理士蓄电池经销商 如果蓄电池能把各种状态参数通过微处理器进行存储记录分析控制打印及显示直观地提供给有关人员并实现与相关的电子设备的数据通信即实现数字化这不仅能够减少人为失误和延长蓄电池使用寿命而且能够实现相关电子设备的智能控制和无人值守因此蓄电池数字化的研究开发是一项具有重要意义的课题 数字化电池的概念 数字化电池的确切定义目前还没有统一这个概念来源于信息业的高速发展其中主要来源于世界着名的笔记本电脑设计生产供应商在实际应用中一旦关键时候电池没电必将产生不可预计的损失数字化电池的构想就是在这种情况下提出的有了它我们就能够及时掌握电池供电的工作状况就可以事先有所准备及时的替换这里所说的工作状况应包含以下方面 () 当前电池的端电压大小充放电电流大小充放电时间 () 当前电池的内阻剩余容量剩余充放电时间电池温度 () 当前电池的充放电次数使用寿命 在实际开发中研究人员发现仅了解蓄电池的工作状态并不能满足我们对电池的要求还需要蓄电池能够与相关电子设备进行数据传递以实现电池切换电池充电等自动控制 由上可知所谓的数字化电池它包含一块普通可充电电池一个数字化电池控制模块以及通信接口完成数字化电池的各项测控管理和数据通信功能除了能够对上述工作状况以数字的形式进行直观精确的显示(或者提供)还应能提供电池的背景讯息和身份数据(如电池的制造日期制造商数据等)在充电过程中具有相应的保护报警措施(如过压保护**温报警等)同时它应符合某种通信协议(如系统管理总线SMBus)具有与主机智能充电控制器等通信的接口能够进行信息传递与控制数字化电池的结构示意图如下 数字化电池结构示意图 数字化电池现状及开发应用价值 数字化电池首先由国外开始研制早在年美军已经有数字化电池装备*但这些电池数字化程度不高通用性不强根据网上有限信息搜集得知国外研制开发的数字化电池主要由可充电电池控制模块等组成其中控制模块的软件部分应符合特定的通信协议由数字化电池构成的数字化电池系统硬件包括系统主机数字化电池(可以是一只也可以是若干只)智能充电控制器AC/DC变换器及传输数据的总线网络软件包括传输数据的通信协议数据处理平台和嵌入式操作系统以及相应的程序国外有很多的公司和企业参与数字化电池的研究开发Intel公司和Duracell公司联合生产数字化电池这款产品命名为PowerSmart符合SBS(智能电池系统)标准摩托罗拉公司也在开发能被广大用户接受数字化电池德国的电池业成员Varta公司和 Duracell公司合作正在开发新一代数字化电池这款电池不久就会面世 从电池行业的*十个五年计划得知美日欧占**电池市场的%消耗电池中美国年人均达只/人日本年人均达只/人而中国年人均消耗电池不足只所以电池在中国有很大的市场中国的电池行业把重点放在了无汞碱锰电池氢镍动力电池锂离子电池全密封免维护铅酸蓄电池车用动力电池燃料电池太阳能电池的开发和生产上在*中二次电池如镉镍氢镍蓄电池在大量装备使用*锂离子蓄电池也在研制中不久将装备*在未来一段时间内将出现三种蓄电池并存的现象到目前只有较少数单位或研究机构在进行数字化电池的研究开发只有几种数字化电池研制品还没有开发出完整的数字化电池系统因此在我国二次电池数字化具有很大的发展空间同时二次电池数字化后人们在用数字化电池供电时不至于在正常的工作中突然掉电而影响工作和造成一定的损失可以合理或者说更科学的使用电池不会对电池过放电和过充电可以有效的延长电池的使用寿命精确的显示电池数据和给主机提供数据可有效的对电池各个状态进行相应的控制和处理对电池的较终老化也会有告警提示所以电池相应有了自珍断能力构成数字化电池系统就可以进行远程监视电池的使用并利用可靠的数据进行高效的能源管理因而 数字化电池也具有很高的推广应用价值 着名的PowerSmart公司列举了推行数字化电池的**理由 ()防止电池的意外损失及掉电 ()增强电池使用寿命(提高%) ()更精确的指示充电状态运行残留时间及定期全充要求等 ()通过*监视由于环境老化及磨损等因素引起的电池状态变化提供一个高效先进的告警系统 ()使得电池具有预测电池性能及诊断的能力 ()保证电池控制智能充电以获得每次充电的饱和度以及较小化的过充等 ()提高循环寿命 ()利用由电池提供的精确信息获得的高效能源管理系统 ()独立设计化学电池 ()允许远程监视电池状态 数字化电池的相关技术 由于数字化电池内置智能芯片通过与智能化充电机数据交换可实现电池型号识别剩余容量及循环次数显示等功能大大提高了电池的性能和使用寿命智能化镉镍蓄电池系列智能化氢镍蓄电池系列及智能化锂离子蓄电池系列将是重要发展方向但智能化与非智能化的镉镍蓄电池系列和氢镍蓄电池系列将会并存一段时期直至智能化电池完全取代非智能化电池因此对数字化电池的开发应尽早着手以尽可能地提高我国电池工业水平做到与国外同步通过大量查阅国外数字化电池研究相关资料并与有关*及生产厂家进行研讨笔者认为数字化电池的研究开发应着眼于以下方面 ()数字化电池的相关标准国外数字化电池己初步形成了某些行业标准比如数字化电池与其它控制设备的通信协议我们的数字化电池要具有兼容性就要充分了解有关标准协议若能制定出我们自己的完善的体制标准就会更有利于我国数字化电池的开发研制和形成系列产品如果有统一的数字化协议电池制造商则可以自行开发或委托其他公司开发数字化电池投入少见效快同时也成为电池产品提高了附加值统一的电池数字化协议将有助于他们减少产品品种相对提高产量降低产品售价统一的电池数字化协议将使各有关厂商受益在市场上实现多赢的局面 ()镉镍氢镍蓄电池及锂离子蓄电池等电池的特性研究只有对这些电池的特性有了详细的了解我们才能够对其各种性能指标进行检测和控制为电池的数字化提供**手资料同时也可以为智能化充电控制器等相关电子设备的设计开发提供借鉴 ()数字化电池的动态数据采集处理技术主要对电池电压电流温度等数据进行采集进行数字量化处理后得出精确的电压容量内阻温度数据在LCD上显示或用于通信传输 ()数据通信技术数据通信是实现电池数字化的一项重要内容现有的国外数字化电池的通信其标准是SMBus V电池的动态数据经过处理后按标准格式通过传送驱动程序通过接口与其它电子设备(或者主机)的CPU进行源源不断的数据传输如果是数字化电池系统主机就可以根据电池的当前状况采取相应的措施 ()数字化电池的智能化充电控制技术与数字化电池相配套的智能充电技术必须能够与数字化电池进行通信和实现自动快速充电控制目前先进的充电器已实现数字化智能化充电器的各种操作均由微处理器完成能够实现电池种类判断根据用户要求选择充电电流多种充满判定方式多种保护措施电池的充电容量显示多路电池同时或顺序充电电池充满的声光提示等功能充电方式可以是恒流恒流恒压 并辅以下拉负脉冲的方式可以增加电池的维护功能通过对电池的维护提高电池的寿命并且可以用为交流适配器直接给移动电子设备供电 结束语 数字化电池是二次电源开发应用的一个崭新的课题数字化电池的优点也是其它非数字化电池所不能比拟的它的研究开发和推广应用不仅会给电池行业注入新的活力更会对人们的生产和生活提供很多方便具有重要的现实意义 参考文献 []杨宇坤我这电池发展现状及展望 []刘前电池行业迎接数字新时代 []袁永斌智能电池发展动向与系统总线SMBus综述 []会员论坛 []袁德昌新型电池及其市场前景