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CN203037827U - 一种蓄电池电量快速计量装置 - Google Patents

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李卫国
贾鹏飞
张学龙
郭伟
张奇林
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Abstract

本实用新型属于蓄电池测量技术领域，特别涉及一种蓄电池电量快速计量装置。上位机通过RS-485串口与单片机最小系统通信，控制单片机工作并接受单片机传送的信号。温度检测电路连接到单片机的输入接口，电压检测电路与电流检测电路连接到单片机的A/D转换端口。计时电路与单片机相连，向单片机提供电池的工作时间和静置时间。单片机完成运算后将结果显示在显示屏上，同时传送到上位机本实用新型综合考虑温度以及电池自放电对电量计量和荷电状态估计的影响，运算速度快，信号处理能力强，结构简单，成本低，非常适合工程应用。

Description

一种蓄电池电量快速计量装置
技术领域
本实用新型属于蓄电池测量技术领域，特别涉及一种蓄电池电量快速计量装置。
背景技术
荷电状态是蓄电池剩余容量与完全充电状态容量的比值，是反映蓄电池能量的重要参数。由于蓄电池在不同工作状态下动态特性十分复杂，如何精确地计量蓄电池的电量成为较大难题，而蓄电池充放电的管理不仅影响动力电池工作的效率，还影响电池的使用寿命，为此蓄电池的电量计量和荷电状态检测非常关键。
实用新型内容
本实用新型提供了一种考虑电池温度和自放电效应的蓄电池电量快速计量装置。
本实用新型的技术方案为：
该控制器包括上位机，单片机最小系统，计时电路和检测电路，其中检测电路包括电压检测、电流检测和温度检测。
各部分的连接关系为：
上位机通过RS-485串口与单片机最小系统通信，控制单片机工作并接受单片机传送的信号。温度检测电路连接到单片机的输入接口，电压检测电路与电流检测电路连接到单片机的A/D转换端口。计时电路与单片机相连，向单片机提供电池的工作时间和静置时间。单片机完成运算后将结果显示在显示屏上，同时传送到上位机。
所述上位机为PC平台上运行的Labview程序，上位机通过RS-485串口可向单片机最小系统发送指令，而单片机可将当前计量装置的计算结果发送给上位机实时显示。
所述单片机最小系统采用DSP处理器TMS320F2407，其最小系统电路包括显示屏、复位电路、ISP下载线接口电路等。
所述计时电路采用PCF8583及单独向其供电的电池。
检测电路包括电压检测、电流检测和温度检测，电压检测采用浮地法直接接单片机A/D转换引脚上，电流检测采用由MAX472组成检测电路，温度检测采用单总线数字温度传感器DS18B20实现。
本实用新型的有益效果为：
本计量装置综合考虑温度以及电池自放电对电量计量和荷电状态估计的影响，运算速度快，信号处理能力强，结构简单，成本低，非常适合工程应用。
附图说明
图1为所述计量装置的结构框图；
图2为所述计量装置的工作原理图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种蓄电池电量快速计量装置，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
如图1所示为整个控制器各模块的结构图，包括上位机，单片机最小系统，计时电路和检测电路，其中检测电路包括电压检测、电流检测和温度检测。
电压检测采用浮地法检测蓄电池的端电压信号，经过适当信号调理后，通过光电隔离接到单片机的A/D转换端口上。电流检测由MAX472实现，检测蓄电池充放电过程中的电流大小，经过信号调理后接到单片机的A/D转换端口上。温度检测采用DS18B20，测量结果为数字信号，通过串行输入接到单片机的输入端口。计时电路通过串行输入接到单片机输入端口。单片机根据测量结果进行荷电状态计算，计算结果发送到上位机进行进一步处理。
如图2所示为计量装置的工作原理图。开始工作后，装置进行初始化，设定初始值，完成通信初始化后，等待上位机发送检测指令。单片机收到上位机发送的检测指令后，开始采集蓄电池的温度信号、电压电流信号，以及电池的充放电时间或静置时间，开始计算电池荷电状态。首先根据电池的静置时间补偿电池自放电引起的容量偏差，然后根据电流及充放电时间由安时法计算荷电状态，再根据蓄电池温度进行相应补偿。计算得到的结果由单片机显示到显示屏上并时时发送到上位机进行处理。

Claims (4)

1.一种蓄电池电量快速计量装置，其特征在于：包括上位机，单片机最小系统，计时电路和检测电路，其中检测电路包括电压检测、电流检测和温度检测；
各部分的连接关系为：上位机通过RS-485串口与单片机最小系统通信，控制单片机工作并接受单片机传送的信号；温度检测电路连接到单片机的输入接口，电压检测电路与电流检测电路连接到单片机的A/D转换端口；计时电路与单片机相连，向单片机提供电池的工作时间和静置时间；单片机完成运算后将结果显示在显示屏上，同时传送到上位机。
所述单片机最小系统采用DSP处理器TMS320F2407，其最小系统电路包括显示屏、复位电路、ISP下载线接口电路；
所述计时电路采用PCF8583及单独向其供电的电池；
检测电路包括电压检测、电流检测和温度检测。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池电量快速计量装置，其特征在于：单片机最小系统采用DSP处理器TMS320F2407。
3.根据权利要求1所述的一种蓄电池电量快速计量装置，其特征在于：计时电路采用PCF8583。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电池电量快速计量装置，其特征在于：温度检测采用单总线数字温度传感器DS18B20实现。
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