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最新电池监测技术在铅酸蓄电池进行运用

德州仪器 (TI) 宣布推出首款针对铅酸蓄电池采用 TI 专有 Impedance Track? 容量测量技术的铅酸蓄电池管理电量监测计集成电路。该bq34z110 电量监测计 IC 采用小型 14 引脚封装，是业界唯一一款可扩展电源管理器件，支持具有 4V、12V、24V、48V 以及更高铅酸蓄铅酸蓄电池电压的多串铅酸蓄电池组。简单易用的高精度监测计支持各种移动及固定应用使用的铅酸蓄铅酸蓄电池，如医疗仪器、无线基站及电信机柜、电动自行车、逆变器以及不间断电源 (UPS) 等。

95% 的高精度铅酸监测

在各种温度环境下，铅酸铅酸蓄电池性能通常比锂化学成分高。但今天的铅酸铅酸蓄电池设计不能准确地测量和报告当前铅酸蓄电池容量，这通常会困扰最终用户，可能需要增加更多铅酸蓄电池来保持系统的充足用电。采用 Impedance Track 技术的最新 bq34z110 监测计不但可不断通知用户铅酸蓄电池的健康状况与充电状态，同时还可针对铅酸蓄电池的整个使用寿命提供达 95% 的高精度容量测量。此外，该信息还可防范过早关断，延长铅酸蓄电池及最终设备的使用寿命。

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蓄电池电极判断的几个方法

1，根据蓄电瓶电极设计特点判断 一般常用的蓄电瓶在生产设计时.其电瓶桩较粗些的一端为正电极.另一端则细些为负电极，同时可辨认一下电瓶桩柱的颜色，其中正电极桩柱呈现深棕色，而负电极则呈现为深灰色。另外有些电瓶的正负标记用英文字母表示，即P表示为正电极，N表示为负电极，这在检修充电时可千万不能搞错。
2，采用万用表电压挡测量 可将万用表拨至直流挡位上，两表笔分别跨接在蓄电瓶两电极上，此时若电瓶显示出正常电压值，则证明红色表笔所触的电极为电瓶正电极.而黑表笔处则为负电极。有时测得电瓶无正常电压存在，则可测量电瓶的弱微存电量加以判断。当两表笔碰触电瓶电极后，表针若向右微微晃动，即证明红笔处为电瓶正电极.黑表笔处为负电极。但如果万用表指针向左晃动(表针反打)，则证明红笔所触及处为电瓶的负电极。
3，采用导线短路进行识别 将两根铜芯电源线分别跨接在待测定的旧电瓶电极处，再将正常配置好的电解液(浓盐水)倒入一只玻璃茶杯内，将电源线两端分别插入茶杯内，并各自搁放在玻璃杯两侧边沿(两线在杯中不能相碰)，然后观察各自引线端在电解液中的冒泡情况，如果某一电线线端气泡上泛的小泡明显而又较多时.则说明电源线连接电瓶的一端为负电极，气泡上泛少而又不明显端则为电瓶的正电极。
4，利用整流二极管测定 电源稳压器中的整流二极管具有单向导电性能可找一支整流二极管.一只40w白炽灯，然后依次按电瓶的一个桩柱→二极管+端→二极管-端→白炽灯→电瓶另一桩柱顺序串接起来，形成一个电灯串联回路，此时若回路中的白炽灯被点燃发光，则证明二极管极端与电瓶桩柱连接处为电瓶的正电极，另一端为电瓶的负电极。

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测量数据运算及处理

STM32的软件系统设计中主要包括液晶显示，按键处理，DAC控制，ADC控制，颜色传感器控制及计数测量，这些模块都比较简单，在此不再赘述，下面主要介绍一下LED光学特性测量的数据运算及处理程序。

物体颜色的定量度量是一个涉及观察者的视觉生理、视觉心理、照明条件以及观测条件等诸多因素的复杂问题。CIE（国际照明委员会）从1931年开始发布了一系列色度学系统，规定了一整套颜色测量的原理、数据和计算方法，形成了奠定现代色度学基础的CIE标准色度学系统。

根据CIE的推荐，光源的色度可采用三刺激值X，Y，Z和色品坐标表色系统表征。

可以用下述公式将RGB值转为XYZ值：

通过颜色传感器TCS3200测量构成光源色度的三基色的比例，得到R，G，B值，经过计算就可以得到光源色度的三刺激值X，Y，Z和色品坐标x，y，z.有了色品坐标，就可以根据CIE1931标准色度系统得到光源的亮度，主波长，色纯度，相关色温等参数值。式3中的Y值相应于人眼中对亮度的响应，可用于计算LED发光亮度。

从色品坐标要得到相关色温（CCT，Correlated Color Temperature）有很多种方法，其中近似公式法运算简单，便于实现，精度也可满足一般要求，当3000K《CCT《15000K时，采用如下公式：

4.实验结果

应用上述电路，设计了简易的LED光电特性测试装置，并用一些红、绿、黄、蓝、白等各色LED进行了测试，结果如图4.图4（a）为不同颜色LED的伏安特性曲线，图4（b）为不同颜色LED的发光亮度与电流的关系。从图中可以看出，LED电流随电压变化很快，而发光亮度与电流基本上是线性关系。这可以作为设计LED驱动电路的参考依据。另外，用Keithley2612高精度源表对伏安特性进行了校准，用照度计对亮度测试进行了校准。实验结果表明，通过硬件调整和软件补偿，结果误差可以控制在5%以内，达到实用目标。

5.结束语

本文利用STM32微处理器为核心，颜色传感器为主要部件，设计了简易的LED光电特性装置，用于测试L E D的伏安特性，发光强度，相关色温，主波长等LED特性。整个系统简洁，智能，成本低廉，在某些LED的研究和应用领域可以代替昂贵的光谱分析仪等专用设备。实验结果表明，测试精度达到实用要求，本文方案可行。