專利名稱：一種蓄電池電量快速計量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于蓄電池測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蓄電池電量快速計量裝置。
背景技術(shù)：
荷電狀態(tài)是蓄電池剩余容量與完全充電狀態(tài)容量的比值，是反映蓄電池能量的重要參數(shù)。由于蓄電池在不同工作狀態(tài)下動態(tài)特性十分復(fù)雜，如何精確地計量蓄電池的電量成為較大難題，而蓄電池充放電的管理不僅影響動力電池工作的效率，還影響電池的使用壽命，為此蓄電池的電量計量和荷電狀態(tài)檢測非常關(guān)鍵。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了 一種考慮電池溫度和自放電效應(yīng)的蓄電池電量快速計量裝置。本實用新型的技術(shù)方案為:該控制器包括上位機，單片機最小系統(tǒng)，計時電路和檢測電路，其中檢測電路包括電壓檢測、電流檢測和溫度檢測。各部分的連接關(guān)系為:上位機通過RS-485串口與單片機最小系統(tǒng)通信，控制單片機工作并接受單片機傳送的信號。溫度檢測電路連接到單片機的輸入接口，電壓檢測電路與電流檢測電路連接到單片機的A/D轉(zhuǎn)換端口。計時電路與單片機相連，向單片機提供電池的工作時間和靜置時間。單片機完成運算后將結(jié)果顯示在顯示屏上，同時傳送到上位機。所述上位機為PC平臺上運行的Labview程序，上位機通過RS-485串口可向單片機最小系統(tǒng)發(fā)送指令，而單片機可將當(dāng)前計量裝置的計算結(jié)果發(fā)送給上位機實時顯示。所述單片機最小系統(tǒng)采用DSP處理器TMS320F2407，其最小系統(tǒng)電路包括顯示屏、復(fù)位電路、ISP下載線接口電路等。所述計時電路采用PCF8583及單獨向其供電的電池。檢測電路包括電壓檢測、電流檢測和溫度檢測，電壓檢測采用浮地法直接接單片機A/D轉(zhuǎn)換引腳上，電流檢測采用由MAX472組成檢測電路，溫度檢測采用單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20實現(xiàn)。本實用新型的有益效果為:本計量裝置綜合考慮溫度以及電池自放電對電量計量和荷電狀態(tài)估計的影響，運算速度快，信號處理能力強，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，非常適合工程應(yīng)用。

圖1為所述計量裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為所述計量裝置的工作原理圖。
具體實施方式
[0016]本實用新型提供了一種蓄電池電量快速計量裝置，
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)一步說明。如圖1所示為整個控制器各模塊的結(jié)構(gòu)圖，包括上位機，單片機最小系統(tǒng)，計時電路和檢測電路，其中檢測電路包括電壓檢測、電流檢測和溫度檢測。電壓檢測采用浮地法檢測蓄電池的端電壓信號，經(jīng)過適當(dāng)信號調(diào)理后，通過光電隔離接到單片機的A/D轉(zhuǎn)換端口上。電流檢測由MAX472實現(xiàn)，檢測蓄電池充放電過程中的電流大小，經(jīng)過信號調(diào)理后接到單片機的A/D轉(zhuǎn)換端口上。溫度檢測采用DS18B20，測量結(jié)果為數(shù)字信號，通過串行輸入接到單片機的輸入端口。計時電路通過串行輸入接到單片機輸入端口。單片機根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行荷電狀態(tài)計算，計算結(jié)果發(fā)送到上位機進(jìn)行進(jìn)一步處理。如圖2所示為計量裝置的工作原理圖。開始工作后，裝置進(jìn)行初始化，設(shè)定初始值，完成通信初始化后，等待上位機發(fā)送檢測指令。單片機收到上位機發(fā)送的檢測指令后，開始采集蓄電池的溫度信號、電壓電流信號，以及電池的充放電時間或靜置時間，開始計算電池荷電狀態(tài)。首先根據(jù)電池的靜置時間補償電池自放電引起的容量偏差，然后根據(jù)電流及充放電時間由安時法計算荷電狀態(tài)，再根據(jù)蓄電池溫度進(jìn)行相應(yīng)補償。計算得到的結(jié)果由單片機顯示到顯示屏上并時時發(fā)送到上位機進(jìn)行處理。
權(quán)利要求1.一種蓄電池電量快速計量裝置，其特征在于:包括上位機，單片機最小系統(tǒng)，計時電路和檢測電路，其中檢測電路包括電壓檢測、電流檢測和溫度檢測； 各部分的連接關(guān)系為:上位機通過RS-485串口與單片機最小系統(tǒng)通信，控制單片機工作并接受單片機傳送的信號；溫度檢測電路連接到單片機的輸入接口，電壓檢測電路與電流檢測電路連接到單片機的A/D轉(zhuǎn)換端口 ；計時電路與單片機相連，向單片機提供電池的工作時間和靜置時間；單片機完成運算后將結(jié)果顯示在顯示屏上，同時傳送到上位機。
所述單片機最小系統(tǒng)采用DSP處理器TMS320F2407，其最小系統(tǒng)電路包括顯示屏、復(fù)位電路、ISP下載線接口電路； 所述計時電路采用PCF8583及單獨向其供電的電池； 檢測電路包括電壓檢測、電流檢測和溫度檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池電量快速計量裝置，其特征在于:單片機最小系統(tǒng)采用DSP處理器TMS320F2407。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池電量快速計量裝置，其特征在于:計時電路采用PCF8583。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池電量快速計量裝置，其特征在于:溫度檢測采用單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20實現(xiàn)。
專利摘要本實用新型屬于蓄電池測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蓄電池電量快速計量裝置。上位機通過RS-485串口與單片機最小系統(tǒng)通信，控制單片機工作并接受單片機傳送的信號。溫度檢測電路連接到單片機的輸入接口，電壓檢測電路與電流檢測電路連接到單片機的A/D轉(zhuǎn)換端口。計時電路與單片機相連，向單片機提供電池的工作時間和靜置時間。單片機完成運算后將結(jié)果顯示在顯示屏上，同時傳送到上位機本實用新型綜合考慮溫度以及電池自放電對電量計量和荷電狀態(tài)估計的影響，運算速度快，信號處理能力強，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，非常適合工程應(yīng)用。
文檔編號G01R31/36GK203037827SQ20122072665
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者李衛(wèi)國, 賈鵬飛, 張學(xué)龍, 郭偉, 張奇林 申請人:華北電力大學(xué)