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电池放电开始瞬间,电压迅速从开路电压状态进入负载电压状态,在电池负载电流保持不变时,电池路端电压随SOC变化的规律与开路电压随SOC的变化规律相似。
恒流放电-端电压法优点:蓄电池短时间恒流放电时,精度相对较高,检测时间快。缺点和难点是:在实际应用中需要获取不同型号电池大量电压和电流数据,建立电压和SOC的关系曲线。
2 系统硬件设计
2.1系统框图
系统框图如图2所示,控制系统以单片机为核心,采用低功耗高性能处理器。主要包括按键模块、电源模块、数模转换模块、模数转换模块、数据处理模块、液晶显示模块、负载模块等部分。
下面对这几部分功能分别介绍。
(1)单片机:是整个系统的控制和数据处理中心,完成采集到的电压与剩余电量SOC的关系转换。
(2)模数转换模块:A/D转换电路的作用主要是把采集到的蓄电池电压信号和电子负载电路电流信号转换成数字信号送到单片机,完成模拟信号和数字信号的转换。
(3)恒流负载模块:采用电子负载技术实现恒流放电,主要用于对待测蓄电池进行短时间大电流放电。
(4)按键模块:用来切换蓄电池恒流放电电流的大小,能在测试开始前及测试终止后切断负载电路,防止蓄电池过放电。
(5)显示模块:将检测到的电压、电流和SOC及时显示在LCD液晶屏上。
(6)报警电路:待检测电池电量过低时进行报警。
(7)被测电池:主要是针对12 V阀控式铅酸蓄电池。
总的工作流程:首先,由按键设置放电电流数值大小,单片机通过D/A转换器按照设置的电流大小调节电子负载的参考输入电压进而控制蓄电池放电电流大小。其次,开始放电时单片机检测恒流负载的输出电流是否恒定,若不恒定则调整D/A输出电压大小进而调整蓄电池的放电电流,以实现待测电池按照设置数值恒流放电。同时,单片机通过A/D转换器采集蓄电池端电压,若一开始检测到蓄电池端电压大小低于规定的截止电压(10.8 V),则切断恒流负载停止放电。最后,单片机对采集到的数据进行处理,通过LCD显示检测参数。
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