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霍尔开关在铝空气电池电流检测系统中的应用

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2020-06-18 13:03:11【

目前,随着各种各样的新型绿色能源的迅猛的发展,铝空气电池由于具有成本低,能量密度大、质量轻、结构简单、无污染、可靠性高、寿命长等优点叫,其在各行各业的应用越来越广泛,其地位以及重要性也日益凸显,进而对铝空气电池其本身的可靠性,性能,成本以及安全性等方面亦有更多和更严格的要求,为监控铝空气电池的工作状况,就必须对其电流进行监测与报警,以防止电流过流而烧坏部件和损坏铝空气电池的使用寿命。

目前通用的测量铝空气电池工作电流的方法是采用小电阻取样法,即在电流检测回路中串接分流器,通过检测流过分流器两端产生的压降,然后通过运放对压降进行放大处理,得到放大的输出电压,再将放大的输出电压送至ADC进行转换,最后将转换的结果送至MCU再进行处理。这种电流检测方法具有明显的缺点:即损耗和温漂较大,而且被测电流和检测电路无电气隔离效果,可靠性与安全性较差。霍尔开关是一-种典型的非接触式电流检测元件,近年来在电气测量领城备受亲睐,它具有较高精度,良好线性度,低温漂,响应快,频带范围宽,抗干扰能力强等优点。

系统组成

系统主要包括单片机电路、数据采集电路、液晶显示电路、键盘输人电路和声光报警电路等部分所构成。

数据采集

数据采集电路主要是将铝空气电池的工作电流采集输入到单片机电路中,数据采集电路如图3所示,其主要由由霍尔开关电路。信号调理电路与AD转换电路3部分所组成。

当铝空气电池工作时,电流从0~30 A变化时, 霍尔开关的输出电压Va。在2。5-4。5 V变化,而本系统所选用的AID转换输人信号要求为0~2。048 V,因此必须通过信号调理电路进行处理,信号调理电路包括一个减法比例运算电路和一个电压跟随器。

系统软件采用模块化的设计思想间,先将系统的整体功能分为不同的模块,各个模块单独设计、编程、调试,然后将各个模块进行组合联调。本系统软件均采用C语言编写。主要包括主程序、系统初始化子程序、A/D采样子程序、按键扫描子程序、报警子程序和LCD液晶显示子程序等。

系统工作时,首先进行系统初始化,接着通过按键电路实现对电流报警上限值的设置,当霍尔开关四检测到电流时,单片机使AD转换器循环采样N次,并采用平均值滤波算法对所采集的数据进行处理,计算出当前的电流值,如果所测电流值超过电流报警上限值即过流时,单片机将控制接在主电路的继电器断开同,铝空气电池立即停止工作,同时单片机也会输出信号至声光报警电路中,蜂鸣器和LED灯开始报警,液晶显示器上显示“overcurrentalarm!",反之,单片机将当前所测电流值和事先所设置的电流报警上限值一起在LCD液晶进行显示,之后返回到按键扫描程序,重复下一个循环。

 

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