铅蓄电池智能保护装置

王成国 魏斐

摘 要：文章主要分析了人们对铅蓄电池的使用情况和电池的损耗，从而提出了铅蓄电池智能保护装置的设计。该装置采用ATS8951型单片机来检测铅蓄电池的电池容量，根据电池 所剩容量 判断是否发出断电或减少输出信号。该设置有效的减小对铅蓄电池的损耗，达到保护铅蓄电池的效果。

关键词：智能；节能；环保；单片机

随着科学技术的快速发展，人们对电的需求越来来高，对电的储存也显得相当的重要，铅蓄电池作为一种性能可靠的化学电源，其实用价值与日俱增。该类电池广泛应用于交通运输、通信、军事工业等相关部门的设备中。尤其电动车产业的蓬勃发展，2012年又将是电动车行业的一个产销两旺的丰收年，同时这也将为电动车的核心部件，也是动力来源——电动车用密封铅酸蓄电池的生产、销售带来良好的发展前景，并对它的性能研制与普及应用产生深远影响。但是电池的的损耗也越来越严重，铅蓄电池智能装置就是为了可以更好的保护电池，减少人们的经济损失，减少铅蓄电池的报废量，从而达到节能环保的作用。

1 概述

1.1 系统概述

系统工作原理：此铅蓄电池保护装置以ATS8951单片机铅蓄电池电量检测装置为基本，根据此电量检测装置检测的数据分析、计算，然后输入到自动电子开关电路，对正在工作的铅蓄电池进行冲、放电的开启和关闭的控制。从而防止铅蓄电池会因为过度充电、过度放电对铅蓄电池内部结构的损坏，从而导致电池容量下降、放电能力下降和使用寿命的下降等问题。

1.2 总体设计方案

⑴ATS8951单片机工作原理。ATS8951单片机有灵活的脉宽调制器，PWM调节器的频率可由外接电容来方便灵活的设定是为优化铅蓄电池的充电性能而设计。它主要由温度补偿电压基准、通过复位电路、最长充电时间定时器、充电状态控制器、pwm调节器、振荡器和显示控制电路等几部分组成。能以恒压、横流或横流脉冲等方式对铅蓄电池进行充电，因其采用开关模式设计，使得即使在大电流充电情况下，本身的损耗非常小，对整个系统影响很小

⑵工作内容：

A：对电池能量信号的采集；B：对采集到的信号进行分析；C：发出处理信号并做出反应。

第一个流程通过传感器装置检测电池现有能量从而采集到信号，把采集到的信号传送到第二个流程进行信号处理，信号处理系统是有单片机构成，经过单片机的处理再把信号传送出去并做出相应反应。从而提醒人们应减少电池的使用并做出相应反应，达到保养电池作用。

信号采集系统主要采用传感器装置，传感器是现在普遍使用装置，而我们使用的传感器不仅廉价而且耐用；信号处理系统采用单片机技术，可以更快更好的对信号进行处理并传出信号；信号的显示反应可以在显示器上显示出来，显示灯采用红色LED灯达到警醒的作用，且动作反应开关会在一定时间内断开。可以更有效的保养电池来延长电池寿命。

1.3 工作状态

A.铅蓄电池智能保护装置是利用ATS8951传感器将电池电量检测出来；B.利用单片机处理传感器采集的信号，经过分析此时铅蓄电池的电量是否会对电池造成过度放点的损坏，若有损害则传输给发光二级管和扬声器；C.扬声器的声音和发光二极管的信号将会提醒用户由于电池电量过低，从而让用户及时断电。

2 产品性能

2.1 材料的选择

单片机ATS8951，12V17AH的小型铅酸免维护蓄电池，蓄电池外部接口一对，轻触式开关一个，显示电量的LED四个（三绿一红），蓄电池及外部接口的联系部分，电路板一块。

2.2 产品技术

目前，我国对铅烟、铅尘、硫酸雾和水的处理方法和技术已基本成熟，各大、中型铅酸蓄电池厂家不断加大技术改造力度，更新工艺设备，普遍采用高效率的滤筒式除尘器替代静电除尘器，采用湿式除尘器净化铅烟，采用湍球式酸雾净化塔进行硫酸雾吸收处理，对含铅酸废水絮凝反应处理，从技术上消除或减少污染物对环境的影响，生产作业环境不断改善，多数大、中型生产企业做到了清洁生产，有一部分通过了国家环境体系认证。

虽然蓄电池的生产方式及工艺不断完善，制造水平不断提升，铅蓄电池的损耗也成为人们非常关心的一个问题。针对铅蓄电池的蓄电能力，会由于人为原因（过度充电、过度放点等）而造成的铅蓄电池的加速老化。铅蓄电池智能保护装置能有效的防止有此种原因而导致的铅蓄电池的损坏，减缓铅蓄电池的老化速度。能有效的提高铅蓄电池的使用寿命和充、放电次数。能为用户节省金钱提高工作效率，同时也有效的减少资源的浪费。

3 结束语

铅蓄电池智保护装置的应用可以更好的保护电池，从而减少对电池的损耗，不仅可以达到保护电池的作用，还可以减少资源的浪费和保护环境的作用。因此，此设计有很大的发展空间和市场效益。

[参考文献]

[1]赵德安.《单片机原理与应用》.机械工业出版社.2009年版.

[2]张永生《电子设计自动化》中国电力出版社.2008年出版.

[3]陈生谭.《信号与系统》.西安电子科技大学出版社.2013年版.

[4]王慧玲.《电路基础》.北京：高等教育出版社，2009年版