通化汤浅蓄电池

时间：2018-07-13

通化汤浅蓄电池

夏季汤浅蓄电池在均充状态下为何会发热
电池在均充状态时，充电电压会达到折合单格2.4V，这个电压**过了电池正极板大量析氧的电压，特别是在高温环境中，大量析氧电压会下降，这样产生的析氧量会大幅度的增加。而正极板产生的氧气在负极板会被吸收，吸收氧气是明显的放热反应，汤浅电池的温度会提升。假如电池已经出现失水，玻璃纤维隔板的无酸孔隙增加，会加速负极板吸收氧气，产生的热量会更多，电池温升也更高。而汤浅电池的温升也会加速正极板析氧，形成恶性循环——热失控。在热失控状态下，析氧量增加，电池内的气压增加，当达到塑料电池外壳的玻璃点温度的时候，电池开始鼓胀变型，这种变型除了影响电池内部的机械结构以外，还会形成电池漏气，而导致更加严重的失水漏酸。
尽管电池热失控现象发生的未几，但是一旦发生热失控，电池的寿命会迅速提前结束。

通信电源蓄电池温度的监测方案
通信电源被称为通信系统的心脏，电源系统将直接影响通信系统的可靠性和稳定性。目前，通信系统电源供电大都是由不间断的蓄电池提供的，蓄电池温度过高势必影响到电池的工作效率和寿命。因此对蓄电池的工作温度进行实时的监测具有实际意义。美国APC公司的一项调查结果表明，大约有75％以上的通信系统故障都是由于电源设备故障而引起的。
议题内容：
蓄电池温度监测系统的系统组成
蓄电池温度监测系统的软硬件设计
解决方案：
电压、温湿度采集、温度采集
模块之间的通信
数据显示

系统组成
蓄电池温度监测系统的原理框。主要由电压、温湿度采集、温度采集、89S51单片机、键盘控制模块、显示电路模块、通信模块组成。该系统能完成6组或6组以上通信电池的温度测量、1路机房环境测量(温度、湿度测量)、2路直流电压和2路交流电压测量，传输数据距离大于200m。

硬件设计
1单片机选择
该系统单片机选用89S51，该单片机采用0．35新工艺。成本降低，功能提升，与传统的89C51单片机相比主要具有以下特点：
(1)功能增多，性能有了较大提升，价格基本不变；
(2)ISP在线编程功能；
(3)较高工作频率为33MHz，计算速度更快；
(4)具有双工UART串行通道；
(5)内部集成看门狗计时器；
(6)双数据指示器；
(7)兼容性强，向下完全兼容51全部子系列产品。
2温度传感器的选择及其与单片机的连接
温度采集选用DS18B20，DS18B20具有*特的单总线接口方式，通过串行通信接口(I／O)直接输出被测温度值接口方式，CPU只需一根端口线就可与DS18820实现双向通信；在使用中不需要任何外围元件；内含寄生电源，既可采用寄生电源，也可由VDD直接供电；允许电压范围是3．0～5．5V，进行温度／数字转换时的工作电流约为1．5mA，待机电流仅为1μA，典型功耗为5mW；温度测量范围为－55～125℃，在0～85℃之间，误差小于0．5℃；支持多点组网功能，多个DS18B20可以挂接在一根总线上，可实现多点测温；具有负压特性，当电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
由VCC直接供电，连接一个4．7kΩ左右的上拉电阻，DQ直接连到单片机的P1．0口上。

CPU对DS18B20的访问流程是：对DS18B20初始化即ROM操作命令、存储器(包括便笺式RAM和E2PROM)操作命令即数据处理。单总线上所有处理都从初始化开始，初始化时序由主机发出的复位脉冲和一个或多个从机发出的应答脉冲组成。主机接收到从机的应答脉冲后，说明有单总线器件在线，主机就可以开始对从机进行ROM命令和存储器操作命令，使DS18B20完成温度测量并将测量结果存人高速暂存储器中，然后读出此结果。
3交、直流电压以及机房温湿度的测量
直流电压、交流电压以及机房温湿度的测量选用TLC1543，TLC1543为10位11通道的A／D转换器，与单片机的连接如图3所示。机房环境测量(温度、湿度)采用JWS温湿度变送器，输出信号为标准0～5V直流电压信号；直流电压的数据采集经电阻分压后直接送至A／D转换器，交流电压的采集经分压整流后也直接送至A／D转换器。
4显示电路设计
温度显示采用6位LED，与单片机的连接如图4所示。显示模块由8279键盘、显示接口芯片和相应的驱动电路组成。8279的扫描线SLA～SLC在扫描过程中，可将芯片内部显示单元的内容送到输出数据线OA0～OA3和OB0～OB3扫描线经74HC138译码，作为多位LED数码管的位选线，通过74LS04反相后，再经过位驱动芯片，用于对不同的数码管进行位驱动。同时，用OA0～OA3和OB0～OB3送出的数据对应地驱动每个数码管的8个显示段，使6个数码管轮流驱动发光。驱动芯片采用SN75491和SN75492，分别驱动数码管的段和位显示，保证6位数码管都被点亮时需要的较大电流。

5通信模块设计
为了满足数据传输距离大于200m，通信采用75LBC180全双工485芯片，单片机通信电平和计算机电平的转换采用MAX232完成，。MAX232芯片是专为电脑的RS232标准串口设计的接口电路，使用+5V单电源供电。另外。RS232到RS485的转换可采用**的转换器，如BOK－60或ATC－160A无源转换器。

软件设计
蓄电池温度监测系统的软件设计主要包括主程序、外部中断子程序、显示子程序等。用于完成对DS18B20的调用、中断管理、测量温度值的计算及温度值的显示等功能。主机89S51首先复位脉冲使信号线上所有的DS18B20芯片都被复位，接着发送跳过ROM操作命令，激活在线的所有DS18B20，然后系统转人中断处理流程，完成温度转换，读取等工作。外部中断子程序完成对温度测量数据的读取，显示子程序完成液晶显示器的初始化及显示温度值。

蓄电池是汽车必不可少的一部分，按市场现有的品种大致可分为两种：传统的汤浅铅酸蓄电池和近些年来刚在国内普及使用的汤浅免维护型蓄电池。
汤浅铅酸蓄电池是由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成，其放电的化学反应是依靠正极板活性物质和负极板活性物质在电解液(稀硫酸溶液)的作用下进行，其中较板的栅架是用铅锑合金制造。传统蓄电池在使用过程中会发生减液现象，这是由于栅架上的锑会污染负极板上的铅，造成水的过度分解，大量氧气和氢气分别从正负极板上逸出，使电解液减少。
汤浅免维护蓄电池是用铅钙合金制造，由于蓄电池采用了铅钙合金做栅架，所以充电时产生的水分解量少，水分蒸发量也低，加上外壳采用密封结构，释放出来的硫酸气体也很少，所以它与传统汤浅蓄电池相比，具有不需添加任何液体，对接线桩头、电线和车身腐蚀少，抗过充电能力强，起动电流大，电量储存时间长等优点，近些年在国内很受青睐。下面介绍的就是有关蓄电池在使用及保养方面需要注意的一些问题。
1、蓄电池长久不用，它会慢慢自行放电，直至报废。因此，每隔一定时间就应启动一次汽车，给蓄电池充电。另一个办法就是将蓄电池上的两个电极拔下来，需注意的是从电极柱上拔下正、负两根电极线，要先拔下负极线，或卸下负极和汽车底盘的连接。然后再拔去带有正极标志(+)的另一端，蓄电池有一定的使用寿命，到一定的时期就要更换。在更换时同样要遵循上述次序，不过在把电极线接上去时，次序则恰恰相反，先接正极，然后再接负极。
2、当电流表指针显示蓄电量不足时，要及时充电。蓄电池的蓄电量可以在仪表板上反映出来。有时在路途中发现电量不够了，发动机又熄火启动不了，作为临时措施，可以向其他的车辆求助，用它们车辆上的蓄电池来发动车辆，将两个蓄电池的负极和负极相连，正极和正极相连。
3、电解液的密度应按照不同的地区、不同的季节按照标准进行相应的调整。
4、在亏电解液时应补充蒸馏水或**补液。切忌用饮用纯净水代替。因为纯净水中含有多种微量元素，对蓄电池会造成不良影响。
5、在启动汽车时，不间断地使用启动机会导致蓄电池因过度放电而损坏。正确的使用办法是每次发动车的时间总长不**过5秒，再次启动间隔时间不少于15秒。在多次启动仍不着车的情况下应从电路、点火线圈或油路等其他方面找原因。
6、日常行车时应经常检查蓄电池盖上的小孔是否通气。倘若蓄电池盖小孔被堵，产生的氢气和氧气排不出去，电解液膨胀时，会把蓄电池外壳撑破，影响蓄电池寿命。
7、检查电池的正、负级有无被氧化的迹象。可以用热水时常浇电瓶的电线连接处。
8、检查电路各部分有无老化或短路的地方。防止电池因为过度放电而提前退役。

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