【正文】 不同測量方法和手段時，各部分在測量值中所占比例差異較大，所以只有在明確其測量標(biāo)準(zhǔn)后，討論才具有現(xiàn)實意義，這是蓄電池內(nèi)阻參數(shù)測量方面相對性。為了便于問題的分析，為此引入內(nèi)阻的相對性、絕對性的概念。由于蓄電池完全充電和完全放電時內(nèi)阻變化率比電池端電壓變化率（端電壓變化率為30%40%）要大的多，故用測量蓄電池內(nèi)阻R來預(yù)測其剩余容量，要比開路電壓法精確的多。單體電池的內(nèi)阻與其剩余容量以及性能狀況的關(guān)系不是線性的，但大量實驗結(jié)果以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，如果單體電池的內(nèi)阻增加超過某個經(jīng)驗數(shù)據(jù)，這個電池就不能放出應(yīng)有的容量了。 本論文所做的主要工作本設(shè)計主要包括探測電路、差分放大電路、幅相檢測電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、主處理器模塊以及液晶顯示部分。（4）充電設(shè)備的輸出質(zhì)量對蓄電池的影響 目前大量使用的閥控式密封鉛酸蓄電池不同于鉛酸蓄電池或鎘鎳蓄電池，其內(nèi)阻更小，對充電設(shè)備的輸出性能指標(biāo)要求更高。（2）過充電對蓄電池的影響 閥控式密封鉛蓄電池一直都是處于浮充狀態(tài)下工作的，浮充電壓選擇是否妥當(dāng)對電池壽命影響極大。 蓄電池性能的判斷因素（1）使用環(huán)境溫度對蓄電池的影響。（4）循環(huán)壽命循環(huán)壽命是指蓄電池可經(jīng)歷的重復(fù)充放電次數(shù)。內(nèi)阻很大的蓄電池在充電時發(fā)熱很厲害，使蓄電池的溫度急劇上升，對蓄電池和充電器的影響都很大。（3）內(nèi)阻蓄電池的內(nèi)阻是指電流流過蓄電池內(nèi)部時所受的阻力，鉛酸蓄電池的內(nèi)阻很小，需要用專門的儀器才可以測得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果。爆炸和漏液的發(fā)生主要與蓄電池的內(nèi)壓、結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)計（比如安全閥失效）及應(yīng)當(dāng)禁止的不正確操作有關(guān)。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于在線測量可避免小擾動對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，擾動與系統(tǒng)的響應(yīng)之間保持近似線性關(guān)系。但該方法必須在靜態(tài)或脫機(jī)的情況下進(jìn)行，無法實現(xiàn)在線測量，且蓄電池組放出的瞬間電流較大，對蓄電池組和負(fù)載均會造成較大沖擊，影響電池使用。它是利用蓄電池充電過程中阻抗值升高，放電過程中阻抗值降低的特性，從被測量電池的頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)預(yù)示電池的容量。第三種方法是濕度法檢側(cè)蓄電池的容量，濕度法是借助固體電化學(xué)濕度傳感器，在蓄電池充放電過程中，將電解液相對濕度變化轉(zhuǎn)化為傳感器阻抗值的變化來確定蓄電池的容量。通過測量電解液的密度可判斷蓄電池的充放電程度。對動力型VRLAB電池組進(jìn)行實時有效的監(jiān)測管理是提高系統(tǒng)可靠性必不可少的重要方法。 SCM。該系統(tǒng)采用精密電阻和電池構(gòu)成串聯(lián)電路，用交流注入法對蓄電池注入微弱正弦波信號，通過對輸出響應(yīng)進(jìn)行一系列的放大、幅相檢測、AD轉(zhuǎn)換和采集，然后根據(jù)測量到的電壓比來推算電池內(nèi)阻。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 學(xué)院（系）： 電子與電氣工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 學(xué) 生： 王志賓 指導(dǎo)教師： 唐曉燕 完成日期 2011 年 5 月本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于單片機(jī)的蓄電池性能測試電路的設(shè)計Test Circuit of Accumulator’s Function Based on MCU總計： 畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 頁表 格： 0 個插 圖 ： 18 幅本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）基于單片機(jī)的蓄電池性能測試電路的設(shè)計Test Circuit of Accumulator’s Function Based on MCU 學(xué) 院（系）： 電子與電氣工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 王志賓 學(xué) 號： 097409028 指 導(dǎo) 教 師（職稱）：唐曉燕（講師） 評 閱 教 師： 完 成 日 期： 基于單片機(jī)的蓄電池性能測試電路的設(shè)計電氣工程及其自動化專業(yè) 王志賓[摘 要] 閥控鉛酸蓄電池作為后備電源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，交通、通信和軍事領(lǐng)域。試驗結(jié)果表明：該方法能夠被有效地用于鉛酸電池內(nèi)阻測量，測量結(jié)果穩(wěn)定有效。 battery resistance 目 錄1引言 1 1 1 2 32測試方法研究 4 4 5 5 6 73硬件電路的設(shè)計 8 8 10 12 13 INA321芯片簡化圖 13 INA2321電路圖 14 14 AD8302介紹 14 AD8302電路圖 15 16 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD0809 16 ADC0809與單片機(jī)的接口電路 17 18 LCD1602介紹 18 LCD1602與單片機(jī)的接口電路 204軟件部分 21 主程序 21 A/D轉(zhuǎn)換子程序 22 LCD1602初始化部分 23結(jié)束語 25參考文獻(xiàn) 26致謝 271 引言 研究背景閥控鉛酸蓄電池(Valve Regulated Lead Acid Battery——VRLAB)作為后備電源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，交通、通信和軍事領(lǐng)域。本課題的研究設(shè)計具有非常廣闊的發(fā)展前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價值。第二種方法是高電率放電法判斷蓄電池剩余容量，它是通過測量大負(fù)荷下的端電壓來判斷蓄電池的剩余容量。相對濕度小時，阻抗較大，反之阻抗較小。交流電橋法測量是在忽略濃差極化因素下進(jìn)行的，因為電池對交流信號既有電阻特性又有電容特性，使得所測電池內(nèi)阻隨頻率變化而變化。此外，測量結(jié)果穩(wěn)定性不佳，一般適用于對測量精度和安全性要求不高的場合。然而，目前這種方法在實現(xiàn)上較為困難，仍有值得改進(jìn)之處。（2）額定容量為了蓄電池的容量，定義了蓄電池的額定容量。一般所指的蓄電池內(nèi)阻是充電態(tài)內(nèi)阻，即蓄電池充滿電時的內(nèi)阻。隨著蓄電池使用次數(shù)的增多，由于電解液的消耗及蓄電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性的降低，蓄電池的內(nèi)阻會有不同程度的增大，質(zhì)量越差的蓄電池增大的越快。蓄電池的壽命和容量成反比關(guān)系，循環(huán)壽命還與充放電條件密切相關(guān)，一般充電電流越大（充電速度越快），循環(huán)壽命越短。 目前電廠、供電局使用的絕大多數(shù)為閥控密封鉛酸蓄電池，其最佳工作溫度為25℃，由于其采用密封結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部熱量很難散失。浮充電壓選得偏高或電池溫度升高時，若沒有及時將浮充電壓調(diào)下來，就會造成過充加速電池的失水，導(dǎo)致電池的容量下降。充電設(shè)備與蓄電池并聯(lián)運(yùn)行時，紋波系數(shù)較大將引起蓄電池長期處于脈動充電放電狀態(tài)，從而加速了蓄電池老化過程，影響蓄電池的使用壽命，同時，由于閥控式密封鉛酸蓄電池采用貧液或少液結(jié)構(gòu)，一次過充或過放，都有可能嚴(yán)重?fù)p壞蓄電池，新型蓄電池的出現(xiàn)對充電設(shè)備在調(diào)節(jié)精度、自動化程度、可靠性等方面提出了新的要求。經(jīng)探測電路取得蓄電池兩端電壓，經(jīng)過差分放大電路將微弱的電壓信號進(jìn)行放大，在幅相檢測電路中測得與參考電壓的比值和相位差，送入主處理器模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理結(jié)果在液晶顯示中顯示蓄電池性能。蓄電池完全充電（充滿）和完全放電（放完）時，其內(nèi)阻相差24倍左右。在蓄電池的理論中，始終將蓄電池的內(nèi)阻作為蓄電池的重要參數(shù)加以論述，但在實際中在，如何利用內(nèi)阻參數(shù)的意義上，分歧較多。 內(nèi)阻參數(shù)的相對性與絕對性內(nèi)阻存在相對性與絕對性的兩方面特性，應(yīng)充分認(rèn)識內(nèi)阻參數(shù)相對特性與絕對特性的意義，從而全面把握內(nèi)阻這一重要參數(shù)。幾十年來，在實踐中廣泛采用直流放電法，測量蓄電池內(nèi)阻，即使這樣，也同樣是一個相對數(shù)值。關(guān)于內(nèi)阻絕對性是指蓄電池在運(yùn)行或失效過程中，其內(nèi)阻的變化是絕對的，從以下幾個方面可以明確：（1）在實際應(yīng)用中，目前沒有一個蓄電池性能嚴(yán)重衰減或容量嚴(yán)重下降，但其內(nèi)阻沒有變化的實例。（2）在同一條件下，采用不同手段方法，測量蓄電池內(nèi)阻，內(nèi)阻的含義不盡相同，其數(shù)值不可能完全一致。 蓄電池內(nèi)阻與容量的關(guān)系在剩余容量高于高于50%的區(qū)間內(nèi)，電池內(nèi)阻幾乎沒有變化，而且?guī)缀醪皇芊烹婋娏鞯挠绊?；?dāng)剩余容量小于50%時，電池內(nèi)阻卻明顯增大，而且放電電流越小，電池內(nèi)阻增加越快。在很多研究方法中，使用圖1來等效蓄電池。蓄電池的阻抗包括歐姆電阻和正負(fù)極阻抗，電池阻抗是一個復(fù)阻抗，在其他條件不變的情況下與測試頻率有關(guān)。第二，精度要求高，重復(fù)性，穩(wěn)定性要好，內(nèi)阻的變化在一個長時間里是很小的，達(dá)不到精度，重復(fù)性和穩(wěn)定性的要求，測量是沒有意義的。（1）密度法主要是通過測量蓄電池電解液的密度來估算蓄電池的內(nèi)阻，而現(xiàn)在的蓄電池基本都是封閉式的，無法取得電解液。（3）直流放大法就是通過對電池進(jìn)行瞬間大電流放電，測量電池的瞬間電壓降，通過歐姆定律計算出電池內(nèi)阻。（4） 交流