基于单片机的车辆蓄电池报警器设计

　　0 引 言

　　蓄电池是汽车上的重要部件，不仅为发动机启动提供动力，而且为用电设备提供电能，并存储充电系统的多余电能，蓄电池技术状态的好坏直接影响汽车的正常运行。实际工作生活中，蓄电池技术状况的检查手段比较落后，特别就一般车辆而言，缺少在线、直观、实时的反映蓄电池技术状况的仪器仪表，多数为无法启动车辆时才送检，通常因蓄电池保管不善、保养不及时、放电过度而早期损坏。为了解决对车辆蓄电池技术状况的实时监测问题，做到及时对需要充电的蓄电池进行充电，对需要维护修理的蓄电池进行维护保养，研制一款能对车辆蓄电池的技术状态检测报警的蓄电池报警器有实际意义。

　　车辆蓄电池报警器要能实现的基本功能包括：特定条件下蓄电池剩余电量指示，蓄电池内阻大报警，充电电压过高报警，非规范启动(单次起动时间超过5 s 、两次启动间隔时间少于15s、连续启动次数超过3 次)发动机提示报警。而且根据实际使用条件，报警器要轻便、实用、直观、可靠，并且做到不影响车辆性能，安装简单，适用性好。

　　1 检测方法的选择

　　蓄电池剩余电量的指示是报警器的一个主要功能，合理的选择蓄电池剩余电量检测方法成为报警器设计的关键。常见的蓄电池剩余电量的检测方法有：密度法、开路电压法、放电法、内阻法、库仑计法等。选择的原则是要能够满足整体功能的设计要求，并考虑使用环境、条件以及成本等因素。

　　1.1 蓄电池剩余电量常见检测方法

　　●密度法：蓄电池剩余电量和其内部电解液密度密切相关，通过测量电解液的密度值，即可间接推算其剩余电量。电解液密度随蓄电池放电程度的增加而按比例下降。

　　充足电的蓄电池到放电终了，电解液密度约下降0.16,即电解液密度下降0.04,蓄电池约下降25%[1].通常用吸液管密度计测量电解液密度，用温度计测出电解液温度，再根据标准温度进行换算。只能离线人工检测。

　　●开路电压法：蓄电池的荷电程度跟蓄电池电解液密度密切相关，而根据能斯特方程的描述电解液浓度和温度变化会引起电池电动势的变化。因此，通过测量蓄电池的端电压，也可以推算出蓄电池的剩余电量。

　　●放电法：通过对蓄电池施加一负载，计算单位时间内的电池端电压变化率，根据变化率的大小推算剩余电量，变化量小意味着剩余电量大，否则反之。为了实现在线测量，缩短测量时间，需要对蓄电池大电流放电，而大电流放电对蓄电池将会产生严重损伤，严重影响电池的使用寿命[2].