一種鉛酸蓄電池容量檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及檢測蓄電池容量的裝置，具體地講，是涉及一種鉛酸蓄電池容量檢測裝置。
【背景技術】
[0002]核對性放電實驗是檢測鉛酸蓄電池容量檢測的比較常用和可靠的方法，這種方法對包括閥控鉛蓄電池在內的整個備用電源系統(tǒng)進行全面的檢查，可以檢查出各單體電池和電池外部電路的任何故障，因此被公認為是比較可靠的方法。
[0003]但是，這種方法仍然具有眾多的缺陷，因為使用核對性放電實驗會導致鉛酸蓄電池不斷重復放電，最主要的缺陷是降低鉛酸蓄電池的壽命。
【實用新型內容】
[0004]為了解決現有技術中為檢測鉛酸蓄電池容量從而不斷對其進行放電導致其壽命縮短的缺陷，本實用新型提供一種鉛酸蓄電池容量檢測的裝置，通過對其內阻的檢測達到計算容量的目的。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]一種鉛酸蓄電池容量檢測裝置，包括通過+5V電壓供電主控芯片，分別與主控芯片相連的恒流控制電路、過零檢測電路；所述恒流控制電路包括兩個分別用于放大電流的運算放大器ARl和運算放大器AR2，其兩者的輸出電流加載在反向運算放大器AR3上，該反向運算放大器AR3的輸出端通過三極管Q5和三極管Q6進行輸出調整，在調整后加載取樣電阻Rs，該電阻Rs的另一端接地，形成閉合的回路，其中運算放大器AR2的正輸入接入與取樣電壓Us相關的基準電壓Ug，運算放大器AR1、AR2、AR3均通過+12V電壓供電。
[0007]進一步地，所述主控芯片上還連接有顯示電路和鍵盤電路。
[0008]進一步地，所述主控芯片上還連接有溫度采集模塊和報警電路，其中溫度采集模塊為溫度傳感器。
[0009]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0010](I)本實用新型解決了現有技術中為了檢測鉛酸蓄電池容量從而不斷對其進行放電導致其壽命縮短的缺陷，通過將蓄電池持續(xù)一段時間的放電估算其內阻，不會重復對蓄電池進行放電，提高鉛酸蓄電池壽命。
[0011](2)本實用新型采用恒流控制電路通過輸入基準電壓Ug給整個電路供電，同時使用運算放大器和三極管的調整來控制Us值的變化，從而控制放電電流的恒定，實現對鉛酸蓄電池的電壓進行持續(xù)測量從而更準確地估算出鉛酸蓄電池的內阻值。
[0012](3)本實用新型在主控芯片上還連接有溫度采集模塊和報警電路，用于精確測量的一段時間，這樣可控制對蓄電池的放電次數，避免重復放電降低鉛酸蓄電池的壽命。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的原理框圖。
[0014]圖2為恒流控制電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0016]鉛酸蓄電池作為電氣系統(tǒng)電源，被廣泛應用于工業(yè)生產、交通、通信及軍工行業(yè)。因為鉛酸蓄電池的容量檢測也是保證其正常使用的常規(guī)手段之一。本實用新型提出了一種檢測裝置，通過對鉛酸蓄電池內阻的測量從而對其容量進行在線評估，具有重要的實際意義。
[0017]如圖1所示，本實用新型包括一個單片機作為主控芯片Ul用于連接其他電路，其中主要用于向蓄電池供給恒定電流的恒流控制電路，以及加載在蓄電池上的+12V電壓和過零檢測電路，同時+12V電壓還給恒流控制電路供電，主控芯片上連接有給其供電的+5V電壓。
[0018]其中恒流控制電路如圖2所示，恒流控制電路主要用于通過蓄電池輸出的電流使蓄電池放電。這也是檢測鉛酸蓄電池的關鍵，因為蓄電池放電時恒流控制電路通過變化的電壓檢測蓄電池的內阻變化情況，估算其容量。雖然蓄電池在長期的使用中容量逐漸減少，但由于鉛酸蓄電池仍處在浮充狀態(tài)下，若只測的瞬時電壓得到的數據會表現與鉛酸蓄電池容量較大時沒有區(qū)別，若通過歐姆定律所以無法得知其內阻的真實情況，恒流控制電路持續(xù)給鉛酸蓄電池放電來計算內阻變化，并通過頻率函數的計算方法來研究電化學過程，得到的實際內阻更為可靠。
[0019]如圖2所示，恒流控制電路包括ARl和AR2兩個串聯運算放大器，用于向反向運算放大器AR3提供放大電流，并由12V電壓給其供電。與運算放大器AR3串聯相連的是連續(xù)調整的三極管Q5和三極管Q6，可調電源提供基準電壓Ug，輸入信號Ei為蓄電池的電壓。電壓隨著放電時間的延長而減小。它經過負載電阻Ra、Q5和Q6的調整后在取樣電阻Rs上形成取樣電壓Us。取樣電壓Us與基準電壓Ug比較并經放大環(huán)節(jié)放大后，經控制調整環(huán)節(jié)使電路電流恒定。
[0020]其中圖2中的Rn、Rj、Rf、Rm、Rg、Rh、Re均為運算放大器中的常規(guī)電阻，Ra、Rb、Re和可調電阻Rd為恒流控制電路的常規(guī)電阻，在可調電阻Rd調節(jié)整個恒流控制電路的負載能力。
[0021]若由于Ei的減小而使負載電流Is減小，則取樣電壓Us必然減小，從而使取樣電壓Us與基準電壓Ug的差值(Us—Ug)減小。由于AR3為反相放大器，因此，輸出電壓Ub必然升高，從而使Us升高，保證了放電電流的恒定。恒流過程表示為:Ei 丨—Is 丨—Us 丨—(Us-Ug)丨—Ub=K(US-Ug)丨—Us t。
[0022]由于該恒流控制電路要檢測不同種類的鉛酸蓄電池，因為基準電壓Ug通過交直流轉換器DAC0832連接同向放大器AR4調整，改變Us與Ug的比較值，從而改變恒流放電的電流值。
[0023]此時通過過零檢測電路即得到電壓變化值。
[0024]雖然通過恒流控制電路給蓄電池充電并測量電壓變化能夠測的內阻，但同時為了更方便得到電阻值，在主控芯片上還連接有時鐘震蕩電路和復位電路。復位后通過時鐘震蕩電路記錄一段時間內的電壓變化情況，并重復上述動作，得到多個電流與電壓變化關系，精確電阻值。
[0025]與此同時在主控芯片上還連接有溫度采集模塊、報警電路、顯示電路和鍵盤電路，分別用于監(jiān)控蓄電池溫度變化防止過熱并報警，操作并顯示電阻變化情況，其中溫度采集模塊直接使用溫度傳感器即可，可將溫度傳感器放在鉛酸蓄電池上即可。
[0026]為了更好地開關電路，可控芯片通過雙向可控硅控制電路連接+5V電源。
[0027]其中報警電路、鍵盤電路、雙向可控硅控制電路均為現有技術，在此不做多說明。
[0028]上述實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非對本實用新型保護范圍的限制，但凡采用本實用新型的設計原理，以及在此基礎上進行非創(chuàng)造性勞動而作出的變化，均應屬于本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種鉛酸蓄電池容量檢測裝置，其特征在于，包括通過+5V電壓供電主控芯片，分別與主控芯片相連的恒流控制電路、過零檢測電路；所述恒流控制電路包括兩個分別用于放大電流的運算放大器ARl和運算放大器AR2，其兩者的輸出電流加載在反向運算放大器AR3上，該反向運算放大器AR3的輸出端通過三極管Q5和三極管Q6進行輸出調整，在調整后加載取樣電阻Rs，該電阻Rs的另一端接地，形成閉合的回路，其中運算放大器AR2的正輸入接入與取樣電壓Us相關的基準電壓Ug，運算放大器AR1、AR2、AR3均通過+12V電壓供電。2.根據權利要求1所述的一種鉛酸蓄電池容量檢測裝置，其特征在于，所述主控芯片上還連接有顯示電路和鍵盤電路。3.根據權利要求2所述的一種鉛酸蓄電池容量檢測裝置，其特征在于，所述主控芯片上還連接有溫度采集模塊和報警電路，其中溫度采集模塊為溫度傳感器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種鉛酸蓄電池容量檢測裝置，克服為檢測鉛酸蓄電池容量從而不斷對其進行放電導致其壽命縮短的缺陷，而通過對其內阻的檢測達到計算容量的目的。本實用新型包括+5V電壓供電主控芯片，分別與主控芯片相連的恒流控制電路、過零檢測電路，其中恒流控制電路通過+12V電壓供電，從而達到通過將蓄電池持續(xù)一段時間的放電估算其內阻，不會重復對蓄電池進行放電，提高鉛酸蓄電池壽命的目的，結構簡單。
【IPC分類】G01R31/36
【公開號】CN204832466
【申請?zhí)枴緾N201520567899
【發(fā)明人】張江林, 李雄寶, 樊昌元, 李代偉, 文斌
【申請人】成都信息工程大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月31日