铅酸电池容量测试仪设计.doc

铅酸电池容量测试仪设计

2.2万字 44页 原创作品，独家提交，已通过查重系统

摘要
铅酸蓄电池经过一百多年的发展已经成为世界上广泛使用的一种化学电源，它具有价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。随着铅酸蓄电池的广泛应用，如何精确检测蓄电池容量成为广大用户极为关注的问题。而铅酸蓄电池的放电容量与许多因素都有着密切的关联，因此，如何准确地检测电池的容量就变得至关重要。
铅酸蓄电池能量检测是铅酸蓄电池管理系统的重要组成部分，主要包含电池工作电压、充放电电流、温度等参数的实时采集和蓄电池剩余电量预测。对铅酸蓄电池进行能量监测可以有效防止其过度充放电，提高蓄电池的使用寿命，从能源节约和环境保护来说具有十分重要的社会意义和经济价值。
本文从铅酸蓄电池的内部结构和工作机理入手，分析了铅酸蓄电池的工作特征和影响其正常工作的外部因素，阐述了蓄电池荷电状态预测水平对蓄电池剩余容量判定的重要影响。同时对目前国内外常用荷电状态预测方法进行分析，对比说明了各自的有效程度和优缺点。
为了检测蓄电池的端电压，以便显示电压，要进行电压采样，并且采样电路为小电流放电，使所测试的电压值比较准确；为了检测蓄电池的容量，要进行电流采样，并且为大电流放电，放电电流为3A-4.5A，还要求放电电流尽可能恒定。系统的恒流放电电路由集成运算放大器构成，结构简单，调整方便。该恒流放电电路，保证了放电电流的基本恒定，从而保证了容量检测的准确。实时测量并显示电压，放电到10.5V则放电结束。实时显示当前所放出的容量，积分计算出容量，不须人工计算。
采用了Atmel公司的AT89C51单片机，该单片机片内有4K的ROM，不需外接ROM，由它设计制成的数字显示的蓄电池容量检测系统，其整个系统呈现单片化结构，硬件电路构成简单，主要功能均由软件编程实现，因此体积小、可靠性高、测量显示方便、直观、价格低廉。

关键词：单片机;铅酸蓄电池;容量检测;恒流放电