專利名稱：蓄電池輸出電能監(jiān)測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蓄電池輸出電能監(jiān)測(cè)器。
目前，對(duì)蓄電池電量的監(jiān)測(cè)，大都采用以檢測(cè)其電壓的高低來近似推斷其一次充電后剩余電量的多少，如中國專利公告號(hào)為CN2226310的文獻(xiàn)，公開了一種“檢測(cè)蓄電池組電參數(shù)的電壓信號(hào)采集器”的技術(shù)方案，它主要由電阻衰減器、多路選擇模擬開關(guān)、差分放大器及A/D轉(zhuǎn)換電路組成，電阻衰減器將每節(jié)被測(cè)電池正、負(fù)端電位信號(hào)分別輸至對(duì)應(yīng)模擬開關(guān)，再轉(zhuǎn)輸至差分放大器輸入端，差分放大器與A/D轉(zhuǎn)換器相接。該種技術(shù)方案主要對(duì)電池電壓進(jìn)行檢測(cè)而不能實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池累計(jì)電量的監(jiān)測(cè)，而不能精確的測(cè)報(bào)出電池的壽命，也不能充分、安全地利用蓄電池及實(shí)現(xiàn)蓄電池的合理互換。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種精確測(cè)量、存貯、顯示蓄電池輸出電能的監(jiān)測(cè)器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括取樣電路、單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、存貯器電路和顯示接口電路，所述取樣電路的輸出與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端相聯(lián)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線相聯(lián)，單片機(jī)輸出的讀、寫和輸出允許控制信號(hào)經(jīng)一或非門電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的地址鎖存和輸出允許端口相聯(lián)；單片機(jī)經(jīng)數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線分別與存貯器電路和顯示接口電路相聯(lián)。
存貯器電路由兩片存貯器和鎖存器組成，其兩片存貯器的數(shù)據(jù)線經(jīng)數(shù)據(jù)總線與單片機(jī)的數(shù)據(jù)線相聯(lián)，二者的地址線經(jīng)鎖存器和地址總線與單片機(jī)的地址線相聯(lián)。顯示接口電路由顯示接口芯片、數(shù)碼管和譯碼器組成，其顯示接口芯片的數(shù)據(jù)輸出線與數(shù)碼管相聯(lián)，顯示接口芯片輸出的選控信號(hào)經(jīng)譯碼器與數(shù)碼管相聯(lián)。取樣電路由直流互感器、電阻R1、R2、穩(wěn)壓二極管D1、D2和被測(cè)蓄電池組成，其直流互感器串接于被測(cè)蓄電池回路中。單片機(jī)為8031芯片。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路為0809芯片。
本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步根據(jù)電能是電流與電壓、耗能時(shí)間的乘積這一原理。以單片機(jī)為核心部件，對(duì)蓄電池存貯的能量及累計(jì)電量消耗進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可精確顯示現(xiàn)貯電能的多少及可同時(shí)或分別進(jìn)行電池一次充電后電量消耗顯示和累計(jì)電量消耗的顯示，可方便地根據(jù)電池消耗與行駛里程的正比關(guān)系，精確的顯示出所貯電能可行走的里程。同時(shí)可準(zhǔn)確的為使用者提供電池需何時(shí)充換的信息。
下面以附圖為實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述

圖1為本實(shí)用新型的方框圖。
圖2為本實(shí)用新型的電原理圖。
如圖1所示取樣電路采集被測(cè)電池(或電池組)兩端電壓和其回路中的電流，經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸送給單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線，單片機(jī)對(duì)其輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加工處理后分兩路輸出，其一路輸出將所測(cè)的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)總線存貯在可擦除存貯器中，另一路輸出送入顯示接口電路，對(duì)其單片機(jī)所輸出的信息進(jìn)行顯示。其詳細(xì)工作原理如下。
如圖2所示，輸入端1為電壓輸入端，其接于被測(cè)蓄電池(或蓄電池組)輸出端，輸入端2為電流輸入端，其取樣電流由一串接在蓄電池回路中的直流互感器所得，所采集的電壓和電流信號(hào)分別經(jīng)電阻R1、R2和穩(wěn)壓二極管D1、D2傳送到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器選用0809型號(hào)的芯片。A/D將輸入的電壓和電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)送入數(shù)據(jù)總線上，其數(shù)據(jù)總線分別與單片機(jī)和兩片存貯器相聯(lián)。單片機(jī)選用8031芯片，或其它類似功能的芯片，其一片存貯器為2816(EEROM)可擦除貯存器，用于存貯單片機(jī)所測(cè)的數(shù)據(jù)。另一片選用2716(EPROM)芯片，用于存貯單片機(jī)的指令(程序)，單片機(jī)地址總線的低八位經(jīng)一鎖存器(型號(hào)為373)后分別與兩貯存器的A0-A7相聯(lián)。其A8-A10直接與兩貯存器的A8-A10相聯(lián)。單片機(jī)輸出的控制線分別與兩貯存器和A/D的控制端相聯(lián)，其中單片機(jī)輸出的讀寫信號(hào)RD、WR和由A15端輸出的清除信號(hào)經(jīng)一型號(hào)為74LS02的或非門接入A/D轉(zhuǎn)換器，另外單片機(jī)ALE輸出端用于控制74LS74芯片，74LS74芯片的輸出接入A/D轉(zhuǎn)換器的CLOCK輸入端。單片機(jī)的輸出采用四位數(shù)碼管顯示；其單片機(jī)與數(shù)碼管間聯(lián)接一型號(hào)為8279的顯示接口芯片，其顯示接口芯片的數(shù)據(jù)線DB0-DB7、控制線及地址線RD、WD、CLE、RESET、AO、CS分別與單片機(jī)的相應(yīng)線聯(lián)接，顯示接口芯片的數(shù)據(jù)輸出端口24-31直接與數(shù)碼管相聯(lián)，其32-35位選信號(hào)輸出端口經(jīng)一74LS138譯碼器與數(shù)碼管相聯(lián)。另外該監(jiān)測(cè)的顯示也可通過TCL232通信口接外電路的讀數(shù)器實(shí)現(xiàn)。同時(shí)該監(jiān)測(cè)器還可配接IC卡電路或液晶顯示電路，為用戶使用提供方便。
監(jiān)測(cè)器使用時(shí)，單片機(jī)連續(xù)(或間斷)的采集被測(cè)蓄電池的電壓和電流信號(hào)，根據(jù)電能是電流與電壓、時(shí)間的乘積這一原理，對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，可同時(shí)或分別進(jìn)行電池一次充電后電量消耗的顯示或電池(某次購電后)累計(jì)電量消耗顯示。也可根據(jù)電池消耗與行駛里程的正比關(guān)系，方便地用此數(shù)據(jù)間接顯示出行走里程。
權(quán)利要求1.一種蓄電池輸出電能監(jiān)測(cè)器，其特征在于它包括取樣電路、單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、存貯器電路和顯示接口電路，所述取樣電路的輸出與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端相聯(lián)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線相聯(lián)，單片機(jī)輸出的讀、寫和輸出允許控制信號(hào)經(jīng)一或非門電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的地址鎖存和輸出允許端口相聯(lián)；單片機(jī)經(jīng)數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線分別與存貯器電路和顯示接口電路相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)器，其特征在于所說的存貯器電路由兩片存貯器和鎖存器組成，其兩片存貯器的數(shù)據(jù)線經(jīng)數(shù)據(jù)總線與單片機(jī)的數(shù)據(jù)線相聯(lián)，二者的地址線經(jīng)鎖存器和地址總線與單片機(jī)的地址線相聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的監(jiān)測(cè)器，其特征在于所說的顯示接口電路由顯示接口芯片、數(shù)碼管和譯碼器組成，其顯示接口芯片的數(shù)據(jù)輸出線與數(shù)碼管相聯(lián)，顯示接口芯片輸出的選控信號(hào)經(jīng)譯碼器與數(shù)碼管相聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)測(cè)器，其特征在于所說的取樣電路由直流互感器、電阻R1、R2、穩(wěn)壓二極管D1、D2和被測(cè)蓄電池組成，其直流互感器串接于被測(cè)蓄電池回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)器，其特征在于所說的單片機(jī)為8031芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)器，其特征在于所說的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路為0809芯片。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種蓄電池輸出電能監(jiān)測(cè)器。它主要由取樣電路、單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、存貯電路和顯示接口電路組成。該監(jiān)測(cè)器以單片機(jī)為核心控制部件,對(duì)由取樣電路采集的模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加工處理,經(jīng)數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線分別輸出給存貯電路和顯示接口電路。該裝置可對(duì)蓄電池存貯的能量及累計(jì)電能的消耗進(jìn)行監(jiān)測(cè),可準(zhǔn)確地為使用者提供電池需何時(shí)充換的信息,可實(shí)現(xiàn)以電能消耗為指標(biāo)的電池互換、計(jì)價(jià)。
文檔編號(hào)G01R31/36GK2315575SQ98205058
公開日1999年4月21日 申請(qǐng)日期1998年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月3日
發(fā)明者劉培生, 張?jiān)?申請(qǐng)人:劉培生