一种蓄电池状态记录器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种蓄电池状态记录器，所述蓄电池状态记录器包括：直流稳压模块，由于蓄电池电压不稳定，通过直流稳压模块获得稳定的电压，为电流采集模块、模数转换模块、存储模块提供稳定的电压供电，使系统可靠工作；电压采集模块：通过电压采集模块采集蓄电池电压变化，提供电压数据；电流采集模块：通过稳压模块，运用采样电阻及运算放大器获得电流信息；模数转换模块：通过模数转换模块使电流，电压采集模块采集到的模拟量数字化，以便数据处理模块进行处理；数据处理模块：数据处理模块的核心是单片机，通过编程实现时间控制，电流、电压的集顺序控制；存储模块：通过SPI通信协议实现SD卡与单片机之间的数据交换，实现数据的存储。
【专利说明】一种蓄电池状态记录器
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子信息【技术领域】，涉及对蓄电池工作状态的记录，具体涉及一种蓄 电池电压电流状态记录器。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展，电动车成为了最佳代步工具。蓄电池作为电动车的最佳动力源， 在使用中出现了一些用户恶性违规操作现象，有些人为了能在保质期内要求厂家换新电 池，他们会在电池快到保质期的时候对电池进行一些违规操作，比如超大电流放电、过放电 后不及时进行充电等，这会导致蓄电池寿命急剧缩短，甚至无法继续使用。同时这也给蓄电 池生产商带来了不必要的损失。
[0003] 通过查找资料发现，目前国内外只有针对飞机、火车、汽车等大型交通运输工具的 状态记录仪器，也就是平时所说的黑匣子。而在对蓄电池等小型机器的状态记录仪器研究 比较少。对于蓄电池的使用期限，生产商有着明确的规定，但在使用过程中的一些违规操作 会使蓄电池工作寿命大大降低，通常，生产商一股无法得知蓄电池在使用过程中出现了哪 些违规操作，这样就会造成一定的经济损失，而目前有些记录器成本过于昂贵，并不适用于 电动车蓄电池等工作状态的记录。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，解决蓄电池电压电流状态变化的记录问题，本发 明的目的是设计出一种蓄电池状态记录器，从而弥补市场上此类的仪器缺乏的不足。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0006] 一种蓄电池状态记录器，包括
[0007] 直流稳压模块1，由于蓄电池电压不稳定，通过直流稳压模块获得稳定的电压，为 模数转换模块、存储模块提供稳定的电压供电，使系统可靠工作；
[0008] 电压采集模块2 :通过电压采集模块采集蓄电池电压变化，提供电压数据；
[0009] 电流采集模块3 :运用采样电阻及运算放大器获得电流信息；
[0010] 模数转换模块4 :通过模数转换模块使电流、电压采集模块采集到的模拟量数字 化，以便数据处理模块进行处理；
[0011] 数据处理模块5 :数据处理模块的核心是单片机，通过编程实现时间控制，电流、 电压采集的顺序控制；
[0012] 存储模块6 :通过SPI通信协议实现SD卡与单片机之间的数据交换，实现数据的 存储。
[0013] 本发明与现有技术相比，具有以下优点：
[0014] 1)使用单片机和外围的A/D转化模块采集蓄电池的电流、电压信息，通过配套的 计时模块来控制数据的采集与记录；
[0015] 2)为蓄电池售后服务提供了一种真实可靠的检查方法，能够针对违规使用情况采 取合理的处理措施，进而减小蓄电池厂商因电池退换问题造成的损失；
[0016] 3)通过使用单片机等电子元器件记录蓄电池的使用状态，获取一系列数据。通过 对数据的科学的分析和处理，可以对蓄电池的设计制造工艺进行优化。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及 优点将变得更加易于清楚，在附图中：
[0018] 图1是本发明系统的整体框图。
[0019] 图2是稳压模块电路图
[0020] 图3单片机与AD574的接口电路图
[0021] 图4控制器工作流程图
[0022] 图5SD卡SPI模式下与单片机的连接图
[0023] 图6SD卡外围电路原理图。
【具体实施方式】
[0024] 在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然 而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相 反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领 域技术人员。
[0025] 在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
[0026] (1)直流稳压模块
[0027] 由于蓄电池正常的电压变化范围为10?14V，而电路板供电需要5V的稳定电压， 所以需要一个直流稳压模块，通过LM2576稳压模块来实现5V输出的稳定电压。如图2所示 是稳压模块电路图，具体的实现方式是：LM2576输入电压为7?40v，，输出电压为稳定5V， 通过该芯片及外围电子元器件可以实现5V稳压功能。从而实现对电路板的供电。
[0028] (2)电压采集模块
[0029] 正常使用时，蓄电池的电压变化范围是10V-14V，为实现对蓄电池电压状况进行实 时监测，通过AD574芯片进行电压的采集。AD574芯片的精度是1. 2mv，并把采集到的电压 信号通过A/D模块转换为数字信号；
[0030] (3)电流采集模块
[0031] 选用FLQ-53锰铜采样电阻对蓄电池电压信号进行采集，FLQ-53采样电阻精度为 (2πιΩ ±3% )，功率为5-8W。蓄电池正常使用时电流变化范围是0?30A，通过FLQ-53采样 电阻进行电流变化的采集。并把采集到的电流信号通过AD模块转换为数字信号；
[0032] (4) A/D 模块
[0033] 由于采集到的电压电流信号是模拟信号，而单片机处理的是数字信号，因此采用 AD模块将采集到的电压电流信号转换为数字信号，在该模块中采用AD574芯片，如图3所 示是单片机与AD574的接口电路图，其中还使用了三态锁存器74LS373和74LS00与非门电 路，逻辑控制信号由（巧、/?/_&和Α0)有8051的数据口 Ρ0发出，并由三态锁存器74LS373 锁存到输出端Q〇、Q1和Q2上，用于控制AD574A的工作过程。AD转换器的数据输出也通 过P0数据总线连至8051，由于我们只使用了 8位数据口，12位数据分两次读进8051，所以 /?/C接地。当§〇51的P3.0查询到STS端转换结束信号后，先将转换后的12位A/D数据的 高8位读进8051，然后再将低4位读进8051。这里不管AD574A是处在启动、转换和输出结 果，使能端CE都必须为1，因此将8051的写控制线：
【权利要求】
1. 一种蓄电池状态记录器，其特征在于： 所述蓄电池状态记录器包括： 直流稳压模块，由于蓄电池电压不稳定，通过直流稳压模块获得稳定的电压，为电流采 集模块、模数转换模块、存储模块提供稳定的电压供电，使系统可靠工作； 电压采集模块：通过电压采集模块采集蓄电池电压变化，提供电压数据； 电流采集模块：通过稳压模块，运用采样电阻及运算放大器获得电流信息； 模数转换模块：通过模数转换模块使电流、电压采集模块采集到的模拟量数字化，以便 数据处理模块进行处理； 数据处理模块：数据处理模块的核心是单片机，通过编程实现时间控制，电流、电压采 集的顺序控制； 存储模块：通过SPI通信协议实现SD卡与单片机之间的数据交换，实现数据的存储。
2. 如权利要求1所述的一种蓄电池状态记录器，其特征在于： 所述稳压模块分别连接模数转换模块、数据处理模块、存储模块；数据处理模块连接模 数转换模块和存储模块，模数转换模块还与电流采集模块以及电压采集模块连接。
【文档编号】G05B19/042GK104155610SQ201410362890
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】李敏通, 王泽北, 黄思念, 李营浩, 刘冬 申请人:西北农林科技大学