專利名稱：汽車電路系統(tǒng)和蓄電池專業(yè)分析儀及其分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車電路系統(tǒng)和蓄電池專業(yè)分析 儀及其分析方法。尤其是一種使 用12V鉛酸蓄電池的汽車電路系統(tǒng)和蓄電池專業(yè)分析儀及其分析方法。
背景技術(shù)：
汽車發(fā)電系統(tǒng)及蓄電池是汽車運(yùn)行，尤其是汽車啟動(dòng)的重要部件，為了保證汽車 正常使用，需要定期對(duì)汽車啟動(dòng)系統(tǒng)及蓄電池進(jìn)行檢測(cè)。汽車用蓄電池大多為12V鉛酸蓄電池，由六組電池單元串聯(lián)組成，每組電壓2. IV， 總共電壓12. 6V，在實(shí)際使用過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生個(gè)別單元損壞的情況，這就需要一種手段 能夠方便地判斷蓄電池是否有壞的電池單元?，F(xiàn)有蓄電池檢測(cè)儀器普遍存在著以下問題1、設(shè)備體積大且重，不便于攜帶與使用；2、測(cè)量過程中釋放大量熱能，測(cè)試后需要進(jìn)行冷卻才能繼續(xù)使用，測(cè)量效率低；3、蓄電池在測(cè)量后需重新充電后才能投入正常使用；4、沒有測(cè)試汽車發(fā)電系統(tǒng)的功能；5、沒有測(cè)試蓄電池是否有壞電池單元的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀，沒有大功率發(fā)熱元件，發(fā) 熱量低，電子部件體積小、重量輕，蓄電池測(cè)量損耗小。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀，該分析 儀包含電路連接的放電電路、基準(zhǔn)電壓電路、檢測(cè)電路、差分電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器、 LED電路、顯示電路、按鍵輸入電路；所述的放電電路包含電路連接的整流二極管、負(fù)載電阻、限流電阻、場(chǎng)效應(yīng)管、電 流源；待測(cè)蓄電池的正極與整流二極管的陽極相連，整流二極管陰極連至負(fù)載電阻的一 端，同時(shí)作為取樣點(diǎn)連接至差分電路，負(fù)載電阻的另一端串聯(lián)電流源后，連至場(chǎng)效應(yīng)管的漏 極，場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地，同時(shí)與待測(cè)蓄電池負(fù)極相連，場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連入微處理器的輸 出端口 ；所述的基準(zhǔn)電壓電路與待測(cè)蓄電池的正極和負(fù)極相連，產(chǎn)生檢測(cè)電路所需的參考 電壓輸出到檢測(cè)電路；所述的檢測(cè)電路包含電路連接的差動(dòng)放大器、二級(jí)放大器、三級(jí)放大器、基準(zhǔn)電壓 自動(dòng)修正補(bǔ)償器、參考電壓分壓電阻、差動(dòng)放大器正相端分壓電阻、差動(dòng)放大器反相端分壓 電阻、積分電阻、參考電壓濾波電容、濾波電容、限流電阻、二級(jí)放大器分壓電阻、三級(jí)放大 器分壓電阻、動(dòng)態(tài)耦合電容；差動(dòng)放大器的兩個(gè)輸入端通過動(dòng)態(tài)耦合電容與待測(cè)蓄電池的正極和負(fù)極連接，正負(fù)極之間的電勢(shì)差被動(dòng)態(tài)放大輸出至二級(jí)放大器分壓電阻，差動(dòng)放大器具有一個(gè)高的輸入 阻抗，二級(jí)放大器的正相輸入端與濾波電容及限流電阻相連、反相輸入端分別與二級(jí)放大 器分壓電阻相連、輸出端與三級(jí)放大器分壓電阻相連，三級(jí)放大器的正相輸入端與濾波電 容及限流電阻相連、反相輸入端分別與三級(jí)放大器分壓電阻相連、輸出作為A/D轉(zhuǎn)換電路 的一個(gè)輸入端，以使微處理器讀出待測(cè)蓄電池兩端的動(dòng)態(tài)紋波；所述的差分電路4的輸入端與放電電路1的整流二極管Dl的陰極相連，輸出端作 為A/D轉(zhuǎn)換電路5的一個(gè)輸入；差分電路的輸入為原始蓄電池放電電壓信號(hào)，輸出為蓄電池 放電電壓信號(hào)；差分電路的作用是減小零漂，抑制共模信號(hào)，放大差模信號(hào)；使得A/D轉(zhuǎn)換 的結(jié)果不受環(huán)境溫度、電磁干擾的影響；所述A/D轉(zhuǎn)換電路的一個(gè)輸入通道與檢測(cè)電路的輸出端相連，另一個(gè)輸入通道與 差分電路的輸出端相連，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與微處理器相連，用于將兩個(gè)輸入通道的模 擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給微處理器6 ；所述的微處理器內(nèi)置系統(tǒng)時(shí)鐘和存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)有各種測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和各種對(duì) 比基準(zhǔn)值；微處理器的輸出端口分別與放電電路的場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連，用于控制放電，微 處理器與LED電路電路連接，用于處理結(jié)果指示，微處理器與顯示電路相連，用于顯示輸出 結(jié)果數(shù)值和文字，微處理器的輸入端口與按鍵輸入電路相連，用于獲取使用者的按鍵操作 指令，微處理器的輸入端口與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連，用于獲取A/D轉(zhuǎn)換數(shù)值；所述的LED電路與微處理器的輸出端口相連，并受微處理器的控制，該LED電路包 含待測(cè)蓄電池壞單元測(cè)試指示燈、汽車電路系統(tǒng)測(cè)試指示燈，用于指示待測(cè)蓄電池壞單元 情況和汽車電路系統(tǒng)故障狀態(tài)；所述的顯示電路包含數(shù)字、字符顯示電路，與微處理器輸出端口相連，并受其控 制；所述的按鍵輸入電路包含按鍵電路，與微處理器輸入端口相連，將按鍵情況傳遞 給微處理器。放電電路與檢測(cè)電路分別獨(dú)立與待測(cè)蓄電池的兩極相連。測(cè)量時(shí)，將待測(cè)蓄電池分別接入放電電路、基準(zhǔn)電壓電路、檢測(cè)電路、差分電路，按 鍵輸入電路將測(cè)試指令輸出給微處理器，微處理器控制放電電路進(jìn)行脈沖放電，檢測(cè)電路 檢測(cè)放電過程中蓄電池電壓變化信號(hào)，經(jīng)處理后輸出給A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，差分電 路將放電電壓信號(hào)輸出給A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換結(jié)果再輸出給 微處理器，經(jīng)運(yùn)算、比對(duì)，得到測(cè)量結(jié)果，然后將測(cè)量結(jié)果通過LED電路亮燈表示，通過顯示 電路顯示有關(guān)數(shù)字和文字。利用汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀對(duì)蓄電池壞單元進(jìn)行測(cè)試的方法包含以 下步驟步驟1、接入待測(cè)蓄電池，啟動(dòng)分析儀；步驟2、按鍵輸入電路將接收到的指令輸出給微處理器；步驟3、微處理器控制放電電路對(duì)待測(cè)蓄電池進(jìn)行脈沖放電；步驟4、微處理器控制檢測(cè)電路和A/D轉(zhuǎn)換電路獲取待測(cè)蓄電池兩極電壓的變化 值A(chǔ)V;
步驟5、停止脈沖放電；步驟6、微處理器讀取預(yù)先存儲(chǔ)的電流脈沖Δ I ；該電流脈沖ΔΙ為已知值，預(yù)先存儲(chǔ)在微處理器中，該值是由放電電路中的電流 源提供的；步驟7、微處理器 計(jì)算待測(cè)蓄電池的內(nèi)阻電導(dǎo)率Rbat Rbat=-^P步驟8、微處理器讀取預(yù)先存儲(chǔ)的內(nèi)阻電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)值Rkef ；步驟9、判斷內(nèi)阻電導(dǎo)率Rbat是否大于內(nèi)阻電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)值Rkef，若是，則跳轉(zhuǎn)到步驟 10，若否，跳轉(zhuǎn)到步驟11 ；步驟10、LED電路中的蓄電池壞單元測(cè)試指示燈指示蓄電池故障；步驟11、結(jié)束測(cè)試。利用汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀對(duì)汽車電路系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的方法包含以 下步驟步驟1、接入汽車電路系統(tǒng)(將汽車電路系統(tǒng)等效為待測(cè)蓄電池)，啟動(dòng)分析儀；步驟2、按鍵輸入電路將接收到的指令輸出給微處理器；步驟3、微處理器6控制檢測(cè)電路3和A/D轉(zhuǎn)換電路5獲取汽車電路系統(tǒng)的電壓變 化區(qū)間(Vmin，Vmax)，電壓波形從相位零度到相位90度之間的最大值為Vmax，最小值為Vmin ；步驟4、讀取預(yù)先存儲(chǔ)在微處理器6中的標(biāo)準(zhǔn)電壓變化區(qū)間(VRmin，VRmax)；步驟5、將電壓變化區(qū)間(Vmin，Vmax)與預(yù)先存放在微處理器6的存儲(chǔ)器中的標(biāo)準(zhǔn)電 壓變化區(qū)間(VRmin，VRmax)的比對(duì)；將Vmax與VRmax進(jìn)行對(duì)比，若Vmax大于VRmax,則跳轉(zhuǎn)到步驟6，否則，繼續(xù)將Vmin與 VRmin進(jìn)行對(duì)比，若Vmin小于VRmin，則跳轉(zhuǎn)到步驟6，否則，跳轉(zhuǎn)到步驟7 ；步驟6、LED電路中的汽車電路系統(tǒng)測(cè)試指示燈指示汽車電路系統(tǒng)故障；步驟7、結(jié)束測(cè)試。利用汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀對(duì)電池劣化度進(jìn)行測(cè)試的方法包含以下 步驟步驟1、接入待測(cè)蓄電池，啟動(dòng)分析儀；步驟2、按鍵輸入電路將接收到的指令輸出給微處理器；步驟3、微處理器控制放電電路對(duì)待測(cè)蓄電池進(jìn)行脈沖放電；步驟4、微處理器控制檢測(cè)電路和A/D轉(zhuǎn)換電路獲取待測(cè)蓄電池兩極電壓的變化 值A(chǔ)V;步驟5、微處理器控制差分電路和A/D轉(zhuǎn)換電路獲取待測(cè)蓄電池電壓VL ；步驟6、停止脈沖放電；步驟7、微處理器讀取所選的蓄電池劣化度工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；不同的蓄電池劣化度工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)蓄電池的劣化度表示使用不同含義的數(shù)量單 位；步驟8、微處理器計(jì)算蓄電池劣化度G ；
G = =*20
AV其中&為待測(cè)蓄電池兩極電壓的變化值A(chǔ)V的平均值；步驟9、微處理器按照所選蓄電池劣化度工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)G進(jìn)行單位換算，顯示電路顯 示待測(cè)蓄電池的劣化度G。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、可測(cè)量并顯示蓄電池是否有壞電池單元；2、可測(cè)量并顯示蓄電池的劣化度；3、可檢測(cè)汽車發(fā)電機(jī)是否正常并顯示結(jié)果；4、可檢測(cè)汽車發(fā)電充電系統(tǒng)是否正常；5、測(cè)試儀器體積小巧，便于攜帶；6、測(cè)量過程中發(fā)熱量低，可以連續(xù)測(cè)量；7、測(cè)量過程中蓄電池電量損耗小，測(cè)量后不必充電即可投入使用；8、存儲(chǔ)有SAE、IEC、DIN、JIS、EN等多種國際通行蓄電池工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及其相互之間的 單位轉(zhuǎn)換對(duì)照表，可供用戶自由選擇。


圖1是本發(fā)明提供的一種汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀的電路原理框圖；圖2是本發(fā)明提供的一種汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀的電路原理圖；圖3是蓄電池壞單元測(cè)試流程圖；圖4是汽車電路系統(tǒng)測(cè)試流程圖；圖5是蓄電池劣化度測(cè)量流程圖。
具體實(shí)施例方式以下根據(jù)圖1 圖5，具體說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例如圖1和圖2所示，是一種汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀，該分析儀包含電路連接的放電電路1、基準(zhǔn)電壓電路2、檢測(cè)電路3、差分電路4、A/D轉(zhuǎn)換電路5、 微處理器6、LED電路7、顯示電路8、按鍵輸入電路9 ；所述的放電電路1包含電路連接的整流二極管D1、負(fù)載電阻R1、限流電阻R2、場(chǎng)效 應(yīng)管Ql、電流源12 ；待測(cè)蓄電池的正極與整流二極管Dl的陽極相連，整流二極管陰極連至負(fù)載電阻 Rl的一端，同時(shí)作為取樣點(diǎn)連接至差分電路4，負(fù)載電阻Rl的另一端串聯(lián)電流源12后，連 至場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極接地，同時(shí)與待測(cè)蓄電池負(fù)極相連，場(chǎng)效應(yīng)管Ql 的柵極連入微處理器6的輸出端口 ；所述的基準(zhǔn)電壓電路2與待測(cè)蓄電池的正極和負(fù)極相連，產(chǎn)生檢測(cè)電路3所需的 參考電壓VREF輸出到檢測(cè)電路3 ；所述的檢測(cè)電路3包含電路連接的差動(dòng)放大器IC2:B、二級(jí)放大器IC2:C、三級(jí)放 大器IC2:D、基準(zhǔn)電壓自動(dòng)修正補(bǔ)償器IC2:A、參考電壓分壓電阻R2與R3、差動(dòng)放大器正相 端分壓電阻R6與R8、差動(dòng)放大器反相端分壓電阻R5與R9、積分電阻R4與R7、參考電壓濾
8波電容C3、濾波電容C5、限流電阻Rl2、二級(jí)放大器分壓電阻Rl 1與Rl3、三級(jí)放大器分壓電阻R14與R15、動(dòng)態(tài)耦合電容Cl與C2 ；差動(dòng)放大器IC2:B的兩個(gè)輸入端通過動(dòng)態(tài)耦合電容Cl和C2與待測(cè)蓄電池的正極 和負(fù)極連接，正負(fù)極之間的電勢(shì)差被動(dòng)態(tài)放大輸出至二級(jí)放大器分壓電阻R11，差動(dòng)放大器 IC2:B具有一個(gè)高的輸入阻抗，二級(jí)放大器IC2:C的正相輸入端與濾波電容C5及限流電阻 R12相連、反相輸入端分別與二級(jí)放大器分壓電阻Rll和R13相連、輸出端與三級(jí)放大器分 壓電阻R14相連，三級(jí)放大器IC2:D的正相輸入端與濾波電容C5及限流電阻R12相連、反 相輸入端分別與三級(jí)放大器分壓電阻R14和R15相連、輸出作為A/D轉(zhuǎn)換電路5的一個(gè)輸 入端，以使微處理器6讀出待測(cè)蓄電池兩端的動(dòng)態(tài)紋波；所述的差分電路4的輸入端與放電電路1的整流二極管Dl的陰極相連，輸出端作 為A/D轉(zhuǎn)換電路5的一個(gè)輸入；差分電路的輸入為原始蓄電池放電電壓信號(hào)，輸出為蓄電池 放電電壓信號(hào)；差分電路的作用是減小零漂，抑制共模信號(hào)，放大差模信號(hào)；使得A/D轉(zhuǎn)換 的結(jié)果不受環(huán)境溫度、電磁干擾的影響；所述A/D轉(zhuǎn)換電路5的一個(gè)輸入通道與檢測(cè)電路3的輸出端相連，另一個(gè)輸入通 道與差分電路4的輸出端相連，A/D轉(zhuǎn)換電路5的輸出端與微處理器6相連，用于將兩個(gè)輸 入通道的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給微處理器6 ；所述的微處理器6內(nèi)置系統(tǒng)時(shí)鐘和存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)有各種測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和各種 對(duì)比基準(zhǔn)值；在微處理器6的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)SAE、IEC、DIN、JIS、EN等多種國際通行蓄電池 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，供用戶自由選擇；微處理器6的輸出端口分別與放電電路1的場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極相連，用于控制放 電，微處理器6與LED電路7電路連接，用于處理結(jié)果指示，微處理器6與顯示電路8相連， 用于顯示輸出結(jié)果數(shù)值和文字，微處理器6的輸入端口與按鍵輸入電路9相連，用于獲取使 用者的按鍵操作指令，微處理器6的輸入端口與A/D轉(zhuǎn)換電路5的輸出端相連，用于獲取A/ D轉(zhuǎn)換數(shù)值；所述的LED電路7與微處理器6的輸出端口相連，并受微處理器6的控制，該LED 電路7包含待測(cè)蓄電池壞單元測(cè)試指示燈71、汽車電路系統(tǒng)測(cè)試指示燈72，用于指示待測(cè) 蓄電池壞單元情況和汽車電路系統(tǒng)故障狀態(tài)；所述的顯示電路8包含數(shù)字、字符顯示電路，與微處理器6輸出端口相連，并受其 控制；所述的按鍵輸入電路9包含按鍵電路，與微處理器6輸入端口相連，將按鍵情況傳 遞給微處理器6。放電電路1與檢測(cè)電路3分別獨(dú)立與待測(cè)蓄電池的兩極相連。測(cè)量時(shí)，將待測(cè)蓄電池分別接入放電電路1、基準(zhǔn)電壓電路2、檢測(cè)電路3、差分電 路4，按鍵輸入電路9將測(cè)試指令輸出給微處理器6，微處理器6控制放電電路1進(jìn)行脈沖放 電，檢測(cè)電路3檢測(cè)放電過程中蓄電池電壓變化信號(hào)，經(jīng)處理后輸出給A/D轉(zhuǎn)換電路5進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換，差分電路4將放電電壓信號(hào)輸出給A/D轉(zhuǎn)換電路5進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換電路 5的轉(zhuǎn)換結(jié)果再輸出給微處理器6，經(jīng)運(yùn)算、比對(duì)，得到測(cè)量結(jié)果，然后將測(cè)量結(jié)果通過LED 電路7亮燈表示，通過顯示電路8顯示有關(guān)數(shù)字和文字。如圖3所示，利用汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀對(duì)蓄電池壞單元進(jìn)行測(cè)試的方法包含以下步驟步驟1、接入待測(cè)蓄電池，啟動(dòng)分析儀；步驟2、按鍵輸入電路9將接收到的指令輸出給微處理器6 ；步驟3、微處理器6控制放電電路1對(duì)待測(cè)蓄電池進(jìn)行脈沖放電；步驟4、微處理器6控制檢測(cè)電路3和A/D轉(zhuǎn)換電路5獲取待測(cè)蓄電池兩極電壓的 變化值ΔV ；步驟5、停止脈沖放電；步驟6、微處理器6讀取預(yù)先存儲(chǔ)的電流脈沖Δ I ；該電流脈沖Δ I為已知值，預(yù)先存儲(chǔ)在微處理器6中，該值是由放電電路1中的電 流源12提供的；步驟7、微處理器6計(jì)算待測(cè)蓄電池的內(nèi)阻電導(dǎo)率Rbat
ΔνRbat=-^-步驟8、微處理器6讀取預(yù)先存儲(chǔ)的內(nèi)阻電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)值Rkef ；步驟9、判斷內(nèi)阻電導(dǎo)率Rbat是否大于內(nèi)阻電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)值Rkef，若是，則跳轉(zhuǎn)到步驟 10，若否，跳轉(zhuǎn)到步驟11 ；步驟10、LED電路7中的蓄電池壞單元測(cè)試指示燈71指示蓄電池故障；步驟11、結(jié)束測(cè)試。如圖4所示，利用汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀對(duì)汽車電路系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的 方法包含以下步驟步驟1、接入汽車電路系統(tǒng)(將汽車電路系統(tǒng)等效為待測(cè)蓄電池)，啟動(dòng)分析儀；步驟2、按鍵輸入電路9將接收到的指令輸出給微處理器6 ；步驟3、微處理器6控制檢測(cè)電路3和A/D轉(zhuǎn)換電路5獲取汽車電路系統(tǒng)的電壓變 化區(qū)間(Vmin，Vmax)，電壓波形從相位零度到相位90度之間的最大值為Vmax，最小值為Vmin ；步驟4、讀取預(yù)先存儲(chǔ)在微處理器6中的標(biāo)準(zhǔn)電壓變化區(qū)間(VRmin，VRmax)；步驟5、將電壓變化區(qū)間(Vmin，Vmax)與預(yù)先存放在微處理器6的存儲(chǔ)器中的標(biāo)準(zhǔn)電 壓變化區(qū)間(VRmin，VRmax)的比對(duì)；將Vmax與VRmax進(jìn)行對(duì)比，若Vmax大于VRmax,則跳轉(zhuǎn)到步驟6，否則，繼續(xù)將Vmin與 VRmin進(jìn)行對(duì)比，若Vmin小于VRmin，則跳轉(zhuǎn)到步驟6，否則，跳轉(zhuǎn)到步驟7 ；步驟6、LED電路7中的汽車電路系統(tǒng)測(cè)試指示燈72指示汽車電路系統(tǒng)故障；步驟7、結(jié)束測(cè)試。如圖5所示，利用汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀對(duì)電池劣化度進(jìn)行測(cè)試的方 法包含以下步驟步驟1、接入待測(cè)蓄電池，啟動(dòng)分析儀；步驟2、按鍵輸入電路9將接收到的指令輸出給微處理器6 ；步驟3、微處理器6控制放電電路1對(duì)待測(cè)蓄電池進(jìn)行脈沖放電；步驟4、微處理器6控制檢測(cè)電路3和A/D轉(zhuǎn)換電路5獲取待測(cè)蓄電池兩極電壓的 變化值ΔV ；步驟5、微處理器6控制差分電路4和A/D轉(zhuǎn)換電路5獲取待測(cè)蓄電池電壓VL ；
步驟6、停止脈沖放電；步驟7、微控制器6讀取所選的蓄電池劣化度工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；不同的蓄電池劣化度工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)蓄電池的劣化度表示使用不同含義的數(shù)量單 位；
步驟8、微處理器6計(jì)算蓄電池劣化度G ；G = =*20
AV其中&為待測(cè)蓄電池兩極電壓的變化值A(chǔ)V的平均值；步驟9、微處理器6按照所選蓄電池劣化度工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)G進(jìn)行單位換算，顯示電路 8顯示待測(cè)蓄電池的劣化度G。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的 描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
一種汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀，其特征在于，該分析儀包含電路連接的放電電路(1)、基準(zhǔn)電壓電路(2)、檢測(cè)電路(3)、差分電路(4)、A/D轉(zhuǎn)換電路(5)、微處理器(6)、LED電路(7)、顯示電路(8)、按鍵輸入電路(9)；放電電路(1)與檢測(cè)電路(3)分別獨(dú)立與待測(cè)蓄電池的兩極相連。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀，其特征在于，所述的放電 電路(1)包含電路連接的整流二極管(Dl)、負(fù)載電阻(Rl)、限流電阻(R2)、場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)、 電流源(12)；待測(cè)蓄電池的正極與整流二極管(Dl)的陽極相連，整流二極管陰極連至負(fù)載電阻 (Rl)的一端，同時(shí)作為取樣點(diǎn)連接至差分電路(4)，負(fù)載電阻(Rl)的另一端串聯(lián)電流源 (12)后，連至場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的漏極，場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的源極接地，同時(shí)與待測(cè)蓄電池負(fù)極相 連，場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的柵極連入微處理器(6)的輸出端口。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀，其特征在于，所述的檢測(cè) 電路(3)包含電路連接的差動(dòng)放大器(IC2:B)、二級(jí)放大器(IC2:C)、三級(jí)放大器(IC2:D)、 基準(zhǔn)電壓自動(dòng)修正補(bǔ)償器(IC2:A)、參考電壓分壓電阻(R2)與(R3)、差動(dòng)放大器正相端分 壓電阻(R6)與(R8)、差動(dòng)放大器反相端分壓電阻(R5)與R9)、積分電阻(R4)與R7)、參考 電壓濾波電容(C3)、濾波電容(C5)、限流電阻(R12)、二級(jí)放大器分壓電阻(Rll)與(R13)、 三級(jí)放大器分壓電阻(R14)與(R15)、動(dòng)態(tài)耦合電容(Cl)與(C2)；差動(dòng)放大器(IC2:B)的兩個(gè)輸入端通過動(dòng)態(tài)耦合電容(Cl)和(C2)與待測(cè)蓄電池的正 極和負(fù)極連接，正負(fù)極之間的電勢(shì)差被動(dòng)態(tài)放大輸出至二級(jí)放大器分壓電阻(Rll)，差動(dòng)放 大器(IC2:B)具有一個(gè)高的輸入阻抗，二級(jí)放大器(IC2:C)的正相輸入端與濾波電容(C5) 及限流電阻(R12)相連、反相輸入端分別與二級(jí)放大器分壓電阻(Rll)和(R13)相連、輸出 端與三級(jí)放大器分壓電阻(R14)相連，三級(jí)放大器(IC2:D)的正相輸入端與濾波電容(C5) 及限流電阻(R12)相連、反相輸入端分別與三級(jí)放大器分壓電阻(R14)和(R15)相連、輸出 作為A/D轉(zhuǎn)換電路(5)的一個(gè)輸入端，以使微處理器(6)讀出待測(cè)蓄電池兩端的動(dòng)態(tài)紋波。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀，其特征在于，所述的基準(zhǔn) 電壓電路⑵與待測(cè)蓄電池的正極和負(fù)極相連，產(chǎn)生檢測(cè)電路⑶所需的參考電壓(VREF) 輸出到檢測(cè)電路⑶；所述的差分電路⑷的輸入端與放電電路⑴的整流二極管(Dl)的 陰極相連，輸出端作為A/D轉(zhuǎn)換電路(5)的一個(gè)輸入。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀，其特征在于，所述A/D轉(zhuǎn) 換電路(5)的一個(gè)輸入通道與檢測(cè)電路(3)的輸出端相連，另一個(gè)輸入通道與差分電路(4) 的輸出端相連，A/D轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出端與微處理器(6)相連，用于將兩個(gè)輸入通道的模 擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給微處理器(6)。
6.如權(quán)利要求1所述的汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀，其特征在于，所述的微處 理器(6)內(nèi)置系統(tǒng)時(shí)鐘和存儲(chǔ)器，微處理器(6)的輸出端口分別與放電電路(1)的場(chǎng)效應(yīng) 管(Ql)的柵極相連，微處理器(6)與LED電路(7)電路連接，微處理器(6)與顯示電路(8) 相連，微處理器(6)的輸入端口與按鍵輸入電路(9)相連，微處理器(6)的輸入端口與A/D 轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出端相連。
7.如權(quán)利要求1所述的汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀，其特征在于，所述的LED電 路⑵與微處理器(6)的輸出端口相連；所述的LED電路(7)包含待測(cè)蓄電池壞單元測(cè)試指示燈(71)、汽車電路系統(tǒng)測(cè)試指示 燈(72)；所述的顯示電路⑶與微處理器(6)輸出端口相連； 所述的按鍵輸入電路(9)與微處理器(6)輸入端口相連。
8.一種利用汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀對(duì)蓄電池壞單元進(jìn)行測(cè)試的方法，其特 征在于，該方法包含以下步驟步驟1、接入待測(cè)蓄電池，啟動(dòng)分析儀；步驟2、按鍵輸入電路(9)將接收到的指令輸出給微處理器(6)； 步驟3、微處理器(6)控制放電電路(1)對(duì)待測(cè)蓄電池進(jìn)行脈沖放電； 步驟4、微處理器(6)控制檢測(cè)電路(3)和A/D轉(zhuǎn)換電路(5)獲取待測(cè)蓄電池兩極電壓 的變化值ΔV ；步驟5、停止脈沖放電；步驟6、微處理器(6)讀取預(yù)先存儲(chǔ)的電流脈沖ΔΙ ；該電流脈沖Δ I為已知值，預(yù)先存儲(chǔ)在微處理器(6)中，該值是由放電電路⑴中的電 流源(12)提供的；步驟7、微處理器(6)計(jì)算待測(cè)蓄電池的內(nèi)阻電導(dǎo)率Rbat: Rbat=~步驟8、微處理器(6)讀取預(yù)先存儲(chǔ)的內(nèi)阻電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)值Rkef ； 步驟9、判斷內(nèi)阻電導(dǎo)率Rbat是否大于內(nèi)阻電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)值Rkef，若是，則跳轉(zhuǎn)到步驟10， 若否，跳轉(zhuǎn)到步驟11 ；步驟10、LED電路(7)中的蓄電池壞單元測(cè)試指示燈(71)指示蓄電池故障； 步驟11、結(jié)束測(cè)試。
9.一種利用汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀對(duì)汽車電路系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的方法，其特 征在于，該方法包含以下步驟步驟1、接入汽車電路系統(tǒng)，啟動(dòng)分析儀； 步驟2、按鍵輸入電路(9)將接收到的指令輸出給微處理器(6)； 步驟3、微處理器(6)控制檢測(cè)電路(3)和A/D轉(zhuǎn)換電路(5)獲取汽車電路系統(tǒng)的電壓 變化區(qū)間(Vmin，Vmax)，電壓波形從相位零度到相位90度之間的最大值為Vmax，最小值為Vmin ； 步驟4、讀取預(yù)先存儲(chǔ)在微處理器(6)中的標(biāo)準(zhǔn)電壓變化區(qū)間(VRmin，VRmax)； 步驟5、將電壓變化區(qū)間(Vmin，Vmax)與預(yù)先存放在微處理器(6)的存儲(chǔ)器中的標(biāo)準(zhǔn)電壓 變化區(qū)間(VRmin，VRmax)的比對(duì)；將Vmax與VRmax進(jìn)行對(duì)比，若Vmax大于VRmx，則跳轉(zhuǎn)到步驟6)，否則，繼續(xù)將Vmin與VRmin 進(jìn)行對(duì)比，若Vmin小于VRmin,則跳轉(zhuǎn)到步驟6，否則，跳轉(zhuǎn)到步驟7 ；步驟6、LED電路(7)中的汽車電路系統(tǒng)測(cè)試指示燈(72)指示汽車電路系統(tǒng)故障； 步驟7、結(jié)束測(cè)試。
10.一種利用汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀對(duì)電池劣化度進(jìn)行測(cè)試的方法，其特 征在于，該方法包含以下步驟步驟1、接入待測(cè)蓄電池，啟動(dòng)分析儀；步驟2、按鍵輸入電路(9)將接收到的指令輸出給微處理器(6)； 步驟3、微處理器(6)控制放電電路(1)對(duì)待測(cè)蓄電池進(jìn)行脈沖放電； 步驟4、微處理器(6)控制檢測(cè)電路(3)和A/D轉(zhuǎn)換電路(5)獲取待測(cè)蓄電池兩極電壓 的變化值ΔV ；步驟5、微處理器(6)控制差分電路⑷和A/D轉(zhuǎn)換電路(5)獲取待測(cè)蓄電池電壓VL; 步驟6、停止脈沖放電；步驟7、微處理器讀取所選的蓄電池劣化度工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)； 步驟8、微處理器(6)計(jì)算蓄電池劣化度G ；AV其中&為待測(cè)蓄電池兩極電壓的變化值M的平均值；步驟9、微處理器(6)按照所選蓄電池劣化度工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)G進(jìn)行單位換算，顯示電路 (8)顯示待測(cè)蓄電池的劣化度G。
全文摘要
一種汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀，該分析儀包含電路連接的放電電路、基準(zhǔn)電壓電路、檢測(cè)電路、差分電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器、LED電路、顯示電路、按鍵輸入電路。該專業(yè)分析儀可以檢測(cè)蓄電池和汽車電路系統(tǒng)的故障，并可測(cè)量蓄電池的劣化度。本發(fā)明的汽車電路系統(tǒng)及蓄電池專業(yè)分析儀沒有大功率發(fā)熱元件，發(fā)熱量低，電子部件體積小、重量輕，蓄電池測(cè)量損耗小。
文檔編號(hào)G01R31/36GK101937052SQ20101023954
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者唐凌杰, 姜志良, 曾祥緒, 范曄平 申請(qǐng)人:上海廣為電器工具有限公司;上海廣為美線電源電器有限公司;上海廣為拓浦電源有限公司