通化湯淺蓄電池

時(shí)間：2018-07-13作者：北京金業(yè)順達(dá)科技有限公司瀏覽：50

通化湯淺蓄電池

夏季湯淺蓄電池在均充狀態(tài)下為何會(huì)發(fā)熱
電池在均充狀態(tài)時(shí)，充電電壓會(huì)達(dá)到折合單格2.4V，這個(gè)電壓**過(guò)了電池正極板大量析氧的電壓，特別是在高溫環(huán)境中，大量析氧電壓會(huì)下降，這樣產(chǎn)生的析氧量會(huì)大幅度的增加。而正極板產(chǎn)生的氧氣在負(fù)極板會(huì)被吸收，吸收氧氣是明顯的放熱反應(yīng)，湯淺電池的溫度會(huì)提升。假如電池已經(jīng)出現(xiàn)失水，玻璃纖維隔板的無(wú)酸孔隙增加，會(huì)加速負(fù)極板吸收氧氣，產(chǎn)生的熱量會(huì)更多，電池溫升也較高。而湯淺電池的溫升也會(huì)加速正極板析氧，形成惡性循環(huán)——熱失控。在熱失控狀態(tài)下，析氧量增加，電池內(nèi)的氣壓增加，當(dāng)達(dá)到塑料電池外殼的玻璃點(diǎn)溫度的時(shí)候，電池開(kāi)始鼓脹變型，這種變型除了影響電池內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)以外，還會(huì)形成電池漏氣，而導(dǎo)致較加嚴(yán)重的失水漏酸。
    盡管電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象發(fā)生的未幾，但是一旦發(fā)生熱失控，電池的壽命會(huì)迅速提前結(jié)束。

通信電源蓄電池溫度的監(jiān)測(cè)方案
通信電源被稱為通信系統(tǒng)的心臟，電源系統(tǒng)將直接影響通信系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。目前，通信系統(tǒng)電源供電大都是由不間斷的蓄電池提供的，蓄電池溫度過(guò)高勢(shì)必影響到電池的工作效率和壽命。因此對(duì)蓄電池的工作溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)具有實(shí)際意義。美國(guó)APC公司的一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果表明，大約有75％以上的通信系統(tǒng)故障都是由于電源設(shè)備故障而引起的。
議題內(nèi)容：
蓄電池溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)組成
蓄電池溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)
解決方案：
電壓、溫濕度采集、溫度采集
模塊之間的通信
數(shù)據(jù)顯示

系統(tǒng)組成
蓄電池溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理框。主要由電壓、溫濕度采集、溫度采集、89S51單片機(jī)、鍵盤控制模塊、顯示電路模塊、通信模塊組成。該系統(tǒng)能完成6組或6組以上通信電池的溫度測(cè)量、1路機(jī)房環(huán)境測(cè)量(溫度、濕度測(cè)量)、2路直流電壓和2路交流電壓測(cè)量，傳輸數(shù)據(jù)距離大于200m。

硬件設(shè)計(jì)
1單片機(jī)選擇
該系統(tǒng)單片機(jī)選用89S51，該單片機(jī)采用0．35新工藝。成本降低，功能提升，與傳統(tǒng)的89C51單片機(jī)相比主要具有以下特點(diǎn)：
(1)功能增多，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變；
(2)ISP在線編程功能；
(3)較高工作頻率為33MHz，計(jì)算速度較快；
(4)具有雙工UART串行通道；
(5)內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器；
(6)雙數(shù)據(jù)指示器；
(7)兼容性強(qiáng)，向下完全兼容51全部子系列產(chǎn)品。
2溫度傳感器的選擇及其與單片機(jī)的連接
溫度采集選用DS18B20，DS18B20具有*特的單總線接口方式，通過(guò)串行通信接口(I／O)直接輸出被測(cè)溫度值接口方式，CPU只需一根端口線就可與DS18820實(shí)現(xiàn)雙向通信；在使用中不需要任何外圍元件；內(nèi)含寄生電源，既可采用寄生電源，也可由VDD直接供電；允許電壓范圍是3．0～5．5V，進(jìn)行溫度／數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)的工作電流約為1．5mA，待機(jī)電流僅為1μA，典型功耗為5mW；溫度測(cè)量范圍為－55～125℃，在0～85℃之間，誤差小于0．5℃；支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以掛接在一根總線上，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫；具有負(fù)壓特性，當(dāng)電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。
由VCC直接供電，連接一個(gè)4．7kΩ左右的上拉電阻，DQ直接連到單片機(jī)的P1．0口上。

CPU對(duì)DS18B20的訪問(wèn)流程是：對(duì)DS18B20初始化即ROM操作命令、存儲(chǔ)器(包括便箋式RAM和E2PROM)操作命令即數(shù)據(jù)處理。單總線上所有處理都從初始化開(kāi)始，初始化時(shí)序由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和一個(gè)或多個(gè)從機(jī)發(fā)出的應(yīng)答脈沖組成。主機(jī)接收到從機(jī)的應(yīng)答脈沖后，說(shuō)明有單總線器件在線，主機(jī)就可以開(kāi)始對(duì)從機(jī)進(jìn)行ROM命令和存儲(chǔ)器操作命令，使DS18B20完成溫度測(cè)量并將測(cè)量結(jié)果存人高速暫存儲(chǔ)器中，然后讀出此結(jié)果。
3交、直流電壓以及機(jī)房溫濕度的測(cè)量
直流電壓、交流電壓以及機(jī)房溫濕度的測(cè)量選用TLC1543，TLC1543為10位11通道的A／D轉(zhuǎn)換器，與單片機(jī)的連接如圖3所示。機(jī)房環(huán)境測(cè)量(溫度、濕度)采用JWS溫濕度變送器，輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)0～5V直流電壓信號(hào)；直流電壓的數(shù)據(jù)采集經(jīng)電阻分壓后直接送至A／D轉(zhuǎn)換器，交流電壓的采集經(jīng)分壓整流后也直接送至A／D轉(zhuǎn)換器。
4顯示電路設(shè)計(jì)
溫度顯示采用6位LED，與單片機(jī)的連接如圖4所示。顯示模塊由8279鍵盤、顯示接口芯片和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路組成。8279的掃描線SLA～SLC在掃描過(guò)程中，可將芯片內(nèi)部顯示單元的內(nèi)容送到輸出數(shù)據(jù)線OA0～OA3和OB0～OB3掃描線經(jīng)74HC138譯碼，作為多位LED數(shù)碼管的位選線，通過(guò)74LS04反相后，再經(jīng)過(guò)位驅(qū)動(dòng)芯片，用于對(duì)不同的數(shù)碼管進(jìn)行位驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，用OA0～OA3和OB0～OB3送出的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)地驅(qū)動(dòng)每個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)顯示段，使6個(gè)數(shù)碼管輪流驅(qū)動(dòng)發(fā)光。驅(qū)動(dòng)芯片采用SN75491和SN75492，分別驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的段和位顯示，保證6位數(shù)碼管都被點(diǎn)亮?xí)r需要的較大電流。

5通信模塊設(shè)計(jì)
為了滿足數(shù)據(jù)傳輸距離大于200m，通信采用75LBC180全雙工485芯片，單片機(jī)通信電平和計(jì)算機(jī)電平的轉(zhuǎn)換采用MAX232完成，。MAX232芯片是專為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路，使用+5V單電源供電。另外。RS232到RS485的轉(zhuǎn)換可采用**的轉(zhuǎn)換器，如BOK－60或ATC－160A無(wú)源轉(zhuǎn)換器。

軟件設(shè)計(jì)
蓄電池溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括主程序、外部中斷子程序、顯示子程序等。用于完成對(duì)DS18B20的調(diào)用、中斷管理、測(cè)量溫度值的計(jì)算及溫度值的顯示等功能。主機(jī)89S51首先復(fù)位脈沖使信號(hào)線上所有的DS18B20芯片都被復(fù)位，接著發(fā)送跳過(guò)ROM操作命令，激活在線的所有DS18B20，然后系統(tǒng)轉(zhuǎn)人中斷處理流程，完成溫度轉(zhuǎn)換，讀取等工作。外部中斷子程序完成對(duì)溫度測(cè)量數(shù)據(jù)的讀取，顯示子程序完成液晶顯示器的初始化及顯示溫度值。

 蓄電池是汽車**的一部分，按市場(chǎng)現(xiàn)有的品種大致可分為兩種：傳統(tǒng)的湯淺鉛酸蓄電池和近些年來(lái)剛在國(guó)內(nèi)普及使用的湯淺免維護(hù)型蓄電池。
湯淺鉛酸蓄電池是由正負(fù)極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭等組成，其放電的化學(xué)反應(yīng)是依靠正極板活性物質(zhì)和負(fù)極板活性物質(zhì)在電解液(稀硫酸溶液)的作用下進(jìn)行，其中較板的柵架是用鉛銻合金制造。傳統(tǒng)蓄電池在使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生減液現(xiàn)象，這是由于柵架上的銻會(huì)污染負(fù)極板上的鉛，造成水的過(guò)度分解，大量氧氣和氫氣分別從正負(fù)極板上逸出，使電解液減少。
湯淺免維護(hù)蓄電池是用鉛鈣合金制造，由于蓄電池采用了鉛鈣合金做柵架，所以充電時(shí)產(chǎn)生的水分解量少，水分蒸發(fā)量也低，加上外殼采用密封結(jié)構(gòu)，釋放出來(lái)的硫酸氣體也很少，所以它與傳統(tǒng)湯淺蓄電池相比，具有不需添加任何液體，對(duì)接線樁頭、電線和車身腐蝕少，抗過(guò)充電能力強(qiáng)，起動(dòng)電流大，電量?jī)?chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，近些年在國(guó)內(nèi)很受青睞。下面介紹的就是有關(guān)蓄電池在使用及保養(yǎng)方面需要注意的一些問(wèn)題。
1、蓄電池長(zhǎng)久不用，它會(huì)慢慢自行放電，直至報(bào)廢。因此，每隔一定時(shí)間就應(yīng)啟動(dòng)一次汽車，給蓄電池充電。另一個(gè)辦法就是將蓄電池上的兩個(gè)電極拔下來(lái)，需注意的是從電極柱上拔下正、負(fù)兩根電極線，要先拔下負(fù)極線，或卸下負(fù)極和汽車底盤的連接。然后再拔去帶有正極標(biāo)志(+)的另一端，蓄電池有一定的使用壽命，到一定的時(shí)期就要更換。在更換時(shí)同樣要遵循上述次序，不過(guò)在把電極線接上去時(shí)，次序則恰恰相反，先接正極，然后再接負(fù)極。
2、當(dāng)電流表指針顯示蓄電量不足時(shí)，要及時(shí)充電。蓄電池的蓄電量可以在儀表板上反映出來(lái)。有時(shí)在路途中發(fā)現(xiàn)電量不夠了，發(fā)動(dòng)機(jī)又熄火啟動(dòng)不了，作為臨時(shí)措施，可以向其他的車輛求助，用它們車輛上的蓄電池來(lái)發(fā)動(dòng)車輛，將兩個(gè)蓄電池的負(fù)極和負(fù)極相連，正極和正極相連。
3、電解液的密度應(yīng)按照不同的地區(qū)、不同的季節(jié)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
4、在虧電解液時(shí)應(yīng)補(bǔ)充蒸餾水或**補(bǔ)液。切忌用飲用純凈水代替。因?yàn)榧儍羲泻卸喾N微量元素，對(duì)蓄電池會(huì)造成不良影響。
5、在啟動(dòng)汽車時(shí)，不間斷地使用啟動(dòng)機(jī)會(huì)導(dǎo)致蓄電池因過(guò)度放電而損壞。正確的使用辦法是每次發(fā)動(dòng)車的時(shí)間總長(zhǎng)不**過(guò)5秒，再次啟動(dòng)間隔時(shí)間不少于15秒。在多次啟動(dòng)仍不著車的情況下應(yīng)從電路、點(diǎn)火線圈或油路等其他方面找原因。
6、日常行車時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池蓋上的小孔是否通氣。倘若蓄電池蓋小孔被堵，產(chǎn)生的氫氣和氧氣排不出去，電解液膨脹時(shí)，會(huì)把蓄電池外殼撐破，影響蓄電池壽命。
7、檢查電池的正、負(fù)級(jí)有無(wú)被氧化的跡象?？梢杂脽崴畷r(shí)常澆電瓶的電線連接處。
8、檢查電路各部分有無(wú)老化或短路的地方。防止電池因?yàn)檫^(guò)度放電而提前退役。


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