自放電是由電池的內在因素引起的，而受外在因素的影響。通常電池自放電性能由構成電池的正、負電極、聚華物隔膜和電解液性能決定，并且受制造工藝及生產要求的影響。而在電池壽命內自放電大小并不是固定不變的，還與電池的老化程度、SOC 和電池所處環境的溫度等因素有關系，惡劣的充放電制度和工作條件也會對電池的自放電構成影響。

除去制造工藝及錯誤的使用方式造成的自放電，影響電池自放電的因素就只有溫度、SOC 和電池壽命了。其中，溫度對電池自放電的影響是顯而易見的，溫度越高，電池內部的化學反應越活躍，引起電池自放電的化學反應也隨溫度的升高而加快。因此，溫度越高，電池的自放電率將越大。在電池的儲存和應用過程當中，應該保證電池處于較低的溫度范圍內，避免由于外界或者電池自身溫度升高引起的自放電變大，電池性能下降。SOC 表示的是電池的荷電狀態，當電池處于不同 SOC 時，其自放電大小也不相同。一般而言，鋰電池的 SOC 越大，其自放電現象越明顯。壽命表示電池的劣化程度，隨著電池的不斷老化，其內阻不斷變大，電池的荷電保持能力下降。我們常見的手機電池待機時間越來越短，就是由于電池老化導致的，在這個過程中，除了內部極化現象嚴重外，自放電也隨之增大。

自放電檢測電路是自放電檢測方法的核心體現，按照容量保持法，需監測維持電池 SOC 或電壓不變所需電荷量，因此在自放電檢測電路中需要搭建出對電池的充放電控制電路，以便于電壓穩定時檢測充電電流大小。自放電檢測模塊功能框圖如下圖1所示。

基準電壓作為自放電檢測電路的輸入，來源于 D/A 轉換模塊按照MSP430F149 給定的數字量轉換而成的模擬電壓。該基準電壓值可以通過人為按鍵設定，以便測出電池不同電壓下的自放電大小。首先基準電壓要經過電壓比較環節，與實際電池的實時電壓進行比較，判斷此時電池電壓與基準電壓之間的差值。電池電壓若高于基準電壓，則充電電路停止工作，電池自動通過負載電阻進行放電；若低于基準電壓，則充電電路開始工作，對其進行充電動作，直至電池電壓穩定為止。此時的充電電流為充電電壓與電池通過負載電阻放電的電流與自放電電流之和，測出此時的充電電流大小，并通過計算得到放電電流值，那么兩者之差即為該電芯的自放電電流值。

另外，雖然從基準電壓模塊送來的電壓在原理上已經是直流，但仍不可避免混有雜波，可能導致檢測電路發生震蕩，因此需要設置低通濾波器，濾掉高頻干擾。考慮到當f > f0，即信號頻率大于通帶截止頻率時，一階低通濾波器的對數幅頻特性只是以-20dB/十倍頻的緩慢速度下降，電壓放大倍數并不能立即降為零，存在較寬的過渡帶，濾波性能較差。因此采用二階低通濾波電路，在保證通頻帶增益的同時，高頻段幅頻特性能夠以-40dB/十倍頻的速度快速衰減，濾波效果較好。

同時，由于本設計中的負載為實際電池，而 D/A 轉換模塊提供的基準電壓并不能作為充電源使用，所以自放電檢測電路模塊還應該具有功率放大的功能，以實現對電池的充電動作。自放電檢測電路原理圖如圖所示。

在該圖中，信號 DA_Vout 即為 D/A 轉換模塊產生的基準電壓信號，整個電路以 DA_Vout 作為系統輸入量，電池電壓作為輸出量和反饋量，從而構成了一個反饋系統，最終將電池電壓穩定在基準電壓，通過測量此時采樣電阻Sample Res 兩端的電壓即可求出電池的自放電電流值。為了防止電池通過比例運算放大器等其它回路放電，而造成自放電電流值求取不精確，引入了光電開關，由單片機的引腳直接進行開通和關斷控制。

需要注意的是，一般正常鋰電池的自放電電流均為微安級別，而采樣電阻阻值為 1KW，則其兩端電壓保持在毫伏級別，因此需要測量精度較高的電壓表才能保證得到的自放電流的準確度。MSP430F159 芯片自帶的 A/D 轉換器為12 位，可以對采樣電壓精確到 1.2mV，對應于電流值即為 1.2μA，精度較低。因此本設計直接應用了美國安捷倫公司生產的 Agilent34401A 六位半數字萬用表顯示采樣電阻兩端電壓值，該表可穩定顯示 0.1mV，此時對自放電電流的檢測精度可達到 0.1μA。