一種蓄電池狀態(tài)記錄器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種蓄電池狀態(tài)記錄器，所述蓄電池狀態(tài)記錄器包括：直流穩(wěn)壓模塊，由于蓄電池電壓不穩(wěn)定，通過直流穩(wěn)壓模塊獲得穩(wěn)定的電壓，為電流采集模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊提供穩(wěn)定的電壓供電，使系統(tǒng)可靠工作；電壓采集模塊：通過電壓采集模塊采集蓄電池電壓變化，提供電壓數(shù)據(jù)；電流采集模塊：通過穩(wěn)壓模塊，運用采樣電阻及運算放大器獲得電流信息；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊：通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊使電流，電壓采集模塊采集到的模擬量數(shù)字化，以便數(shù)據(jù)處理模塊進行處理；數(shù)據(jù)處理模塊：數(shù)據(jù)處理模塊的核心是單片機，通過編程實現(xiàn)時間控制，電流、電壓的集順序控制；存儲模塊：通過SPI通信協(xié)議實現(xiàn)SD卡與單片機之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。
【專利說明】一種蓄電池狀態(tài)記錄器
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子信息【技術領域】，涉及對蓄電池工作狀態(tài)的記錄，具體涉及一種蓄 電池電壓電流狀態(tài)記錄器。
【背景技術】
[0002] 隨著社會的發(fā)展，電動車成為了最佳代步工具。蓄電池作為電動車的最佳動力源， 在使用中出現(xiàn)了一些用戶惡性違規(guī)操作現(xiàn)象，有些人為了能在保質(zhì)期內(nèi)要求廠家換新電 池，他們會在電池快到保質(zhì)期的時候?qū)﹄姵剡M行一些違規(guī)操作，比如超大電流放電、過放電 后不及時進行充電等，這會導致蓄電池壽命急劇縮短，甚至無法繼續(xù)使用。同時這也給蓄電 池生產(chǎn)商帶來了不必要的損失。
[0003] 通過查找資料發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)外只有針對飛機、火車、汽車等大型交通運輸工具的 狀態(tài)記錄儀器，也就是平時所說的黑匣子。而在對蓄電池等小型機器的狀態(tài)記錄儀器研究 比較少。對于蓄電池的使用期限，生產(chǎn)商有著明確的規(guī)定，但在使用過程中的一些違規(guī)操作 會使蓄電池工作壽命大大降低，通常，生產(chǎn)商一股無法得知蓄電池在使用過程中出現(xiàn)了哪 些違規(guī)操作，這樣就會造成一定的經(jīng)濟損失，而目前有些記錄器成本過于昂貴，并不適用于 電動車蓄電池等工作狀態(tài)的記錄。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，解決蓄電池電壓電流狀態(tài)變化的記錄問題，本發(fā) 明的目的是設計出一種蓄電池狀態(tài)記錄器，從而彌補市場上此類的儀器缺乏的不足。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：
[0006] 一種蓄電池狀態(tài)記錄器，包括
[0007] 直流穩(wěn)壓模塊1，由于蓄電池電壓不穩(wěn)定，通過直流穩(wěn)壓模塊獲得穩(wěn)定的電壓，為 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊提供穩(wěn)定的電壓供電，使系統(tǒng)可靠工作；
[0008] 電壓采集模塊2 :通過電壓采集模塊采集蓄電池電壓變化，提供電壓數(shù)據(jù)；
[0009] 電流采集模塊3 :運用采樣電阻及運算放大器獲得電流信息；
[0010] 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4 :通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊使電流、電壓采集模塊采集到的模擬量數(shù)字 化，以便數(shù)據(jù)處理模塊進行處理；
[0011] 數(shù)據(jù)處理模塊5 :數(shù)據(jù)處理模塊的核心是單片機，通過編程實現(xiàn)時間控制，電流、 電壓采集的順序控制；
[0012] 存儲模塊6 :通過SPI通信協(xié)議實現(xiàn)SD卡與單片機之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的 存儲。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：
[0014] 1)使用單片機和外圍的A/D轉(zhuǎn)化模塊采集蓄電池的電流、電壓信息，通過配套的 計時模塊來控制數(shù)據(jù)的采集與記錄；
[0015] 2)為蓄電池售后服務提供了一種真實可靠的檢查方法，能夠針對違規(guī)使用情況采 取合理的處理措施，進而減小蓄電池廠商因電池退換問題造成的損失；
[0016] 3)通過使用單片機等電子元器件記錄蓄電池的使用狀態(tài)，獲取一系列數(shù)據(jù)。通過 對數(shù)據(jù)的科學的分析和處理，可以對蓄電池的設計制造工藝進行優(yōu)化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 通過參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明的以上和其它方面及 優(yōu)點將變得更加易于清楚，在附圖中：
[0018] 圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的整體框圖。
[0019] 圖2是穩(wěn)壓模塊電路圖
[0020] 圖3單片機與AD574的接口電路圖
[0021] 圖4控制器工作流程圖
[0022] 圖5SD卡SPI模式下與單片機的連接圖
[0023] 圖6SD卡外圍電路原理圖。
【具體實施方式】
[0024] 在下文中，現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了各種實施例。然 而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實施，且不應該解釋為局限于在此闡述的實施例。相 反，提供這些實施例使得本公開將是徹底和完全的，并將本發(fā)明的范圍充分地傳達給本領 域技術人員。
[0025] 在下文中，將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例。
[0026] (1)直流穩(wěn)壓模塊
[0027] 由于蓄電池正常的電壓變化范圍為10?14V，而電路板供電需要5V的穩(wěn)定電壓， 所以需要一個直流穩(wěn)壓模塊，通過LM2576穩(wěn)壓模塊來實現(xiàn)5V輸出的穩(wěn)定電壓。如圖2所示 是穩(wěn)壓模塊電路圖，具體的實現(xiàn)方式是：LM2576輸入電壓為7?40v，，輸出電壓為穩(wěn)定5V， 通過該芯片及外圍電子元器件可以實現(xiàn)5V穩(wěn)壓功能。從而實現(xiàn)對電路板的供電。
[0028] (2)電壓采集模塊
[0029] 正常使用時，蓄電池的電壓變化范圍是10V-14V，為實現(xiàn)對蓄電池電壓狀況進行實 時監(jiān)測，通過AD574芯片進行電壓的采集。AD574芯片的精度是1. 2mv，并把采集到的電壓 信號通過A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；
[0030] (3)電流采集模塊
[0031] 選用FLQ-53錳銅采樣電阻對蓄電池電壓信號進行采集，F(xiàn)LQ-53采樣電阻精度為 (2πιΩ ±3% )，功率為5-8W。蓄電池正常使用時電流變化范圍是0?30A，通過FLQ-53采樣 電阻進行電流變化的采集。并把采集到的電流信號通過AD模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；
[0032] (4) A/D 模塊
[0033] 由于采集到的電壓電流信號是模擬信號，而單片機處理的是數(shù)字信號，因此采用 AD模塊將采集到的電壓電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，在該模塊中采用AD574芯片，如圖3所 示是單片機與AD574的接口電路圖，其中還使用了三態(tài)鎖存器74LS373和74LS00與非門電 路，邏輯控制信號由（巧、/?/_&和Α0)有8051的數(shù)據(jù)口 Ρ0發(fā)出，并由三態(tài)鎖存器74LS373 鎖存到輸出端Q〇、Q1和Q2上，用于控制AD574A的工作過程。AD轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸出也通 過P0數(shù)據(jù)總線連至8051，由于我們只使用了 8位數(shù)據(jù)口，12位數(shù)據(jù)分兩次讀進8051，所以 /?/C接地。當§〇51的P3.0查詢到STS端轉(zhuǎn)換結(jié)束信號后，先將轉(zhuǎn)換后的12位A/D數(shù)據(jù)的 高8位讀進8051，然后再將低4位讀進8051。這里不管AD574A是處在啟動、轉(zhuǎn)換和輸出結(jié) 果，使能端CE都必須為1，因此將8051的寫控制線：
【權利要求】
1. 一種蓄電池狀態(tài)記錄器，其特征在于： 所述蓄電池狀態(tài)記錄器包括： 直流穩(wěn)壓模塊，由于蓄電池電壓不穩(wěn)定，通過直流穩(wěn)壓模塊獲得穩(wěn)定的電壓，為電流采 集模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊提供穩(wěn)定的電壓供電，使系統(tǒng)可靠工作； 電壓采集模塊：通過電壓采集模塊采集蓄電池電壓變化，提供電壓數(shù)據(jù)； 電流采集模塊：通過穩(wěn)壓模塊，運用采樣電阻及運算放大器獲得電流信息； 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊：通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊使電流、電壓采集模塊采集到的模擬量數(shù)字化，以便 數(shù)據(jù)處理模塊進行處理； 數(shù)據(jù)處理模塊：數(shù)據(jù)處理模塊的核心是單片機，通過編程實現(xiàn)時間控制，電流、電壓采 集的順序控制； 存儲模塊：通過SPI通信協(xié)議實現(xiàn)SD卡與單片機之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。
2. 如權利要求1所述的一種蓄電池狀態(tài)記錄器，其特征在于： 所述穩(wěn)壓模塊分別連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊；數(shù)據(jù)處理模塊連接模 數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和存儲模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊還與電流采集模塊以及電壓采集模塊連接。
【文檔編號】G05B19/042GK104155610SQ201410362890
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權日:2014年7月28日
【發(fā)明者】李敏通, 王澤北, 黃思念, 李營浩, 劉冬 申請人:西北農(nóng)林科技大學