CN104135054A - 蓄电池充放电控制系统 - Google Patents

Abstract

蓄电池充放电控制系统，主要由微处理器和分别与微处理器相连接的控制面板、功率放大器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、放电电路构成，所述功率放大器连接有功率开关，功率开关通过光电耦合器与蓄电池相连接，所述温度传感器、电流传感器、电压传感器分别与蓄电池相连接，所述放电电路分别与蓄电池和微控制器相连接，同时放电电路一端接地。本发明能够对蓄电池的充放电进行实时显示和有效控制，能够减少蓄电池因为充放电不合理造成的寿命缩短，保障蓄电池充电的合理控制，提高蓄电池的使用寿命。

Description

蓄电池充放电控制系统

技术领域

本发明涉及一种蓄电池充放电控制系统。

背景技术

封闭式铅蓄电池技术正在不断地完善，铅蓄电池是目前工业、通讯、交通等领域中使用最广泛的二次电池，虽然蓄电池产品在不断更新，但其充电方法却未能大幅改进，一直沿用恒压充电、恒压限流充电和恒流充电模式，这些充电模式都导致蓄电池的寿命大大缩短。因充放电控制不合理而损坏的电池比例相当大，许多电池在生产和使用过程中还是采用一些简单的充放电设备，不仅造成电池充电量不足，而且使电池不能发挥其大量的电力效应，使用寿命大为缩短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓄电池充放电控制系统，该系统能够对蓄电池充电过程进行实时控制，减少电池因充放电不合理导致的寿命减少。

本发明通过以下技术方案实现：

蓄电池充放电控制系统，主要由微处理器和分别与微处理器相连接的控制面板、功率放大器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、放电电路构成，所述功率放大器连接有功率开关，功率开关通过光电耦合器与蓄电池相连接，所述温度传感器、电流传感器、电压传感器分别与蓄电池相连接，所述放电电路分别与蓄电池和微控制器相连接，同时放电电路一端接地。

电流传感器和电压传感器检测蓄电池电量信息，并发送到微控制器，微控制器将信号发送到控制面板进行显示，工作人员通过控制面板输入操作信息并发送到微控制器，微控制器发送的控制信号通过功率放大器放大之后发送到功率开关，驱动蓄电池充电，在蓄电池出现充电状态不匹配的现象时，电池放电电路以较快但受控的速率释放电池电量。这种状态下让电池完全充电, 能使电池充电控制电路的微处理器进行重新校准, 并开始报告准确的能量等级；在充电已满但未切断电源时，蓄电池温度会升高，温度传感器检测蓄电池温度信息，及时发送到微控制器，并由微控制器发送到控制面板进行显示。

所述微处理器选用PIC16F874。PIC16F874属于PICmicro系列单片机，具有Flash program程序内存功能，可以重复烧录程序，适合教学、开发新产品等用途，而其内建ICD（接口控制文件）功能，可以让使用者直接在单片机电路产品上进行如暂停微处理器执行、观看缓存器内容等。PIC16F874数据内嵌功能较多的单片机，除了CPU、POM、RAM、I/O等基本构造外，还包括A/D CONVERTER：模拟数字转换器，最多可以读取8组模拟信号输入；CCP：Capture、Compare、Pwm，用于控制直流马达；Timer：内部定时器，USART:同步/异步串行传输，如RS232、RS485等；MSSP：两线式I2C与三线式SPI标准同步串行传输协定，常用于EEPROM内存资料的烧录与读取，或是与其他集成电路通道联系，形成多芯片网络。

所述功率开关选用智能功率模块，所述光电耦合器选用6N137光耦合器。智能功率模块(IPM)是Intelligent Power Module的缩写，是一种先进的功率开关器件，具有GTR(大功率晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点,以及MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。而且IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便,不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性，适应了当今功率器件的发展方向——模块化、复合化和功率集成电路(PIC)，在电力电子领域得到了越来越广泛的应用。

所述微处理器还分别与晶体振荡器和数据存储器相连接。晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。晶体振荡器为系统提供时钟信号，微处理器将充电信息发送到数据存储器进行实时存储。

所述控制面板为带键盘的LCD。工作人员可以通过控制面板输入操作指令并观察充电进度。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果为：本发明能够对蓄电池的充放电进行实时显示和有效控制，能够减少蓄电池因为充放电不合理造成的寿命缩短，保障蓄电池充电的合理控制，提高蓄电池的使用寿命。

附图说明

    图1为系统总体结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，蓄电池充放电控制系统，主要由微处理器和分别与微处理器相连接的控制面板、功率放大器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、放电电路构成，所述功率放大器连接有功率开关，功率开关通过光电耦合器与蓄电池相连接，所述温度传感器、电流传感器、电压传感器分别与蓄电池相连接，所述放电电路分别与蓄电池和微控制器相连接，同时放电电路一端接地。所述控制面板为带键盘的LCD。工作人员可以通过控制面板输入操作指令并观察充电进度。

电流传感器和电压传感器检测蓄电池电量信息，并发送到微控制器，微控制器将信号发送到控制面板进行显示，工作人员通过控制面板输入操作信息并发送到微控制器，微控制器发送的控制信号通过功率放大器放大之后发送到功率开关，驱动蓄电池充电，在蓄电池出现充电状态不匹配的现象时，电池放电电路以较快但受控的速率释放电池电量。这种状态下让电池完全充电, 能使电池充电控制电路的微处理器进行重新校准, 并开始报告准确的能量等级；在充电已满但未切断电源时，蓄电池温度会升高，温度传感器检测蓄电池温度信息，及时发送到微控制器，并由微控制器发送到控制面板进行显示。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述微处理器选用PIC16F874。PIC16F874属于PICmicro系列单片机，具有Flash program程序内存功能，可以重复烧录程序，适合教学、开发新产品等用途，而其内建ICD（接口控制文件）功能，可以让使用者直接在单片机电路产品上进行如暂停微处理器执行、观看缓存器内容等。PIC16F874数据内嵌功能较多的单片机，除了CPU、POM、RAM、I/O等基本构造外，还包括A/D CONVERTER：模拟数字转换器，最多可以读取8组模拟信号输入；CCP：Capture、Compare、Pwm，用于控制直流马达；Timer：内部定时器，USART:同步/异步串行传输，如RS232、RS485等；MSSP：两线式I2C与三线式SPI标准同步串行传输协定，常用于EEPROM内存资料的烧录与读取，或是与其他集成电路通道联系，形成多芯片网络。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述功率开关选用智能功率模块，所述光电耦合器选用6N137光耦合器。智能功率模块(IPM)是Intelligent Power Module的缩写，是一种先进的功率开关器件，具有GTR(大功率晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点,以及MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。而且IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便,不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性，适应了当今功率器件的发展方向——模块化、复合化和功率集成电路(PIC)，在电力电子领域得到了越来越广泛的应用。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。

实施例4：

本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述微处理器还分别与晶体振荡器和数据存储器相连接。晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。晶体振荡器为系统提供时钟信号，微处理器将充电信息发送到数据存储器进行实时存储。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.蓄电池充放电控制系统，其特征在于：主要由微处理器和分别与微处理器相连接的控制面板、功率放大器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、放电电路构成，所述功率放大器连接有功率开关，功率开关通过光电耦合器与蓄电池相连接，所述温度传感器、电流传感器、电压传感器分别与蓄电池相连接，所述放电电路分别与蓄电池和微控制器相连接，同时放电电路一端接地。

2.根据权利要求1所述的蓄电池充放电控制系统，其特征在于：所述微处理器选用PIC16F874。

3.根据权利要求1所述的蓄电池充放电控制系统，其特征在于：所述功率开关选用智能功率模块，所述光电耦合器选用6N137光耦合器。

4.根据权利要求1所述的蓄电池充放电控制系统，其特征在于：所述微处理器还分别与晶体振荡器和数据存储器相连接。

5.根据权利要求1所述的蓄电池充放电控制系统，其特征在于：所述控制面板为带键盘的LCD。