一種蓄電池狀態記錄器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種蓄電池狀態記錄器，所述蓄電池狀態記錄器包括：直流穩壓模塊，由于蓄電池電壓不穩定，通過直流穩壓模塊獲得穩定的電壓，為電流采集模塊、模數轉換模塊、存儲模塊提供穩定的電壓供電，使系統可靠工作；電壓采集模塊：通過電壓采集模塊采集蓄電池電壓變化，提供電壓數據；電流采集模塊：通過穩壓模塊，運用采樣電阻及運算放大器獲得電流信息；模數轉換模塊：通過模數轉換模塊使電流，電壓采集模塊采集到的模擬量數字化，以便數據處理模塊進行處理；數據處理模塊：數據處理模塊的核心是單片機，通過編程實現時間控制，電流、電壓的集順序控制；存儲模塊：通過SPI通信協議實現SD卡與單片機之間的數據交換，實現數據的存儲。
【專利說明】一種蓄電池狀態記錄器
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電子信息【技術領域】，涉及對蓄電池工作狀態的記錄，具體涉及一種蓄 電池電壓電流狀態記錄器。
【背景技術】
[0002] 隨著社會的發展，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， 在使用中出現了一些用戶惡性違規操作現象，有些人為了能在保質期內要求廠家換新電 池，他們會在電池快到保質期的時候對電池進行一些違規操作，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，甚至無法繼續使用。同時這也給蓄電 池生產商帶來了不必要的損失。
[0003] 通過查找資料發現，目前國內外只有針對飛機、火車、汽車等大型交通運輸工具的 狀態記錄儀器，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記錄儀器研究 比較少。對于蓄電池的使用期限，生產商有著明確的規定，但在使用過程中的一些違規操作 會使蓄電池工作壽命大大降低，通常，生產商一股無法得知蓄電池在使用過程中出現了哪 些違規操作，這樣就會造成一定的經濟損失，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的記錄。
【發明內容】
[0004] 為了克服上述現有技術的不足，解決蓄電池電壓電流狀態變化的記錄問題，本發 明的目的是設計出一種蓄電池狀態記錄器，從而彌補市場上此類的儀器缺乏的不足。
[0005] 為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：
[0006] 一種蓄電池狀態記錄器，包括
[0007] 直流穩壓模塊1，由于蓄電池電壓不穩定，通過直流穩壓模塊獲得穩定的電壓，為 模數轉換模塊、存儲模塊提供穩定的電壓供電，使系統可靠工作；
[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，提供電壓數據；
[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] 模數轉換模塊4 :通過模數轉換模塊使電流、電壓采集模塊采集到的模擬量數字 化，以便數據處理模塊進行處理；
[0011] 數據處理模塊5 :數據處理模塊的核心是單片機，通過編程實現時間控制，電流、 電壓采集的順序控制；
[0012] 存儲模塊6 :通過SPI通信協議實現SD卡與單片機之間的數據交換，實現數據的 存儲。
[0013] 本發明與現有技術相比，具有以下優點：
[0014] 1)使用單片機和外圍的A/D轉化模塊采集蓄電池的電流、電壓信息，通過配套的 計時模塊來控制數據的采集與記錄；
[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，獲取一系列數據。通過 對數據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化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 通過參照附圖更詳細地描述本發明的示例性實施例，本發明的以上和其它方面及 優點將變得更加易于清楚，在附圖中：
[0018] 圖1是本發明系統的整體框圖。
[0019] 圖2是穩壓模塊電路圖
[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，現在將參照附圖更充分地描述本發明，在附圖中示出了各種實施例。然 而，本發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明的示例性實施例。
[0026] (1)直流穩壓模塊
[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的穩定電壓， 所以需要一個直流穩壓模塊，通過LM2576穩壓模塊來實現5V輸出的穩定電壓。如圖2所示 是穩壓模塊電路圖，具體的實現方式是：LM2576輸入電壓為7?40v，，輸出電壓為穩定5V， 通過該芯片及外圍電子元器件可以實現5V穩壓功能。從而實現對電路板的供電。
[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，為實現對蓄電池電壓狀況進行實 時監測，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模塊轉換為數字信號；
[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，FLQ-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模塊轉換為數字信號；
[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字信號，因此采用 AD模塊將采集到的電壓電流信號轉換為數字信號，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的數據口 Ρ0發出，并由三態鎖存器74LS373 鎖存到輸出端Q〇、Q1和Q2上，用于控制AD574A的工作過程。AD轉換器的數據輸出也通 過P0數據總線連至8051，由于我們只使用了 8位數據口，12位數據分兩次讀進8051，所以 /?/C接地。當§〇51的P3.0查詢到STS端轉換結束信號后，先將轉換后的12位A/D數據的 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、轉換和輸出結 果，使能端CE都必須為1，因此將8051的寫控制線：
【權利要求】
1. 一種蓄電池狀態記錄器，其特征在于： 所述蓄電池狀態記錄器包括： 直流穩壓模塊，由于蓄電池電壓不穩定，通過直流穩壓模塊獲得穩定的電壓，為電流采 集模塊、模數轉換模塊、存儲模塊提供穩定的電壓供電，使系統可靠工作； 電壓采集模塊：通過電壓采集模塊采集蓄電池電壓變化，提供電壓數據； 電流采集模塊：通過穩壓模塊，運用采樣電阻及運算放大器獲得電流信息； 模數轉換模塊：通過模數轉換模塊使電流、電壓采集模塊采集到的模擬量數字化，以便 數據處理模塊進行處理； 數據處理模塊：數據處理模塊的核心是單片機，通過編程實現時間控制，電流、電壓采 集的順序控制； 存儲模塊：通過SPI通信協議實現SD卡與單片機之間的數據交換，實現數據的存儲。
2. 如權利要求1所述的一種蓄電池狀態記錄器，其特征在于： 所述穩壓模塊分別連接模數轉換模塊、數據處理模塊、存儲模塊；數據處理模塊連接模 數轉換模塊和存儲模塊，模數轉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 優先權日:2014年7月28日
【發明者】李敏通, 王澤北, 黃思念, 李營浩, 劉冬 申請人:西北農林科技大學