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金獅蓄電池ST50-12 12V50AH渠道代理報價,！
鉛酸蓄電池行業(yè)與電力、交通、信息等產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān),，在汽車,、叉車等運輸工具和大型不間斷供電電源系統(tǒng)中處于控制地位，是社會生產(chǎn)經(jīng)營活動和人類生活中*的,。我國蓄電池行業(yè)規(guī)模相當(dāng)龐大,，應(yīng)用也非常廣泛，鑒于鉛酸蓄電池的使用不當(dāng)帶來的問題(如硫化,、容量減小,、使用壽命縮短等)，實現(xiàn)蓄電池的智能化管理顯得非常必要,，而國內(nèi)目前應(yīng)用于該領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品很少,。本設(shè)計利用8位微控制器MB95F136來實現(xiàn)對鉛酸蓄電池的智能管理，包括電池的充放電監(jiān)測控制,、電池容量檢測及顯示與報警等,，從而有效地實現(xiàn)對鉛酸蓄電池系統(tǒng)的智能化管理，提高了蓄電池的使用壽命,，降低了維護(hù)成本,。
1 系統(tǒng)概述
本設(shè)計充分利用MB95F136的特點實現(xiàn)對蓄電池電壓、電流及溫度的實時在線監(jiān)測,。智能控制系統(tǒng)的充放電過程,，可以顯示蓄電池的電量，對不正確的,、或?qū)﹄姵貕勖休^大損害的使用狀況予以控制和報警提示,，可以在電池需要充電時提醒用戶及時充電或者切換備用電源，防止過充過放等,。為實現(xiàn)對鉛酸蓄電池的智能化管理,，系統(tǒng)通過實時對蓄電池的動態(tài)參數(shù)進(jìn)行自動修正來獲得準(zhǔn)確的計算依據(jù)，從而計算出準(zhǔn)確的電量和蓄電池的狀態(tài)信息,，并取得蓄電池的充電參數(shù),。
本文設(shè)計的蓄電池管理系統(tǒng)主要有以下幾個功能：
①實時監(jiān)測蓄電池的溫度,，通過溫度及其他參數(shù)來計算蓄電池的充放電參數(shù),，避免因使用不當(dāng)或蓄電池溫度過高等因素縮短蓄電池的壽命。
?、趯崟r監(jiān)測蓄電池的端電壓和電流,，若發(fā)現(xiàn)電池容量小于警戒閾值，即提醒充電或自動切換備用電池,。
?、勰芡ㄟ^對參數(shù)的分析計算出蓄電池的剩余容量,，并通過數(shù)碼管實時顯示出來。
?、芟到y(tǒng)能夠自動修正蓄電池的內(nèi)部參數(shù)來適應(yīng)因使用給蓄電池帶來的一些變化,，還能通過控制充放電電路獲得更好的充電效果。
本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
2．1 系統(tǒng)控制核心
本系統(tǒng)在設(shè)計上采用F2MC一8FX系列單片機MB95F136作為系統(tǒng)的控制核心,。MB95F136在系統(tǒng)中不僅要實時監(jiān)測蓄電池的電流、電壓,、溫度等參數(shù)以及系統(tǒng)運行狀態(tài),，還必須根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并對充電控制模塊輸出控制信號以實現(xiàn)對蓄電池系統(tǒng)的智能管理,；同時,，還負(fù)責(zé)實現(xiàn)按鍵控制和系統(tǒng)狀態(tài)輸出顯示。Fujitsu公司的MB95F136采用的是O．35μm低漏電工藝技術(shù),，掩膜產(chǎn)品可以在1．8 V和1μA的低耗電工作模式(時鐘模式)下運行,，流水線總線架構(gòu)可提供雙倍執(zhí)行速度,，小指令周期為62．5 ns,。它在具備快速處理和低耗電特性的同時，配有豐富的定時器,；集成1個8通道的8／10位可選A／D轉(zhuǎn)換器,，可以方便地應(yīng)用于系統(tǒng)中對電壓、電流的采集,。雙操作閃存也是F2MC一8FX系列8位微控制器的特點之一,，當(dāng)一個程序在一個存儲區(qū)中運行時，可以在另一個存儲區(qū)中完成重寫,，從而減少外部存儲器零件的數(shù)量來縮小電路板的表面積,。另外，LVD(低電壓檢測)以及CSV(時鐘監(jiān)視器)功能可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,。
2．2 電源電路設(shè)計
本系統(tǒng)中,，為了增強系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性，系統(tǒng)電源取自于被管理的蓄電池,。為此,，必須采用DC-DC模塊進(jìn)行隔離。由于選用的DC—DC模塊要求輸入電壓≥24 V,，因此系統(tǒng)管理的蓄電池必須是2節(jié)以上標(biāo)稱為12 V的電池組,，否則就需要另外設(shè)計電源電路；為了增強系統(tǒng)的可靠性,，系統(tǒng)可以設(shè)置一個3 V的電池盒用于備用電池,，一旦取自蓄電池的電源出現(xiàn)故障,，系統(tǒng)仍能照常運行。系統(tǒng)電源電路原理圖如圖2所示,。
2．3 電流電壓采集電路
監(jiān)測的對象主要是電池組的電壓和電流,。電壓由分壓精密電阻取得，經(jīng)過相應(yīng)的放大后送至單片機的A／D口,。蓄電池的充放電流經(jīng)過O．01Ω采樣電阻采樣,、放大，然后送至單片機的A／D端口POl,。對蓄電池進(jìn)行檢測的關(guān)鍵在于對電壓采樣的精確程度,，因而采樣電路設(shè)計得是否適當(dāng)對整個系統(tǒng)至關(guān)重要。由于MB95F136內(nèi)嵌的A／D轉(zhuǎn)換器可以工作于5 V基準(zhǔn)電壓下,，故采用圖3所示的電流電壓采集電路,。該電路的是，不但可以保證采樣值能隨蓄電池端電壓的變化相應(yīng)地實時變化,，而且能夠使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,、可靠。該電路為典型的線性電路,，根據(jù)運算放大器的特性,，可計算出經(jīng)過采樣電路后的輸出電壓為O．01 Q×I×23。
2．4 參數(shù)存儲模塊
在系統(tǒng)投入工作前要進(jìn)行參數(shù)(如產(chǎn)品序列,、零點調(diào)整,、蓄電池標(biāo)準(zhǔn)電壓等)的設(shè)置，系統(tǒng)將這些參數(shù)寫入EE—PROM中,。為了減少讀／寫EEPROM的次數(shù),，在系統(tǒng)開機時將數(shù)據(jù)從EEPROM中讀出，保存在單片機的RAM中,。EEPROM的主要功能是參數(shù)數(shù)據(jù)的保存與定量備份,，主要用來存儲一些系統(tǒng)運行參數(shù)，如計算蓄電池電量的參考數(shù)據(jù),、修正系數(shù)等,。
本系統(tǒng)采用的是具有2 Kb容量的EEPROMAT24C02。該芯片是采用I2C總線協(xié)議的串行,。EEP—ROM,，可在無電源狀態(tài)下*、可靠地存儲系統(tǒng)內(nèi)重要數(shù)據(jù),，工作壽命可達(dá)100萬次,。I2C總線*地方便了系統(tǒng)的設(shè)計，無須設(shè)計總線接口,，且有助于縮小系統(tǒng)的PCB面積和降低復(fù)雜度,。
2．5 溫度采集模塊設(shè)計
本設(shè)計采用美國Dallas公司生產(chǎn)的DSl8820單總線數(shù)字式智能型溫度傳感器,，直接將溫度物理量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并以總線方式傳送到控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,。DS18B20對于實測的溫度提供了9～12位的數(shù)據(jù)和報警溫度寄存器,，測溫范圍為一55～+125℃，其中在一10～+85℃的范圍內(nèi)測量精度為±0．5℃,。此傳感器可適用于各種領(lǐng)域,、各種環(huán)境的自動化測量及控制系統(tǒng)，具有微型化,、功耗低,、性能高、抗*力強,、易配微處理器等優(yōu)點,。此外，每一個DSl8820有唯1的系列號,，因此多個DSl8820可以存在于同一條單線總線上,，給應(yīng)用帶來了*的方便。
測溫電路設(shè)計如圖4所示,。系統(tǒng)采用熱傳導(dǎo)的粘合劑將器件粘附在蓄電池表面上,，管芯溫度與表面溫度之差大約在O．2℃之內(nèi)。當(dāng)環(huán)境空氣溫度與被測量的蓄電池溫度不同時,，應(yīng)將器件的背面和引線與空氣隔離,。接地引腳是通向管芯的主要的熱量路徑,，必須保證接地引腳也與被測溫的蓄電池有良好的熱接觸,。
2．6 可控充放電模塊
該模塊是實際設(shè)計中的硬件難點。它與外電網(wǎng)相連,，對車載電池進(jìn)行充電,；能根據(jù)控制電路發(fā)出的指令或標(biāo)志位，實現(xiàn)對蓄電池分階段以不同電流充電,；且有自動斷電的功能,，可實現(xiàn)智能充電。本系統(tǒng)主要是針對電動車蓄電池組進(jìn)行管理,，用于給蓄電池組充電的電流都比較大,。為此，選擇了基于IGBT的智能功率模塊(Intelligent Power Module,，IPM)進(jìn)行大電流充放電管理,。IPM是*的混合集成功率器件，由高速,、低功耗的IGBT和驅(qū)動電路及保護(hù)電路構(gòu)成,；內(nèi)有過電壓,、過電流、短路和過熱等故障檢測電路,，具有自動保護(hù)功能,。蓄電池充放電主回路如圖5所示。
圖5中,，Q1和Q2集成在一個IPM中,。Q2打開時給蓄電池組充電，Q1打開時蓄電池組通過R1放電,；蓄電池組給負(fù)載供電時,，Q1、Q2均閉合,。為改善功率開關(guān)器件的工作狀?
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