鉛蓄電池智能保護裝置

王成國 魏斐

摘 要：文章主要分析了人們對鉛蓄電池的使用情況和電池的損耗，從而提出了鉛蓄電池智能保護裝置的設計。該裝置采用ATS8951型單片機來檢測鉛蓄電池的電池容量，根據(jù)電池 所剩容量 判斷是否發(fā)出斷電或減少輸出信號。該設置有效的減小對鉛蓄電池的損耗，達到保護鉛蓄電池的效果。

關鍵詞：智能；節(jié)能；環(huán)保；單片機

隨著科學技術的快速發(fā)展，人們對電的需求越來來高，對電的儲存也顯得相當?shù)闹匾?，鉛蓄電池作為一種性能可靠的化學電源，其實用價值與日俱增。該類電池廣泛應用于交通運輸、通信、軍事工業(yè)等相關部門的設備中。尤其電動車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，2012年又將是電動車行業(yè)的一個產(chǎn)銷兩旺的豐收年，同時這也將為電動車的核心部件，也是動力來源——電動車用密封鉛酸蓄電池的生產(chǎn)、銷售帶來良好的發(fā)展前景，并對它的性能研制與普及應用產(chǎn)生深遠影響。但是電池的的損耗也越來越嚴重，鉛蓄電池智能裝置就是為了可以更好的保護電池，減少人們的經(jīng)濟損失，減少鉛蓄電池的報廢量，從而達到節(jié)能環(huán)保的作用。

1 概述

1.1 系統(tǒng)概述

系統(tǒng)工作原理：此鉛蓄電池保護裝置以ATS8951單片機鉛蓄電池電量檢測裝置為基本，根據(jù)此電量檢測裝置檢測的數(shù)據(jù)分析、計算，然后輸入到自動電子開關電路，對正在工作的鉛蓄電池進行沖、放電的開啟和關閉的控制。從而防止鉛蓄電池會因為過度充電、過度放電對鉛蓄電池內(nèi)部結構的損壞，從而導致電池容量下降、放電能力下降和使用壽命的下降等問題。

1.2 總體設計方案

⑴ATS8951單片機工作原理。ATS8951單片機有靈活的脈寬調(diào)制器，PWM調(diào)節(jié)器的頻率可由外接電容來方便靈活的設定是為優(yōu)化鉛蓄電池的充電性能而設計。它主要由溫度補償電壓基準、通過復位電路、最長充電時間定時器、充電狀態(tài)控制器、pwm調(diào)節(jié)器、振蕩器和顯示控制電路等幾部分組成。能以恒壓、橫流或橫流脈沖等方式對鉛蓄電池進行充電，因其采用開關模式設計，使得即使在大電流充電情況下，本身的損耗非常小，對整個系統(tǒng)影響很小

⑵工作內(nèi)容：

A：對電池能量信號的采集；B：對采集到的信號進行分析；C：發(fā)出處理信號并做出反應。

第一個流程通過傳感器裝置檢測電池現(xiàn)有能量從而采集到信號，把采集到的信號傳送到第二個流程進行信號處理，信號處理系統(tǒng)是有單片機構成，經(jīng)過單片機的處理再把信號傳送出去并做出相應反應。從而提醒人們應減少電池的使用并做出相應反應，達到保養(yǎng)電池作用。

信號采集系統(tǒng)主要采用傳感器裝置，傳感器是現(xiàn)在普遍使用裝置，而我們使用的傳感器不僅廉價而且耐用；信號處理系統(tǒng)采用單片機技術，可以更快更好的對信號進行處理并傳出信號；信號的顯示反應可以在顯示器上顯示出來，顯示燈采用紅色LED燈達到警醒的作用，且動作反應開關會在一定時間內(nèi)斷開?？梢愿行У谋ｐB(yǎng)電池來延長電池壽命。

1.3 工作狀態(tài)

A.鉛蓄電池智能保護裝置是利用ATS8951傳感器將電池電量檢測出來；B.利用單片機處理傳感器采集的信號，經(jīng)過分析此時鉛蓄電池的電量是否會對電池造成過度放點的損壞，若有損害則傳輸給發(fā)光二級管和揚聲器；C.揚聲器的聲音和發(fā)光二極管的信號將會提醒用戶由于電池電量過低，從而讓用戶及時斷電。

2 產(chǎn)品性能

2.1 材料的選擇

單片機ATS8951，12V17AH的小型鉛酸免維護蓄電池，蓄電池外部接口一對，輕觸式開關一個，顯示電量的LED四個（三綠一紅），蓄電池及外部接口的聯(lián)系部分，電路板一塊。

2.2 產(chǎn)品技術

目前，我國對鉛煙、鉛塵、硫酸霧和水的處理方法和技術已基本成熟，各大、中型鉛酸蓄電池廠家不斷加大技術改造力度，更新工藝設備，普遍采用高效率的濾筒式除塵器替代靜電除塵器，采用濕式除塵器凈化鉛煙，采用湍球式酸霧凈化塔進行硫酸霧吸收處理，對含鉛酸廢水絮凝反應處理，從技術上消除或減少污染物對環(huán)境的影響，生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境不斷改善，多數(shù)大、中型生產(chǎn)企業(yè)做到了清潔生產(chǎn)，有一部分通過了國家環(huán)境體系認證。

雖然蓄電池的生產(chǎn)方式及工藝不斷完善，制造水平不斷提升，鉛蓄電池的損耗也成為人們非常關心的一個問題。針對鉛蓄電池的蓄電能力，會由于人為原因（過度充電、過度放點等）而造成的鉛蓄電池的加速老化。鉛蓄電池智能保護裝置能有效的防止有此種原因而導致的鉛蓄電池的損壞，減緩鉛蓄電池的老化速度。能有效的提高鉛蓄電池的使用壽命和充、放電次數(shù)。能為用戶節(jié)省金錢提高工作效率，同時也有效的減少資源的浪費。

3 結束語

鉛蓄電池智保護裝置的應用可以更好的保護電池，從而減少對電池的損耗，不僅可以達到保護電池的作用，還可以減少資源的浪費和保護環(huán)境的作用。因此，此設計有很大的發(fā)展空間和市場效益。

[參考文獻]

[1]趙德安.《單片機原理與應用》.機械工業(yè)出版社.2009年版.

[2]張永生《電子設計自動化》中國電力出版社.2008年出版.

[3]陳生譚.《信號與系統(tǒng)》.西安電子科技大學出版社.2013年版.

[4]王慧玲.《電路基礎》.北京：高等教育出版社，2009年版