摘 要:隨著科技進步,蓄電池廣泛運用于生活與生產(chǎn)當中,已成為當今社會必不可少的一部分。為達到快速檢測的效果,文章設計了蓄電池容量檢測系統(tǒng),提出了恒流放電一端電壓測量法,對蓄電池的剩余容量及性能進行檢測。
關鍵詞:蓄電池;容量;電子負載;恒流放電
1 概述
電池是在不同類型的電池的世界上最大的生產(chǎn)中,最廣泛使用的電池的數(shù)量,電池的性能將直接關系到電氣設備的正常運行。
電池獨立:運用恰當?shù)呢浳锓烹婋娏骼^續(xù)設置較高的放電電流連續(xù)電流,需要一定的時間,電壓U的值后測得的電池,由計算剩余容量和存儲容量SOC之間的通信微控制器蓄電池端電壓U。電池電流模型電流的SOC的電池電壓U直接連接到電池容量曲線的端電壓。
開始時刻電池拆卸,當電池負載電流保持恒定迅速進入從狀態(tài)開路電壓的負載電壓的狀態(tài)下,以類似的SOC的變化的SOC的開路的電壓之間的電池端電壓差。
2 系統(tǒng)硬件設計
2.1 系統(tǒng)結構
單片機控制系統(tǒng)為核心,低功耗高性能的處理器模塊的顯示系統(tǒng)的結構。包括核心模塊,電源模塊,轉換器,模擬到數(shù)字轉換模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,液晶顯示模塊部模塊加載。下面分別介紹。
(1)單片機:是整個系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)處理中心,完成采集到的電壓與剩余電量SOC的關系轉換。(2)模數(shù)轉換模塊:A/D轉換電路的作用主要是把采集到的蓄電池電壓信號和電子負載電路電流信號轉換成數(shù)字信號送到單片機,完成模擬信號和數(shù)字信號的轉換。(3)恒定電流負載模塊:利用電子技術實現(xiàn)恒負載放電,主要用于測量電池的時間很短,并要求以處理大的放電電流。(4)鍵模塊:改變電池的放電電流恒定的大小,并可以削減電池的負載電路,抗過放電后的最終過開始前測試和測試。(5)顯示模塊:檢測到的電壓和電流SOC立即顯示在LCD屏幕上。(6)電路報警:當電池是非常低的檢測到報警。(7)主要測量的電池12伏鉛酸電池。
總結:首先,按照與參考電壓輸入負載的電子調節(jié)的實際大小設置,然后控制電池的放電電流由該按鈕的大小確定為設定放電電流值,通過D/A轉換器的微控制器。其次,在負載放電恒流微控制器的開頭檢測到輸出電流是恒定的,如果調節(jié)D/A輸出電壓,然后調節(jié)電池的放電電流的大小,以達到一定值時,按照恒定的電池放電電流測試。同時,通過在A/D轉換器購買電池端電壓的微控制器,如果檢測到開始電池的端電壓低于預定的尺寸切割電壓(10,8V)中,然后切割成停止常數(shù)比負載放電電流。最后,收集通過試驗處理的微控制器的數(shù)據(jù)參數(shù)的液晶屏。
2.2 主控芯片選擇
控制器主選擇德州儀器功耗16位超低芯片高性能的MSP430 MCU特別是MSP430F2418模式,芯片集成了各界模擬模塊和具有處理速度快,豐富多樣的功能的片上資源,方便等優(yōu)勢發(fā)展數(shù)字電路。芯片的低功耗,廣泛應用于便攜式儀器。
2.3 電子負載恒流電路設計
系統(tǒng)直流負載電子模擬負載電流,負載的電子恒流,恒壓,持續(xù)性等車型,該系統(tǒng)設計只需要繼續(xù)使用的電流的方式來滿足其當前穩(wěn)定電子基本負載電流位于電流值保持恒定和輸入電壓的推導的大小。
工作原理:R1為輸出端大功率采樣電阻,受熱情況下其阻值改變不大。Vtest是蓄電池接入端的測試點,Uda的值由按鍵設置后由單片機自帶的數(shù)模轉換器輸出,經(jīng)R2和R3分壓后,電壓為U1,則采樣電阻R1端電壓U0=Up=Uda*R3/(R2+R3),輸出電流I=U0/R1,I即為設定的電流值。當I增加時,R1的分壓即集成運放的反相輸入端Un也增加,從而集成運放OP07輸出端電壓減小,即MOS管柵極電壓減小,導致場效應管Q1導通量減少,進而R1端分壓減小,引入的負反饋最終使Up和Un相等,維持動態(tài)平衡。由此,R1上的壓降恒定,流過R1的電流恒定。同理,當Vtest減小時,R1壓降減小,Q1導通程度增大,R1上壓降相對提高,最終實現(xiàn)Up=Un,從而實現(xiàn)負載穩(wěn)定輸出電流I達到動態(tài)平衡。
3 系統(tǒng)軟件設計
實現(xiàn)以下主要功能的核心:
(1)設置在電池放電恒流模式設置和尺寸和下載時間。張貼在單片機通過某些關鍵標準,微控制器通過D/A芯片對應于該負載控制電路的模擬數(shù)字輸出端轉換。
(2)當前的生產(chǎn)樣品和電池電壓數(shù)據(jù)處理,并且在LCD上顯示出來。單片機通過A/D芯片將在電流和電壓值被收集進行處理并發(fā)送至SOC液晶屏,I,U,R和性能的好壞。
(3)當電流過大時,單芯片過電流驅動快速啟動蜂鳴器報警信號,并降低了D/A輸出電壓,以減少電流的電子負載的電路,過載保護。程序設計是模塊化設計。
儀表系統(tǒng),最重要的功能是將電池的剩余容量將被迅速測以驗證其估計的使用壽命,易于維修人員來檢測。
4 實驗數(shù)據(jù)分析
該設計仍然電池容量檢測系統(tǒng)具有恒定負荷前的性能測試的連續(xù)流動的功能,設置的電流放電的大小,分別通過開關一組獲得的數(shù)據(jù)。實驗結果表明,恒流負載可以實現(xiàn)這個功能,可以治療的電池測試以實現(xiàn)連續(xù)放電功能。
一系列的12伏,75Ah對電池,鉛酸測試,獲得2A的放電電流,通過電池的微控制器鉛酸張力終端和模型之間的對應關系的剩余容量保存獲得的。
如果電池12V鉛酸放電端電壓(10.5±0.5)V或更高時,電池不放電的電荷和電池必須立即充電,防止過放的電池壽命切割。對額定容量大約80%的釋放一般維護經(jīng)驗是適當?shù)?。目標是使鉛酸蓄電池的正極活性物質粒子的內(nèi)部保留更多的鉛O2,延長電池壽命,提高了充放電的效率。
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