专利名称：蓄电池输出电能监测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蓄电池输出电能监测器。
目前，对蓄电池电量的监测，大都采用以检测其电压的高低来近似推断其一次充电后剩余电量的多少，如中国专利公告号为CN2226310的文献，公开了一种“检测蓄电池组电参数的电压信号采集器”的技术方案，它主要由电阻衰减器、多路选择模拟开关、差分放大器及A/D转换电路组成，电阻衰减器将每节被测电池正、负端电位信号分别输至对应模拟开关，再转输至差分放大器输入端，差分放大器与A/D转换器相接。该种技术方案主要对电池电压进行检测而不能实现对蓄电池累计电量的监测，而不能精确的测报出电池的寿命，也不能充分、安全地利用蓄电池及实现蓄电池的合理互换。
本实用新型的目的在于提供一种精确测量、存贮、显示蓄电池输出电能的监测器。
本实用新型的目的是这样实现的它包括取样电路、单片机、模数转换电路、存贮器电路和显示接口电路，所述取样电路的输出与模数转换电路的输入端相联，模数转换电路的数据线与单片机的数据总线相联，单片机输出的读、写和输出允许控制信号经一或非门电路与模数转换电路的地址锁存和输出允许端口相联；单片机经数据总线、地址总线和控制总线分别与存贮器电路和显示接口电路相联。
存贮器电路由两片存贮器和锁存器组成，其两片存贮器的数据线经数据总线与单片机的数据线相联，二者的地址线经锁存器和地址总线与单片机的地址线相联。显示接口电路由显示接口芯片、数码管和译码器组成，其显示接口芯片的数据输出线与数码管相联，显示接口芯片输出的选控信号经译码器与数码管相联。取样电路由直流互感器、电阻R1、R2、稳压二极管D1、D2和被测蓄电池组成，其直流互感器串接于被测蓄电池回路中。单片机为8031芯片。模数转换电路为0809芯片。
本实用新型取得的技术进步根据电能是电流与电压、耗能时间的乘积这一原理。以单片机为核心部件，对蓄电池存贮的能量及累计电量消耗进行监测，可精确显示现贮电能的多少及可同时或分别进行电池一次充电后电量消耗显示和累计电量消耗的显示，可方便地根据电池消耗与行驶里程的正比关系，精确的显示出所贮电能可行走的里程。同时可准确的为使用者提供电池需何时充换的信息。
下面以附图为实施例对本实用新型进一步描述
图1为本实用新型的方框图。
图2为本实用新型的电原理图。
如图1所示取样电路采集被测电池(或电池组)两端电压和其回路中的电流，经A/D模数转换器转换成数字信号输送给单片机的数据总线，单片机对其输入的数字信号进行加工处理后分两路输出，其一路输出将所测的数据经数据总线存贮在可擦除存贮器中，另一路输出送入显示接口电路，对其单片机所输出的信息进行显示。其详细工作原理如下。
如图2所示，输入端1为电压输入端，其接于被测蓄电池(或蓄电池组)输出端，输入端2为电流输入端，其取样电流由一串接在蓄电池回路中的直流互感器所得，所采集的电压和电流信号分别经电阻R1、R2和稳压二极管D1、D2传送到A/D模数转换器的输入端，A/D模数转换器选用0809型号的芯片。A/D将输入的电压和电流信号转换成相应的数字信号送入数据总线上，其数据总线分别与单片机和两片存贮器相联。单片机选用8031芯片，或其它类似功能的芯片，其一片存贮器为2816(EEROM)可擦除贮存器，用于存贮单片机所测的数据。另一片选用2716(EPROM)芯片，用于存贮单片机的指令(程序)，单片机地址总线的低八位经一锁存器(型号为373)后分别与两贮存器的A0-A7相联。其A8-A10直接与两贮存器的A8-A10相联。单片机输出的控制线分别与两贮存器和A/D的控制端相联，其中单片机输出的读写信号RD、WR和由A15端输出的清除信号经一型号为74LS02的或非门接入A/D转换器，另外单片机ALE输出端用于控制74LS74芯片，74LS74芯片的输出接入A/D转换器的CLOCK输入端。单片机的输出采用四位数码管显示；其单片机与数码管间联接一型号为8279的显示接口芯片，其显示接口芯片的数据线DB0-DB7、控制线及地址线RD、WD、CLE、RESET、AO、CS分别与单片机的相应线联接，显示接口芯片的数据输出端口24-31直接与数码管相联，其32-35位选信号输出端口经一74LS138译码器与数码管相联。另外该监测的显示也可通过TCL232通信口接外电路的读数器实现。同时该监测器还可配接IC卡电路或液晶显示电路，为用户使用提供方便。
监测器使用时，单片机连续(或间断)的采集被测蓄电池的电压和电流信号，根据电能是电流与电压、时间的乘积这一原理，对所采集的数据进行加工处理，可同时或分别进行电池一次充电后电量消耗的显示或电池(某次购电后)累计电量消耗显示。也可根据电池消耗与行驶里程的正比关系，方便地用此数据间接显示出行走里程。
权利要求1.一种蓄电池输出电能监测器，其特征在于它包括取样电路、单片机、模数转换电路、存贮器电路和显示接口电路，所述取样电路的输出与模数转换电路的输入端相联，模数转换电路的数据线与单片机的数据总线相联，单片机输出的读、写和输出允许控制信号经一或非门电路与模数转换电路的地址锁存和输出允许端口相联；单片机经数据总线、地址总线和控制总线分别与存贮器电路和显示接口电路相联。
2.根据权利要求1所述的监测器，其特征在于所说的存贮器电路由两片存贮器和锁存器组成，其两片存贮器的数据线经数据总线与单片机的数据线相联，二者的地址线经锁存器和地址总线与单片机的地址线相联。
3.根据权利要求1或2所述的监测器，其特征在于所说的显示接口电路由显示接口芯片、数码管和译码器组成，其显示接口芯片的数据输出线与数码管相联，显示接口芯片输出的选控信号经译码器与数码管相联。
4.根据权利要求3所述的监测器，其特征在于所说的取样电路由直流互感器、电阻R1、R2、稳压二极管D1、D2和被测蓄电池组成，其直流互感器串接于被测蓄电池回路中。
5.根据权利要求4所述的监测器，其特征在于所说的单片机为8031芯片。
6.根据权利要求5所述的监测器，其特征在于所说的模数转换电路为0809芯片。
专利摘要本实用新型涉及一种蓄电池输出电能监测器。它主要由取样电路、单片机、模数转换电路、存贮电路和显示接口电路组成。该监测器以单片机为核心控制部件,对由取样电路采集的模拟信号经模数转换电路转换成的数字信号进行加工处理,经数据总线、地址总线和控制总线分别输出给存贮电路和显示接口电路。该装置可对蓄电池存贮的能量及累计电能的消耗进行监测,可准确地为使用者提供电池需何时充换的信息,可实现以电能消耗为指标的电池互换、计价。
文档编号G01R31/36GK2315575SQ98205058
公开日1999年4月21日 申请日期1998年6月3日 优先权日1998年6月3日
发明者刘培生, 张曾科 申请人:刘培生