镍镉电池预查验电路
吉姆，凌力尔特公司
镍镉电池因其大电流容量而被广泛应用于从计算机到电动工具的各种领域。
但镍镉电池因随着时间的推移而失去容量而臭名昭著。 我在阅读《便携式世界中的电池》一书时思考了这些问题。 第 10 章“充分利用电池 - 使用和恢复”让我眼前一亮，我意识到我终于找到了解决方案。
镍镉电池问题
随着镍镉电池的老化，根据使用方式的不同，电池内部的镍晶体会不同程度地增加。 这减少了总晶体表面积，从而减少了电池容量并增加了电池内阻。 幸运的是，通过将每个镍镉电池从 1V 缓慢放电至 0.4V，电池中镍晶体的形状可以恢复。 正如《便携式世界的电池》一书中所说，这有助于恢复电池容量并降低电池内阻。 容量不会100%恢复，但每月一次缓慢放电可以将电池的使用寿命延长最多40%。 能恢复多少容量取决于很多因素，比如电池开始缓慢放电时的状态、电池的寿命、充电过多少次等。这里我推荐一个简单的电路（图1） ）即可完成慢放电任务。 该电路预先检查由 4 节电池组成的电池组。
电路说明
该电路使用 的-1 双比较器来控制恒流放电电路。 连接到该电路的电池将通过电流放电，直到其电压达到每节电池 1V（本例中的 4 节电池组为 4V）。 然后放电电流减小至 38mA，直到电池电压达到每节电池 0.4V（在本例中，对于由 4 节电池组成的电池组，电压达到 1.6V）。
最初，启动开关SW1闭合，比较器U6检测到电池是否连接。 如果电池电压高于4.4V，则比较器U6的输出将为高电平，U7比较器A的输出将为低电平，U7比较器B的输出将为高电平。 这些比较器控制电流设置电路的开关 U2 和 U4（在原理图中突出显示）。 电流设置电路产生三种输出电压状态之一，这反过来又决定了电流吸收电路（U5 的引脚 3）从电池汲取的电流。
参考电压 U1 为串联电阻分压器提供稳定的 2.5V 电压。 当每节电池的电压高于1V时，电流设置电路将输出190mV的电压至电流吸收电路，使电池组以1V的电流放电。
当4节电池组成的电池组电压低于4V时，模拟开关U4闭合。 电流设置输出将电压控制在3.8mV以下，电流吸收电路以38mA对电池放电。 当电池电压达到1.6V（每节0.4V）时，比较器B的输出变低，开关U2打开，电流控制电压达到0V，放电电流设置为0。
、Q3 和 Q4 用于替代 1V 和 0.4V 比较器中使用的正反馈电阻，以有效产生高滞后值。 需要大的磁滞，因为当镍镉电池放电电流非常低时，电池电压可能会浮动到较高阈值以上。 如果没有迟滞来延迟比较器电路的激活，电路可以在高电流和低电流放电状态之间来回翻转。 即使电池电压浮动到 1.6V 以上，本文描述的电路也可以维持较低的电流 (38mA) 预测试周期。
综上所述
不存在没有问题的电池。 但即使有这么多缺点，当需要大放电电流时，镍镉电池仍然是首选，因为镍镉电池的内阻最低。 代价是用户必须注意保持电池处于最佳状态。 本文中描述的电路是一种工具，可以使镍镉电池保持最佳状态，从而减少其使用的不确定性。