蓄电池剩余电量测量与分析系统.pdf

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理论与算法
蓄电池剩余电量测量与分析系统
廖春萍,刘华珠,邓顺娇
(东莞理工学院电子工程与智能化学院,广东东莞,523808)
摘要:设计一种基于内阻法监测蓄电池剩余电量的系统,首先通过单片机驱动内部AD模块来采样蓄电池上的开路电压和短
路电流,然后计算得出蓄电池的剩余电量,并将结果显示在液晶显示器上。将电池的各种参数存入单片机内部的 FEPROM存储
器中,使用单片机内部的 FLASH来模拟 EEPROM可以最大限度地节省硬件成木。
关键词:内阻法:蓄电池;监测:剩余电量
Measurement and analysis system of battery residual quantit
Liao Chunping, Liu Huazhu, Dong Shunjiao
School of electronic engineering and intelligent engineering, Dongguan University of Technology, Donggu
an, Guangdong
Abstract The design of a system of surplus electricity resistance monitoring battery based, first through
the microcontroller drive internal AD module to sample the open circuit vol tage and short circuit current
on the battery, then cal culled Lhe res idual capac ity OT battery, and the results are displayed on the I CD
Ioni Lor. The various parameters of the batiery into the microcontrollers internal EPPROM memory, the use of
Lhc microcontrol Icr inside the ILASII to simul ate the EFPROM can max imi( the cost savings
Keywords: res islancc met hod; battery; res idual capac i Ly mon loring
0引言
这个方案在蓄电池剩余电量的检测上,采用内阻法米进行测
近几年,随着芯片的集成度和制造工艺的发展,生产出了速虽,首先通过一次放电过程记录下米每个内阻值对应的音电池的
度更快,计算能力更强的单片机,这使得蓄电池余量检測手段有剩余电虽是多少,然后保存在单片机的内部 FLASH中。在测量的
了大幅度的提升。日前主要有四种常用方法米预测蓄电池的电量时候首先缑电器将负载断开,单片机通过内部的10位AD采集蓄
剩余情況,分别是:密庋法、放电法、开路电压法、内阻法。其中密电池的开路电压。接着驱动继电器吸合,将负載接入蓄电池中,测
度法、放电法和开路电压法的测量准确度相对较低,而且难以在得负教两端的电压从而测出此时的电流,再将开路电压除以这个
线实时测量密封蓄电池,因此其实际使用难度相对较大。内阻法电流得出一个总的阻值,用总的阻值减去负载的电阻值即得到蓄
被测电池受到的影响将非常小,而且其内阻在完全充满和完全放电池的内阻。下面图2为内阻法分析电路图
电时的差别非常大,大约相差是2到4倍左石。因此,用内阻法
以较为准确的预测蓄电池的剩余电量,并且这个方法正在逐渐实
现广泛应用。
1系统方案制定
R
R
电池检测的特性決定它应该一个小型的电子系统,不需要
太多的资源,结构简单,对成木控制的要求比较高。51系列单
片机利LCD12864液晶从上市到如今经历了很长的时间利检验
图2负载接入电路图
已经得到了市场的充分认可。因此选择8位増强型51单片机
STC12C5A60S2作为整个系统的主控芯片,选择小型的I.CD12864
液品作为显示设备,以保证设计的低成本。系统整体设计方案如
图1所示
电源模块
RS=R-R,
(3)
其中,/为接入负载时通过负载的电流,为接入负载时负
电池继电器
载两端的电压,R为接入负载时负载两端的电阻,R为接入负载
LCD12864
STC12C5A60S2
时总电阻,Rs为蓄电池内阻,Uoc为继电器将负载断开时蓄电池
单片机
的开路电压。
LED指示灯
23通口」士位机2蓄电池剩余电量检测系统硬件电路设计
图1系统框图
2.1单片机最小系统的设计
基金项目:广东省科技计划项目(2014A050503068:2015A010103019)
甲?i
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