多回路分散

型嵌入式电池化成充放电控制器

摘要：化成充放电是蓄电池生产的关键工艺之一，其控制过程直接关系到产品的质量。
本文论述了一种支持

4 路充放电设备控制的多回路嵌入式控制器的硬件结构与软件实

现。控制器以单片机为核心，采用点阵

LCD 汉字显示, 系统与过程全部采用光电隔离、

串行接口来实现信号转换，结构紧凑，功能齐全，充分体现了嵌入式系统的特点，配
以

RS485 串行通信接口，连接至监控计算机构成分布式控制系统。应用表明系统设计合

理，能满足不同过程需要。

叙词：微控制器　嵌入式系统　串行接口　多任务

1 引言

　　化成充放电是蓄电池生产工艺中的关键过程之一，其控制水平直接关系到产品
的质量。该工艺要求化成充电机能够按时间、电压或安时数等条件对蓄电池进行多次
的充放电，具有静电、恒流充电、恒压（限流）充电、恒流放电等多种充放电模式，并
要求达到控制精度

≤1%，检测精度≤0.5%，限流限压保护精度≤2%。常规生产方式下

主要采用人工手动操作，控制精度低、劳动强度大、人为因素对产品的质量影响很大
因此引入微机程控装置对于改善操作过程、提高产品质量意义重大。

[1]

　　随着新型单片机内置大容量的

FlashROM、各种串行 ADC、DAC 以及高密度串行

E2PROM 等技术的发展，开发高性能、低成本、紧凑型蓄电池充放电控制器成为可能。
根据小容量多回路充电机设备的需要，本文提出了一套由嵌入式单片机及其外围串
行设备组成的多回路微控制器的设计方案，可以同时控制

4 台化成充电机的运行，

实现自动静电、恒流充放电、恒压限流充电等控制功能；采用汉字

LCD 显示，可通过

键盘设定控制程序参数，具有多阶段可自动按时间和条件（电压、电流或安时）控制
的功能；断电后可自动记忆状态，恢复运行后自动继续原过程；自动监测断流、过流
过压等故障并告警；此外，通过

RS485 串行通信和上位机联网可构成两级集中监控

分散型系统。

[2-4]

2 控制器的硬件设计

　　多回路化成充放电控制器的硬件主要由主控模块和过程处理模块两大部分组成。
按设计要求，主控模块应具有下列功能：（

1）良好的人机交互界面，包括键盘和显

示器；（

2）存储工艺控制参数；（3）掉电保存运行状态及数据；（4）高可靠性和

抗干扰性；（

5）与上位机联网构成两级集中监控或打印记录系统。过程处理模块完

成

4 路化成充电机的输入/输出信号的调理、隔离与转换。包括系统给定控制量的输出、

电流及电压采样值的输入，以及开关量的输出。根据上述功能要求，设计控制器的硬

找电池资料上一览电池文库！