89C52单片机机车蓄电池自动监测系统设计(3)
样的方法，尝试的方法包括采用模拟开关量的形式控制多路输入信号的选中导通，又如
使用带可编程定时功能的 V/F转换器来实现从模拟信号到数字信号的参数变换。
但是这里确实存在一些难以解决的技术上的困难，一是输入信号的电压总是高于芯
片的最大工作电压这个难题，二是采用 V/F转换器作为A/D转换器时，它的速度较慢，
在小信号范围内线性度差、精度低。对于蓄电池单只电池电压的在线测量方法，有研究
者提出用光电隔离器件和大电解容器构成采样，文持电路来测量蓄电池组中单只电池电压[4]
。可此电路的问题是，在A/D转换过程中，电容上的电压会发生变化，并使其精度
变低，并且电容充放电时间是晶体管和隔离芯片等器件动作延迟等因素，决定了采样时
间长等缺点。ZXJZ4/2-1 是一款利用浮动技术实现对蓄电池组中各单电池电压进行测量
的蓄电池智能监测仪。此外对于蓄电池内阻测量的问题上，科研人员也进行了大量的研
究和实验。
美国电池检测系统有限公司研发的蓄电池监测系统技术是电力行业的排头兵。上世
纪 80 年代末，美国的Electric Power Research Institute与国家电能进行了深度的合作， 共
同发起成立了一只科研队伍，专注于研发应用于无人值守环境下的蓄电池状态在线检测
系统，用户能够通过远程设备实时进行监控。此系统在花费了巨大的精力并消耗了高达
两百万美的资金后,终于在第四年后成功进行了样机的试产。这是一款能够进行多参数检
测的机器，能够检测电池组电压值、单体电压值、蓄电池处于浮充电状态时的保持电流
大小，并对蓄电池电池内部温度、电池组工作环境的温度、电解液占比以及电极是否完
全使用进行监控。工作人员可以通过位于监控中心的远程终端定期对蓄电池系统各元器
件的运行状态进行检测，下载系统的运行日志信息，显示各模块蓄电池的一些状态信息。
电池组温度的测量是采用传统的一个直接带有A/D功能的稳压转换器。电池组电流的测
量用霍尔效应磁域传感器来测量。此项研究成果广泛应用于一些对于后备电源性能指标
要求比较高的场所。
总的来说，国内蓄电池检测系统技术要落后与国外。国内的蓄电池监测应该多多借
鉴国外的宝贵经验,同时结合国内的使用环境,开发出更多满足市场需求的产品。
1.5蓄电池监测技术的发展趋势
伴随着电池产业的迅速发展，生产的规模不断扩大和新型的电池不断的研发出现，
于此同时，为了兼顾应用于电池检测设备在实时性、多功能性、智能化等需求，决定了
今后电池检测设备的发展趋势：
可靠性和快速性将达到完美的平衡，就是在较短的时间内，对电池状态进行实时准
确的检测，保证电池组的优化运行，寿命估测和文护。
为了应付电池的大规模生产， 未来将要求一台设备可以同时检测的大量的电池数量。
对蓄电池电池构成的电池网络的检测能力：同时满足对单个电池，以及大数量串并
联单元电池检测的需要；过程设置灵活的检测，多样性的对检测数组查看方式，满足不
同用户或不同电池类型应用的实际需要。
多参数检测功能，除电压、电流以外，应该还能对电池的内阻（交流和直流）进行
同时检测。内压，甚至温度也在其范围内。
检测范围宽泛化，应该配备灵活的电池夹具，以应对市场上不同类型电池、不同规
格、不同结构尺寸电池检测的需要。