全自动蓄电池容量检测仪的研制.pdf

工业仪表与自动化装置
201!年第4期
全自动蓄电池森量检仪的研制
贾承谧
(甘肃高牧工程职业技术学院,甘肃武威733006
摘要:介绍研制的全自动蓄电池容量检测仪,该机配有光电隔离型模入、レO信号数据采集模
块,提供了USB接ロ,方便与PC机相联,操作系统用目前流行的 Windows,对4路蓄电池容量并行
检测,每路可检测单个6/12/24V蓄电池,放电电流从0.01~80A实现程序可控,能精确检测每个
蓄电池的容量。
关键词:蓄电池;容量;检测仪;研制
中图分类号:TP216.1文献标志码:A文章编号:1000-0682(2011)04-(0098-04
Design of the completely automatic capacity of storage battery instrumentation
JIA Chengmi
(Gansu Polytechnic College of Animal Husbandry & Engineering, Gansu Wuwei 733006, China)
Abstract: This article introduces the design of the completely automatic capacity of storage battery
instrumentation. This machine has the photoelectricity isolate module, and I/O signal data acquisition
module, and provided the USB connection. Thal is made the convenience and PC machine unites. The
operating system uses present popular Windows. Carries on the examination to 4 groups capacities of stor
ge batery. Each group can examine individually 6/12/24 V accumulator cell. Discharging current from
0. O1 80A realization procedure controllable. So that can precisely examines each accumulator cell the
capacity.
Key words: capacity of storage battery; capacity; instrumentation; developmen
0引言
蓄电池补充热能使其温度恒定。
质检部门要求对蓄电池容量检测数据准确无
铅酸蓄电池具有良好的可逆性,电压特性平稳,误,能真实反映产品的质量水平。因此,研制全自动
使用寿命长及造价低廉等优点,因此适用范围广。蓄电池容量检测仪很有必要。
如何精确检测蓄电池容量,CB5008.1标准规定“整
标准规定“整1铅酸蓋电池的基本原理
个试验期间蓄电池均放置在温度25℃±2℃的水
浴中”,由此可见,标准对于试验温度的要求较为精
铅酸蓄电池的工作原理为“双硫酸盐化”,铅酸
确,并且规定了电池、水浴之间的距离,使之在反应电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为
过程中不会相互影响。因为蓄电池放电容量与温度
化学能在电池内储存起来,放电时将化学能转化为
电能供给外系统。其充电和放电过程是通过电化学
的关系密切,标准才规定了±2℃的要求,首先,只
反应完成的。
有在相同环境条件下的试验结果才具有可比性;其
电池在充、放电时,两极的化学反应是
次,在放电过程中,蓄电池将化学能转换成电能,是
正极
放出能量,蓄电池要从环境中吸热,蓄电池体温下
Pbo. +HSO. -+3H]+2e
充电
Pbso, +2H,0
降,为避免影响化学反应的进行,需要有恒温水浴向
放电
负极
收稿日期;2011
允电PbSO
作者简介:贾承谧(1974),男,甘肃靖远人,大学本科,讲师,主
Pb+HS0--2eで电
th
要从事机械、电气类课程的教学工作
电池反应
2011年第4期
工业仪表与白动化装置
充电
P+PbO2+2HS0.+2H'遗电PhSO+2120
1)该检测仪与PC机之间的联接用USB2.0接
口,通信距离小于5m。控制芯片采用 Cypress 2公司
电池的电动势为:
的FZ- USBFX2系列中的CY7C68013芯片,这是
E=(,-52)
RI, H
种带USB接口的单片机芯片。内部集成一个8051
处理器、一个串行接口引擎(SE)、一个USB收发
式中:aB.为硫酸的活度;aH为水的活度;为器、一个8 KB RAM、一个4 KB FIFO存储器及一个
电极标准电位。
通用可编程接口(CPIF)。
电池的电动势受温度影响,其温度系数表示电
池电动势与温度之间的关系。因为电池的电动势与
Y7c68013DD+」Us连接器
电池反应的焓变有关,它们的关系可以用吉布斯
亥姆次方程式表示
USB收发器
K△+7nFfE
行接?引孳SIE
输入数据
输出数据
K为热当量;()为电池电动势的温度系数。
从 FIFO USB接口
GPIF CPU RAM
光耦合器
2蓄电池容量试验条件及要求
容量(以启动用铅酸蓄电池为例):储备容量和
8254
ADS7808
可编程定时/计数器」16位AD转换器12位AD转换器
20h率容量
2.1储备容量试验
AD和.驱动器输州1ADGS8H中ADs08
1)整个试验期间,蓄电池均放置在温度为25℃±
AMPO
符合TL电平
CHL
CHH
组成的整形器目放大为
2℃的水浴中,蓄电池上缘露出水面不得超过25mm,
2XMAX355
外部触发
温??8通道开关
蓄电池之间和蓄电池与水浴壁之间的距离,均不得
控制器
负载调节控制输出
酸{度
电池电压信号
控
少于25mm。
2)蓄电池在完全充电结束后1~5h内。当电
放电电流信号
尹??
解液温度达到25℃±2℃时,以25A电流放电到
:区
蓄电池电压达(10.50±0.05)V时终止,记录放电
解
水槽
約
持续时间ち(min)
之
爆
烂票
2.220h率容量试验
1)整个试验期间,蓄电池均放置在温度为25℃±
5℃的水浴中,蓄电池上缘露出水面不得超过25mm,
图1蓄电池容量检测仪工作原理图
蓄电池之间和蓄电池与水浴壁之间的距离,均不得
2)高速光隔离模入接口模块主要由多路模拟
少于25mm。
开关选通电路、高精度放大电路、模数转换电路、光
2)蓄电池在完全充电结束后1~5h内,当电解电隔离及DC/DC电路、先进先出(FFO)缓冲存储