專利名稱：一種電動自行車電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電動自行車的技術(shù)領(lǐng)域，是電子技術(shù)在電動自行車動 力電池管理領(lǐng)域中的應(yīng)用，涉及一種電動自行車電池電子數(shù)顯充放電循環(huán) 累計多功能記錄儀。
背景技術(shù)：
電動自行車作為綠色交通工具，得到人們的廣泛使用。作為電動自行 車的動力，電池被大量使用，因此推動了電池的銷售與使用。但是由于技
術(shù)的原因，對動力電池的售后一般采用按時間(18個月)保修的政策，這
種方式存在著弊端。比如某些用戶只是將電動助力車作為短途代步工具，
平時使用里程較少，質(zhì)保期內(nèi)，其電池?fù)p耗非常少；而有些用戶用電動助 力車跑業(yè)務(wù)，如送快遞、送餐等，這些用戶的電動助力車常年累月的處于 高負(fù)荷狀態(tài)，電池極易損壞，這些用戶往往能夠在質(zhì)保期內(nèi)更換數(shù)次電池。 這樣的質(zhì)保政策保證了一些不該享受超量質(zhì)保的用戶的不正常服務(wù)，消弱 了該享受正當(dāng)質(zhì)保的用戶的權(quán)益，也使得銷售廠商需要為一些不合理的售 后提供服務(wù)。因此，如何正確有效地估算電池使用程度，以此為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 電池的售后服務(wù)，成為一個急需解決的問題。
國內(nèi)有關(guān)電動自行車電池充放電記錄、循環(huán)壽命測試的報道較多，分 別具有不同的特點，鄭霖(佛山市順德區(qū)順達(dá)電腦廠有限公司).電池放 電時間記錄儀及方法.CN 101192689， 2008-06-04，文獻(xiàn)公開了佛山市 順德區(qū)順達(dá)電腦廠有限公司發(fā)明的一種電池放電時間記錄的方法，該方法 包括下述步驟預(yù)設(shè)電池放電結(jié)束電壓值；量測并開始記錄電池放電時間， 并予以顯示；采集電池放電時的電壓；傳送采集的電池放電時的電壓值及 電池放電時間至計算機；判斷預(yù)設(shè)的電池放電結(jié)束電壓值與自電池處讀取 的放電之電壓值是否相等，如果相等，則結(jié)束對電池放電時間的量測；如 果預(yù)設(shè)的電池放電結(jié)束電壓值與自電池處讀取的放電之電壓值不相等，則 繼續(xù)對電池放電進(jìn)行量測直至電池電壓放電完畢為止。通過該發(fā)明可很方 便的對電池的放電情況進(jìn)行量測，且可直觀的觀察到電池的放電時間，具 有很好的實用價值。于江仁，王檀桂(浙江億源光電科技有限公司). 一種電動自行車蓄
電池電量顯示系統(tǒng).CN 200986955， 2007-12-05，公開了浙江億源光電 科技有限公司發(fā)明的一種電動自行車蓄電池電量顯示系統(tǒng)，包括蓄電池， 蓄電池上連接有電流采樣模塊，電流采樣模塊上連接有電源管理芯片，電 源管理芯片連通顯示模塊；電源管理芯片上設(shè)有用電量寄存器和剩余電量 寄存器；剩余電量寄存器計數(shù)的剩余電量參數(shù)通過顯示模塊顯示。該系統(tǒng) 能準(zhǔn)確顯示電動車蓄電池內(nèi)的剩余電量，可以廣泛適用于電動自行車行業(yè)。 李小龍(華為技術(shù)有限公司).記錄電池工作信息的方法、電池及其 電子產(chǎn)品與充電器.CN 1858805， 2006-11-08，公開了華為技術(shù)有限公司 發(fā)明的一種記錄充電式電池工作信息的方法、電池及其應(yīng)用的電子產(chǎn)品及 充電器，主要是通過在電子產(chǎn)品內(nèi)設(shè)置至少一個用于記錄充電式電池工作 信息的記錄器，該記錄器記錄充電式電池的充電次數(shù)、充電時長等與充電 式電池相關(guān)的工作信息，通過查詢記錄器記錄的數(shù)值，可以確定充電式電 池的工作信息。通過該發(fā)明能較容易判斷電池是否到達(dá)使用壽命的期限或 真正存在問題以及是由用戶的使用習(xí)慣所導(dǎo)致電池出現(xiàn)問題。
江顯燦. 一種電動自行車的電池電量檢測裝置.CN 2906637， 2007-05-30，公開了一種電動自行車的電池電量檢測裝置，包括電流檢 測電路，與電池一極相連，其輸出端連接乘法器；電壓檢測電路，接在乘 法器與電池正極之間；時鐘發(fā)生器，與乘法器和累加器相連接，為乘法器 和累加器提供時鐘信號；乘法器，將電壓檢測電路測出的電壓值、電流檢 測電路測出的電流值以及時鐘發(fā)生器產(chǎn)生的時間間隔值三者進(jìn)行相乘，乘 積的輸出端連接累加器；累加器，每隔一個時間間隔值將乘法器輸出的乘 積累加，其結(jié)果由輸出端發(fā)送到顯示單元；電流方向檢測器，與電池一極 相連，其輸出端連接累加器，用于控制累加器對當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行加或減的運 算。該電池電量檢測裝置能正確的顯示電池電量，讓使用者準(zhǔn)確的掌握電 動自行車的可工作時間。
http:〃www. hzdk. com/" action-viewnews-itemid-34杭州得康蓄電 池修復(fù)儀有限公司"循環(huán)壽命測試儀DK36."報道了杭州得康蓄電池修復(fù) 儀有限公司的蓄電池循環(huán)壽命測試儀，適用于蓄電池組合性能測試，包括
容量、循環(huán)壽命、充放電特性等。產(chǎn)品特點運用單片機智能控制及精密 測控技術(shù)；采用友好的中文液晶界面，便于人機對話；多種充、放電工作流程可供選擇；循環(huán)次數(shù)及釆樣間隔可靈活設(shè)置；具有打印功能和U盤數(shù) 據(jù)接口。
上海威銘電子機械設(shè)備有限公司.蓄電池電性能測試儀(循環(huán)壽命
試驗機)，http:〃www. cps800. com/products/3078. htm報道了上海威銘 電子機械設(shè)備有限公司的蓄電池電性能測試儀(循環(huán)壽命試驗機)，適用 于各種類型單個電池或蓄電池組的綜合性能測試及壽命測試。對各種蓄電 池和蓄電池(組)檢測電池容量、充電放電循環(huán)壽命、充電接受能力、恒 電壓限電流充電、恒電流充電，恒電流放電。
林志琦，張訕通(長春工業(yè)大學(xué)).二次電池循環(huán)壽命檢測儀.電 池，2008， 38(4): 244-246報道了長春工業(yè)大學(xué)設(shè)計了二次電池循環(huán)壽命 檢測儀。檢測儀以單片機C8051F320為核心，可對電池進(jìn)行恒流充放電， 通過測量端電壓，實現(xiàn)充放電的轉(zhuǎn)換，并實時記錄、分析電壓信息，畫出 放電曲線，對電池的循環(huán)壽命進(jìn)行自動測試。
綜上所述，國內(nèi)未見使用片上系統(tǒng)技術(shù)、軟件控制和管理技術(shù)、硬件 和軟件抗干擾技術(shù)以及數(shù)字顯示等技術(shù)研制開發(fā)的一種電動自行車電池 電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀的文獻(xiàn)報道。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是設(shè)計一種且造價低廉，具有較強的實用價值的電 動自行車電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀，本實用新型的的核心內(nèi) 容是記錄電池的充放電循環(huán)次數(shù)、過放次數(shù)和累計放電總量。
為了達(dá)到本實用新型的目的提供一種電動自行車電子數(shù)顯充放電循環(huán) 累計多功能記錄儀，其特征在于在記錄儀內(nèi)部設(shè)置信號預(yù)處理、穩(wěn)壓電路、 實時鐘電路、單片機處理器、LCD顯示電路、RS232電平轉(zhuǎn)換電路，其中 單片機內(nèi)部集成有AD轉(zhuǎn)換電路、存儲器、串行通訊口。記錄儀與外部的電 動自行車動力電池、控制器連接，也可以和PC機進(jìn)行通訊。
電動自行車的電池一般電壓為36V或者48V，不能直接供給記錄儀使 用。穩(wěn)壓電路將電動自行車的電池提供的36V或48V電壓降壓至5V，提供 給整個記錄儀使用。 一般的電動車電路包括有電池和控制器，記錄儀在原 有的電路中取出電壓和電流信號。電壓電流信號進(jìn)入信號預(yù)處理部分，通 過3個電阻分壓輸入到運算放大器的輸入端。運算放大器將微弱的電壓信 號放大到0 5V之間。處理完的電壓進(jìn)入到單片機處理器所包含的AD轉(zhuǎn)換器中，AD轉(zhuǎn)換器在單片機處理器的控制下，每隔固定的時間間隔，將電
壓信號變換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)。單片機處理器按照一定的格式將數(shù)據(jù)存入Flash
存儲器。實時鐘電路提供給單片機處理器時間信息，單片機處理器可以按
照設(shè)定的時間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。LCD顯示電路將實時的電壓電流信息及 經(jīng)過單片機處理器運算得到的電池容量值等顯示出來。串口可以連接記錄 儀與PC機，可以實時的將記錄儀保存的記錄發(fā)送給PC機。由于PC機串 口電平與單片機處理器串口電平不一致，所以在設(shè)計的時候通過電平轉(zhuǎn)換 電路實現(xiàn)兩方的電平轉(zhuǎn)換。
所述的電動自行車電池電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀，其特 征在于所述的單片機的串口電平為TTL電平，PC機串口用的是RS232接 □。
所述的電動自行車電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀，其特征在 于所述的單片機處理器是基于片上系統(tǒng)的單片機。
所述的電動自行車電池電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀，其特 征在于信號預(yù)處理器由電阻分壓網(wǎng)絡(luò)和運算放大器組成。
所述的電動自行車電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀，其特征在 于實時鐘電路由外置晶振和實時鐘芯片組成。
所述的電動自行車電池電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀，其特 征在于LCD顯示電路由標(biāo)準(zhǔn)的HD44780兼容的液晶顯示模塊和背光驅(qū)動電 路組成。
本實用新型的電動自行車電池電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀 的主要技術(shù)特點在于①通過電池放電電流的積分得到累計放電電量， 計算電池剩余容量，比對預(yù)存的電池容量值，計算電池充放電循環(huán)次數(shù)， 并計算電池過放電次數(shù)。②記錄儀的數(shù)據(jù)可通過RS232接口傳送給PC機。 ◎使用ST公司的uPSD32XX系列芯片，保存實時測量的電流值，用于電池 使用狀態(tài)分析。④LCD顯示電池剩余電量；充放電循環(huán)累計次數(shù)(可切 換)；過放電次數(shù)(可切換)；實時時鐘；日歷(可切換)；電量過低報 警(蜂鳴)；累計放電電量。本實用新型的的核心內(nèi)容是記錄電池的充放 電循環(huán)次數(shù)、過放次數(shù)和累計放電總量。
記錄儀的電源部分由電動電池供電。同時動力電池部分的電流電壓信 號接入系統(tǒng)，電流電壓信號，經(jīng)過信號預(yù)處理及變換電路變換為適當(dāng)?shù)妮斎胄盘?，再?jīng)過AD轉(zhuǎn)換電路變換為相應(yīng)的數(shù)字信號。記錄儀的CPU按照一
定的時間間隔(如l秒)從AD轉(zhuǎn)換器中讀取數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)經(jīng)CPU轉(zhuǎn)換為實 際的電流電壓值后，按照固定格式存入存儲器。記錄滿60條后，CPU將數(shù) 據(jù)進(jìn)行匯總，計算前段時間電動車放電的電量和充入的電量，然后記錄儀 取出存儲器中的剩余電量值和累計放電電量值，原有的剩余電量值減去放 電電量加上充入的電量，計算得出新的剩余電量，原有的累計放電電量加 上放電電量得到新的累計放電電量。當(dāng)累計放電電量的計算值大于預(yù)先設(shè) 定的一次充放電循環(huán)電量值時，充放電循環(huán)次數(shù)加l，累計放電電量歸零。 如果在使用過程中出現(xiàn)剩余電量小于0時，記錄儀將會記錄一次異常信息， 表明電池經(jīng)過過放的不當(dāng)操作。充放電循環(huán)次數(shù)乘以預(yù)先設(shè)定的一次充放 電循環(huán)電量值即可得出累計放電總量，本實用新型的電動自行車電池電子 數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀解決了正確有效地估算電池使用程度， 以此為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電池的售后服務(wù)的問題。

圖l是本實用新型的電動自行車電池電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能 記錄儀組成框圖。
圖2是本實用新型實施例的系統(tǒng)的信號預(yù)處理及變換結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實用新型實施例的系統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本實用新型實施例的系統(tǒng)的軟件功能框圖。
圖5是本實用新型實施例的系統(tǒng)的實時鐘電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
圖l是本實用新型的電動自行車電池電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能 記錄儀組成框圖。圖2是本實用新型實施例的系統(tǒng)的信號預(yù)處理及變換結(jié)構(gòu) 圖。
圖3是本實用新型實施例的系統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)圖。圖4是本實用新 型實施例的系統(tǒng)的軟件功能框圖。圖5是本實用新型實施例的系統(tǒng)的實時 鐘電路結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，本實用新型的電動自行車電池電子數(shù)顯充放電 循環(huán)累計多功能記錄儀在記錄儀內(nèi)部設(shè)置信號預(yù)處理、穩(wěn)壓電路、實時鐘 電路、單片機、LCD顯示電路、RS232電平轉(zhuǎn)換電路，其中單片機內(nèi)部集 成有AD轉(zhuǎn)換電路、存儲器、串行通訊口。記錄儀與外部的電動自行車動力 電池、控制器連接，也可以和PC機進(jìn)行通訊。電動自行車的電池一般電壓為36V或者48V，不能直接供給記錄儀使 用。穩(wěn)壓電路將電動自行車的電池提供的36V或48V電壓降壓至5V，提供 給整個記錄儀使用。 一般的電動車電路包括有電池和控制器，記錄儀在原 有的電路中取出電壓和電流信號。電壓電流信號進(jìn)入信號預(yù)處理部分，通 過3個電阻分壓輸入到運算放大器的輸入端。運算放大器將微弱的電壓信 號放大到0 5V之間。處理完的電壓進(jìn)入到單片機處理器所包含的AD轉(zhuǎn) 換器中，AD轉(zhuǎn)換器在單片機處理器的控制下，每隔固定的時間間隔，將電 壓信號變換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)。單片機處理器按照一定的格式將數(shù)據(jù)存入Flash 存儲器。實時鐘電路提供給單片機處理器時間信息，單片機處理器可以按 照設(shè)定的時間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。LCD顯示電路將實時的電壓電流信息及 經(jīng)過單片機處理器運算得到的電池容量值等顯示出來。串口可以連接記錄 儀與PC機，可以實時的將記錄儀保存的記錄發(fā)送給PC機。由于PC機串 口電平與單片機處理器串口電平不一致，所以在設(shè)計的時候通過電平轉(zhuǎn)換 電路實現(xiàn)兩方的電平轉(zhuǎn)換。
其單片機的串口電平為TTL電平，PC機串口用的是RS232接口 。
其單片機處理器是基于片上系統(tǒng)的單片機。
其信號預(yù)處理器由電阻分壓網(wǎng)絡(luò)和運算放大器組成。
其實時鐘電路由外置晶振和實時鐘芯片組成。
其LCD顯示電路由標(biāo)準(zhǔn)的HD44780兼容的液晶顯示模塊和背光驅(qū)動電 路組成。
本設(shè)計的整體結(jié)構(gòu)組成見圖1，其中電池、原控制器、PC機屬于設(shè)計 外的部分。電池是記錄儀的被檢測對象，同時也為記錄儀提供電源，電池 經(jīng)過穩(wěn)壓電路給記錄儀供電，同時電池的電壓信號、電流信號被取出，送 入記錄儀的信號預(yù)處理部分。記錄儀記錄的各項數(shù)據(jù)信息可以通過通訊端 口傳給PC機。在記錄儀內(nèi)部，電池的電壓、電流信號通過信號預(yù)處理及變 換電路處理后，進(jìn)入單片機內(nèi)部集成的AD轉(zhuǎn)換電路。實時鐘電路可以給系 統(tǒng)提供詳細(xì)的時間信息，單片機控制AD轉(zhuǎn)換器在特定的時間間隔(如l秒 鐘)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。單片機根據(jù)采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到實際的電壓、 電流值，將數(shù)據(jù)保存到存儲器中。記錄儀每隔一定的時間(如l分鐘)， 會對采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得出前一分鐘放電電量和充電電量，原有的剩 余電量值減去放電電量加上充入的電量計算得出新的剩余電量，原有的累計放電電量加上放電電量得到新的累計放電電量，各項信息可送往LCD顯
示。根據(jù)需要，記錄儀的數(shù)據(jù)可傳送給PC機，單片機的串口電平為TTL電 平，PC機串口用的是RS232接口，電路中設(shè)計有一個電平轉(zhuǎn)換電路。
硬件組成部分如下信號預(yù)處理電路的原理圖見附圖2。該電路按照附 圖2接入到電動車系統(tǒng)中。R13是一段康銅絲，電阻較小，對原來的電路影 響很小，電池的電流流經(jīng)R13，根據(jù)IK^R， R13上的壓降隨著電流的變化 而變化，電壓通過運算放大器進(jìn)行放大。圖中Rll、 R12、 R13串接在電源 正極與地之間，R13較小，Rll、 R12較大，同時R11二R12，所以運算放大 器的反相輸入端(U1A的2腳)電壓比=0. 5VCC+Ulil:,，圖中R14、 R15也是 串接在電源與地之間，同時R14二R15，所以11:; = 0. 5VCC，由此可得運算放 大器的第2腳與第3腳之間的電壓差等于U^ 。 R7是運算放大器的反饋電 阻，調(diào)整R7的阻值可以調(diào)整運算放大器的放大倍數(shù)。運算放大器的輸出信 號ADCO送入單片機內(nèi)部集成的AD轉(zhuǎn)換器端口。圖中C4、 C5提高系統(tǒng)的抗 干擾性能。由于在動力系統(tǒng)中電池的電壓、電流信號變化較快，R8與C3起 到積分的作用，減少系統(tǒng)誤差。
電平轉(zhuǎn)換電路如附圖3所示，采用的是通用的芯片max232，它將單片 機輸出的TTL電平信號轉(zhuǎn)換成RS232電平信號，使PC機能夠正常接收信息。
LCD顯示電池剩余電量；充放電循環(huán)累計次數(shù)(可切換)；過放電次 數(shù)(可切換)；實時鐘；日歷(可切換)；電量過低報警(蜂鳴)；累計 放電電量。
軟件包括以下部分系統(tǒng)初始化模塊、數(shù)據(jù)采樣解析模塊、數(shù)據(jù)匯總 模塊、提示與報警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、通訊模塊。
初始化模塊用于設(shè)定系統(tǒng)所需的各類原始信息，如電池容量、充電限 制電壓、終止電壓、額定電流、系統(tǒng)工作模式、初始電池剩余容量、累計 放電電量、最大循環(huán)次數(shù)、過充過放次數(shù)等。
數(shù)據(jù)采樣解析模塊用于控制AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，計算得到實際數(shù) 值，并將該數(shù)值保存到存儲器中。
數(shù)據(jù)匯總模塊將保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，得到相應(yīng)時間段的放電電量和 充電電量，然后記錄儀取出存儲器中的剩余電量值和累計放電電量值，原 有的剩余電量值減去放電電量加上充入的電量計算得出新的剩余電量，原 有的累計放電電量加上放電電量得到新的累計放電電量。當(dāng)累計放電電量的計算值大于預(yù)先設(shè)定的一次充放電循環(huán)電量值時，充放電循環(huán)次數(shù)加1， 累計放電電量歸零。如果在使用過程中出現(xiàn)剩余容量小于O時，記錄儀將 會記錄一次異常信息，表明電池經(jīng)過過放的不當(dāng)操作。本模塊也負(fù)責(zé)將相 應(yīng)的信息提供給提示與報警模塊。
通訊模塊是本系統(tǒng)與計算機進(jìn)行通訊的橋梁，可以將數(shù)據(jù)傳給PC機。 初始化模塊的工作流程如下讀取存儲器中的模式寄存器，如果顯示 當(dāng)前狀態(tài)為初始化模式，進(jìn)入設(shè)定，否則退出。設(shè)定狀態(tài)需要分別設(shè)定電 池額定容量、充電限制電壓、終止電壓、額定電流、系統(tǒng)工作模式、初始 電池剩余電量、電池累計放電電量、最大循環(huán)次數(shù)、過充過放次數(shù)等信息， 設(shè)定完畢后，程序?qū)⒋鎯ζ髦械哪Ｊ郊拇嫫餍薷臑楣ぷ鳡顟B(tài)，然后退出本 模塊。
數(shù)據(jù)采樣解析模塊工作流程如下判斷是否滿足時間間隔要求(間隔l 秒l次)，不滿足就退出，滿足的話就發(fā)出指令，讓AD電路讀取運算放大 器的輸出電壓，電流值，然后根據(jù)放大倍率，偏移參數(shù)等計算實際電池電 壓、電流值，最后將得到的數(shù)據(jù)保存到存儲器中，退出本模塊。
數(shù)據(jù)匯總模塊工作流程如下判斷是否滿足時間間隔要求(間隔l分 鐘l次)，不滿足就退出，滿足的話就讀取前一分鐘所有數(shù)據(jù)采樣解析模 塊保存的電流值，將其中的負(fù)值相加，得到的數(shù)值就是前一分鐘放電電量 值，讀取存儲器中累計放電電量，將上述兩個電量值相加，得到累計放電 電量值。當(dāng)累計放電電量的計算值大于預(yù)先設(shè)定的一次充放電循環(huán)電量值 時，充放電循環(huán)次數(shù)加1，累計放電電量歸零。將前一分鐘的所有采樣值(包 括正值和負(fù)值)與剩余電量值相加，得到新的剩余電量，如果剩余電量小 于0，記錄儀將會記錄一次異常信息，表明電池經(jīng)過過放的不當(dāng)操作。充放 電循環(huán)次數(shù)充放電循環(huán)次數(shù)乘以預(yù)先設(shè)定的一次充放電循環(huán)電量值即可得 出累計放電總量。
通訊模塊采用中斷的方式工作。系統(tǒng)得到PC機傳來的指令后，模塊將 讀取存儲中的數(shù)據(jù)，將其發(fā)送到PC機。
該記錄儀的電源部分由電動電池供電。同時動力電池部分的電流電壓 信號接入系統(tǒng)，電流電壓信號，經(jīng)過信號預(yù)處理及變換電路變換為適當(dāng)?shù)?br> 輸入信號，再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換電路變換為相應(yīng)的數(shù)字信號。記錄儀的CPU按照 一定的時間間隔(如l秒)從AD轉(zhuǎn)換器中讀取數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)經(jīng)CPU轉(zhuǎn)換為實際的電流電壓值后，按照固定格式存入存儲器。記錄滿60條后，CPU將 數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，計算前段時間電動車放電的電量和充入的電量，然后記錄 儀取出存儲器中的剩余電量值和累計放電電量值，原有的剩余電量值減去 放電電量加上充入的電量，計算得出新的剩余電量，原有的累計放電電量 加上放電電量得到新的累計放電電量。當(dāng)累計放電電量的計算值大于預(yù)先 設(shè)定的一次充放電循環(huán)電量值時，充放電循環(huán)次數(shù)加1，累計放電電量歸零。 如果在使用過程中出現(xiàn)剩余電量小于O時，記錄儀將會記錄一次異常信息， 表明電池經(jīng)過過放的不當(dāng)操作。充放循環(huán)次數(shù)乘以預(yù)先設(shè)定的一次充放電 循環(huán)電量值即可得出累計放電總量。設(shè)計參數(shù)指標(biāo)用電壓范圍36 V 48 V;容量估算誤差<5%;使用范圍 _20 °C~50 °C 。
該裝置具有以下功能(1)直接通過電動自行車電池進(jìn)行供電。(2) 內(nèi)部包含實時鐘電路，能夠給系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時間信息。(3)電壓、電流、
容量信息實時通過LCD顯示出來。(4)數(shù)據(jù)可以通過串口連接PC機，可 提供詳細(xì)的電池應(yīng)用信息。
權(quán)利要求1、一種電動自行車電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀，其特征在于在記錄儀內(nèi)部設(shè)置信號預(yù)處理、穩(wěn)壓電路、實時鐘電路、單片機處理器、LCD顯示電路、RS232電平轉(zhuǎn)換電路，其中單片機內(nèi)部集成有AD轉(zhuǎn)換電路、存儲器、串行通訊口；記錄儀與外部的電動自行車動力電池、控制器連接，也可以和PC機進(jìn)行通訊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車電池電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多 功能記錄儀，其特征在于所述的單片機的串口電平為TTL電平，PC機串口 用的是RS232接口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能 記錄儀，其特征在于所述的單片機處理器是基于片上系統(tǒng)的單片機。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車電池電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多 功能記錄儀，其特征在于信號預(yù)處理器由電阻分壓網(wǎng)絡(luò)和運算放大器組成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能 記錄儀，其特征在于實時鐘電路由外置晶振和實時鐘芯片組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車電池電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多 功能記錄儀，其特征在于LCD顯示電路由標(biāo)準(zhǔn)的HD44780兼容的液晶顯示 模塊和背光驅(qū)動電路組成。
專利摘要本實用新型屬于電動自行車的技術(shù)領(lǐng)域，是電子技術(shù)在電動自行車動力電池管理領(lǐng)域中的應(yīng)用，涉及一種電動自行車電池電子數(shù)顯充放電循環(huán)累計多功能記錄儀。在記錄儀內(nèi)部設(shè)置信號預(yù)處理、穩(wěn)壓電路、實時鐘電路、單片機、LCD顯示電路、RS232電平轉(zhuǎn)換電路，其中單片機內(nèi)部集成有AD轉(zhuǎn)換電路、存儲器、串行通訊口。記錄儀與外部的電動自行車動力電池、控制器連接，也可以和PC機進(jìn)行通訊。解決了正確有效地估算電池使用程度，以此為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電池的售后服務(wù)的問題，且造價低廉，具有較強的實用價值。
文檔編號G07C5/08GK201378333SQ200920095719
公開日2010年1月6日 申請日期2009年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
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