鉛蓄電池智能保護(hù)裝置

王成國(guó) 魏斐

摘 要：文章主要分析了人們對(duì)鉛蓄電池的使用情況和電池的損耗，從而提出了鉛蓄電池智能保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)。該裝置采用ATS8951型單片機(jī)來(lái)檢測(cè)鉛蓄電池的電池容量，根據(jù)電池 所剩容量 判斷是否發(fā)出斷電或減少輸出信號(hào)。該設(shè)置有效的減小對(duì)鉛蓄電池的損耗，達(dá)到保護(hù)鉛蓄電池的效果。

關(guān)鍵詞：智能；節(jié)能；環(huán)保；單片機(jī)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)電的需求越來(lái)來(lái)高，對(duì)電的儲(chǔ)存也顯得相當(dāng)?shù)闹匾?，鉛蓄電池作為一種性能可靠的化學(xué)電源，其實(shí)用價(jià)值與日俱增。該類電池廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、通信、軍事工業(yè)等相關(guān)部門(mén)的設(shè)備中。尤其電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，2012年又將是電動(dòng)車行業(yè)的一個(gè)產(chǎn)銷兩旺的豐收年，同時(shí)這也將為電動(dòng)車的核心部件，也是動(dòng)力來(lái)源——電動(dòng)車用密封鉛酸蓄電池的生產(chǎn)、銷售帶來(lái)良好的發(fā)展前景，并對(duì)它的性能研制與普及應(yīng)用產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。但是電池的的損耗也越來(lái)越嚴(yán)重，鉛蓄電池智能裝置就是為了可以更好的保護(hù)電池，減少人們的經(jīng)濟(jì)損失，減少鉛蓄電池的報(bào)廢量，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的作用。

1 概述

1.1 系統(tǒng)概述

系統(tǒng)工作原理：此鉛蓄電池保護(hù)裝置以ATS8951單片機(jī)鉛蓄電池電量檢測(cè)裝置為基本，根據(jù)此電量檢測(cè)裝置檢測(cè)的數(shù)據(jù)分析、計(jì)算，然后輸入到自動(dòng)電子開(kāi)關(guān)電路，對(duì)正在工作的鉛蓄電池進(jìn)行沖、放電的開(kāi)啟和關(guān)閉的控制。從而防止鉛蓄電池會(huì)因?yàn)檫^(guò)度充電、過(guò)度放電對(duì)鉛蓄電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞，從而導(dǎo)致電池容量下降、放電能力下降和使用壽命的下降等問(wèn)題。

1.2 總體設(shè)計(jì)方案

⑴ATS8951單片機(jī)工作原理。ATS8951單片機(jī)有靈活的脈寬調(diào)制器，PWM調(diào)節(jié)器的頻率可由外接電容來(lái)方便靈活的設(shè)定是為優(yōu)化鉛蓄電池的充電性能而設(shè)計(jì)。它主要由溫度補(bǔ)償電壓基準(zhǔn)、通過(guò)復(fù)位電路、最長(zhǎng)充電時(shí)間定時(shí)器、充電狀態(tài)控制器、pwm調(diào)節(jié)器、振蕩器和顯示控制電路等幾部分組成。能以恒壓、橫流或橫流脈沖等方式對(duì)鉛蓄電池進(jìn)行充電，因其采用開(kāi)關(guān)模式設(shè)計(jì)，使得即使在大電流充電情況下，本身的損耗非常小，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)影響很小

⑵工作內(nèi)容：

A：對(duì)電池能量信號(hào)的采集；B：對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行分析；C：發(fā)出處理信號(hào)并做出反應(yīng)。

第一個(gè)流程通過(guò)傳感器裝置檢測(cè)電池現(xiàn)有能量從而采集到信號(hào)，把采集到的信號(hào)傳送到第二個(gè)流程進(jìn)行信號(hào)處理，信號(hào)處理系統(tǒng)是有單片機(jī)構(gòu)成，經(jīng)過(guò)單片機(jī)的處理再把信號(hào)傳送出去并做出相應(yīng)反應(yīng)。從而提醒人們應(yīng)減少電池的使用并做出相應(yīng)反應(yīng)，達(dá)到保養(yǎng)電池作用。

信號(hào)采集系統(tǒng)主要采用傳感器裝置，傳感器是現(xiàn)在普遍使用裝置，而我們使用的傳感器不僅廉價(jià)而且耐用；信號(hào)處理系統(tǒng)采用單片機(jī)技術(shù)，可以更快更好的對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理并傳出信號(hào)；信號(hào)的顯示反應(yīng)可以在顯示器上顯示出來(lái)，顯示燈采用紅色LED燈達(dá)到警醒的作用，且動(dòng)作反應(yīng)開(kāi)關(guān)會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)。可以更有效的保養(yǎng)電池來(lái)延長(zhǎng)電池壽命。

1.3 工作狀態(tài)

A.鉛蓄電池智能保護(hù)裝置是利用ATS8951傳感器將電池電量檢測(cè)出來(lái)；B.利用單片機(jī)處理傳感器采集的信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析此時(shí)鉛蓄電池的電量是否會(huì)對(duì)電池造成過(guò)度放點(diǎn)的損壞，若有損害則傳輸給發(fā)光二級(jí)管和揚(yáng)聲器；C.揚(yáng)聲器的聲音和發(fā)光二極管的信號(hào)將會(huì)提醒用戶由于電池電量過(guò)低，從而讓用戶及時(shí)斷電。

2 產(chǎn)品性能

2.1 材料的選擇

單片機(jī)ATS8951，12V17AH的小型鉛酸免維護(hù)蓄電池，蓄電池外部接口一對(duì)，輕觸式開(kāi)關(guān)一個(gè)，顯示電量的LED四個(gè)（三綠一紅），蓄電池及外部接口的聯(lián)系部分，電路板一塊。

2.2 產(chǎn)品技術(shù)

目前，我國(guó)對(duì)鉛煙、鉛塵、硫酸霧和水的處理方法和技術(shù)已基本成熟，各大、中型鉛酸蓄電池廠家不斷加大技術(shù)改造力度，更新工藝設(shè)備，普遍采用高效率的濾筒式除塵器替代靜電除塵器，采用濕式除塵器凈化鉛煙，采用湍球式酸霧凈化塔進(jìn)行硫酸霧吸收處理，對(duì)含鉛酸廢水絮凝反應(yīng)處理，從技術(shù)上消除或減少污染物對(duì)環(huán)境的影響，生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境不斷改善，多數(shù)大、中型生產(chǎn)企業(yè)做到了清潔生產(chǎn)，有一部分通過(guò)了國(guó)家環(huán)境體系認(rèn)證。

雖然蓄電池的生產(chǎn)方式及工藝不斷完善，制造水平不斷提升，鉛蓄電池的損耗也成為人們非常關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。針對(duì)鉛蓄電池的蓄電能力，會(huì)由于人為原因（過(guò)度充電、過(guò)度放點(diǎn)等）而造成的鉛蓄電池的加速老化。鉛蓄電池智能保護(hù)裝置能有效的防止有此種原因而導(dǎo)致的鉛蓄電池的損壞，減緩鉛蓄電池的老化速度。能有效的提高鉛蓄電池的使用壽命和充、放電次數(shù)。能為用戶節(jié)省金錢提高工作效率，同時(shí)也有效的減少資源的浪費(fèi)。

3 結(jié)束語(yǔ)

鉛蓄電池智保護(hù)裝置的應(yīng)用可以更好的保護(hù)電池，從而減少對(duì)電池的損耗，不僅可以達(dá)到保護(hù)電池的作用，還可以減少資源的浪費(fèi)和保護(hù)環(huán)境的作用。因此，此設(shè)計(jì)有很大的發(fā)展空間和市場(chǎng)效益。

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