1300mAh。

假货！于是立马退货。

还好，卖家给卖了运费险的，不需要扯皮，保险给了12元退货运费，实际退货运费10元，赚了两元，算是对费去神力的一点补偿。

看来在淘宝上淘宝还是不能轻信卖家的宣传，好评也是可以通过“水军”刷出来的。

1、电路图
2、原理
检测电池容量的原理是很简单的，就是对充满电的电池用恒定的电流让电池放电，记放电的时间，当电池电压下降到下限时停止放电，用放电电流乘以时间就是电池的容量。

R10、U2、C4构成基准电压电路，在U2（TL431）的阴极得到约2.5V的基准电压。

U1A、Q1及外围元件构成可调恒流源电路，基准电压经R5、W1分压，给U1A的同相端提供参考电压。

R1是放电电流取样电阻，取样电压经R4送到U1A的反相端，当电流达不到设定值时，U1A反相端电压低于同相端电压，U1A输出电压升高，Q1电流增大。

当电流超过设定值时，U1A反相端电压高于同相端电压，U1A输出电压降低，Q1电流减小。

这种负反馈使Q1电流恒定。

调整W1可改变参考电压，也就改变放电电流。

U1B、Q2及外围元件构成电池下限电压识别和充电状态锁定电路。

U1B作为电压比较器，2.5V基准电压接至U1B的同相端。

电池电压经R8、W2、R9分压，接至U1B的反相端。

当电池电压高于下限电压时，U1B的反相端电压高于同相端电压，U1B输出低电平，D1反偏截止，恒流电路独立工作，同时Q2截止，D1、D2无电流，不影响识别电路和Q3为核心的石英钟供电电路的正常工作。

当电池电压降到低于下限电压时，U1B的反相端电压低于同相端电压，U1B输出高电平，一路通过ZD1、D1将U1A的反相端电压提高，使其高于同相端的参考电压，促使U1A输出低电平，Q1截止，停止放电。

另一路经R6、R7
给Q2的基极提供偏置，使Q2饱和导通，Q2集电极通过D2将U2B反相端电压下拉至约1V，防止停止放电后电池电压回升使U2B反相端电压高于同相端，这样就将U2B输出端锁定为高电平，保证停止放电后不会因电池电压回升再度启动放电。

放电计时用石英钟来实现，Q3及外围元件构成石英钟供电电路。

R11、R12将2.5V基准电压分压得约2.2V的电压给Q3基极，Q3的发射极则输出约1.5V的电压给石英钟供电。

石英钟的工作电流非常小，这样的供电电路已能胜任。

当Q2饱和导通时，其集电极还通过D3将Q3的基极电位下拉至约1V，Q3的发射极输出电压下降到0.3V左右，石英钟停走。

这样，当放电停止时计时也同时停止。

LED1为电源指示灯，LED2为放电指示灯。

电池放电时，Q3发射极的1.5V的电压经R12的电流和石英钟的电流都流过LED2，LED2被点亮（石英钟的电流是脉动的，LED2是闪亮）。

R15并联在LED2上，作用是消除停止放电之后Q3的微电流将LED2点得微亮。

3、选料和制作
元件选择没有什么太高要求，手机电池的电压最高不过4.3V，如果放电电流调到1A，Q1的功耗也不超过5W。

可用MOS-FET管，也可用双极型晶体三极管，不需要改电路。

若用三极管，应该用达林顿管（如TIP140、TIP14、TIP142都可）或H fe在100以上的非达林顿管，否则U1A的驱动不足。

管子功率有10W就足够。

本想用从废旧电脑主板拆下来的MOS-FET管55N03、FDB6030L来做，贴片的，没固定螺丝孔，不好装，翻找出一颗达林顿管D560来装。

U1用双运放LM358。

ZD1原来设计没有，实际制作发现U1B输出低电平时输出电压不够低，会影响放电电路，就加上了，选用3V-9V的稳压管均可。

其他元件照着电路图取就行。

PCB图如下（元件面），直接在一块5CM×7CM的洞洞板（18×24孔）上焊就行。

4、调试
只要元件没问题，焊接无错误，只需要调定放电电流和电池下限电压。

万用表调到适当电流量程，按图接上，电池用5V电源临时代替，再接上12V电源，调W1，使放电电流为所需（如300mA、500mA等），记下。

调好后就可以把接电流表的两个点短接，实际测试可不用电流表，当然用也没关系。

然后用一个可调电源调到输出电压为2.75V（参考有关资料
的锂电终止放电电压值），代替电池接入，再接上12V电源，万用表用低电压档，两表笔接到U1B的两个输入端，调W2使万用表电压读数为零即可。

如果没有可调电源，可直接用电量将近用完的电池，用万用表监视电池电压，当放电到2.75V时，慢调W2使LED2刚好熄灭即可。

5、使用
使用时将石英钟调到零点整，然后先接入电池（怎么接入就各显神通吧），再接通12V 电源。

否则电路会锁定在停止放电的状态。

放电停止后将分钟数换算成小时（如15分钟是15/60=0.25小时），再加上完整的小时数，最后乘以放电电流就得电池容量。

下图电池实测放电时间是4小时42分（300mA放电电流），算出电池容量是(4+42/60)*300=1410mAh。