跟著人們?nèi)兆铀降男羞M(jìn)，二次電池特別是大電流的蓄電池（鉛酸蓄電池、鎳鎘和鎳氫蓄電池）在動(dòng)力部分、鐵道、軍事中取得了越來越多的運(yùn)用，但是，蓄電池能否可靠的供電，并達(dá)到出產(chǎn)廠規(guī)則的壽數(shù)，與對(duì)蓄電池的充放電等日常保護(hù)處理正確與否是密切相關(guān)的。由于現(xiàn)在廣泛運(yùn)用的蓄電池均不帶智能檢測(cè)設(shè)備，即不是數(shù)字化蓄電池，所以，蓄電池的充放電電流巨細(xì)、端電壓巨細(xì)、充放電時(shí)間、充放電次數(shù)、充放電容量、剩下容量、蓄電池內(nèi)部溫度和運(yùn)用壽數(shù)等基本參數(shù)，只能靠人工測(cè)量或大約預(yù)算，一旦出現(xiàn)過錯(cuò)，將對(duì)咱們正常的出產(chǎn)和日子發(fā)作不可估量的作用，并對(duì)蓄電池的電氣功用和壽數(shù)構(gòu)成無法彌補(bǔ)的丟掉。

 

跟著微處理器技能的翻開，移動(dòng)電子設(shè)備就其本身功用而言翻開得很快，現(xiàn)在絕大多數(shù)已數(shù)字化、智能化、內(nèi)部的操控電路或多或少地由ＣＰＵ芯片完畢。但是它的供電部分就顯得十分原始，一般狀況下僅僅是將一個(gè)電池供給的直流電給電子設(shè)備，而電池本身的特性、狀況等參數(shù)均無法向電子設(shè)備供給，即不能與相關(guān)的電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。這樣就對(duì)電子設(shè)備的智能化的行進(jìn)，帶來了新的難題。

 

假定蓄電池能把各種狀況參數(shù)經(jīng)過微處理器進(jìn)行存儲(chǔ)、記載、分析、操控、打印及閃現(xiàn)，直觀地供給給有關(guān)人員，并完畢與相關(guān)的電子設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊，即完畢數(shù)字化，這不只能夠減少人為失誤和延伸蓄電池運(yùn)用壽數(shù)，并且能夠完畢相關(guān)電子設(shè)備的智能操控和無人值守。因此，蓄電池?cái)?shù)字化的研討開發(fā)，是一項(xiàng)具有重要意義的課題。

 

數(shù)字化電池的概念

 

數(shù)字化電池的得當(dāng)界說現(xiàn)在還沒有一起。這個(gè)概念來源于信息業(yè)的高速翻開，其間首要來源于世界出名的筆記本電腦規(guī)劃、出產(chǎn)、供給商。在實(shí)踐運(yùn)用中，一旦要害時(shí)分電池沒電，必將發(fā)作不可估量的丟掉，數(shù)字化電池的想象就是在這種狀況下提出的，有了它，咱們就能夠及時(shí)把握電池供電的作業(yè)狀況，就能夠事前有所準(zhǔn)備，及時(shí)的替換。這兒所說的作業(yè)狀況應(yīng)包含以下方面：

（1）當(dāng)時(shí)電池的端電壓巨細(xì)、充放電電流巨細(xì)，充放電時(shí)間；（2）當(dāng)時(shí)電池的內(nèi)阻，剩下容量，剩下充放電時(shí)間，電池溫度；（3）當(dāng)時(shí)電池的充放電次數(shù)，運(yùn)用壽數(shù)。

 

在實(shí)踐開發(fā)中，研討人員發(fā)現(xiàn)，僅了解蓄電池的作業(yè)狀況并不能滿意咱們對(duì)電池的要求，還需要蓄電池能夠與相關(guān)電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，以完畢電池切換、電池充電等自動(dòng)操控。

 

由上可知：所謂的數(shù)字化電池，它包含一塊一般可充電電池，一個(gè)數(shù)字化電池操控模塊，以及通訊接口，完畢數(shù)字化電池的各項(xiàng)測(cè)控處理和數(shù)據(jù)通訊功用。除了能夠?qū)ι鲜鲎鳂I(yè)狀況以數(shù)字的方法進(jìn)行直觀準(zhǔn)確的閃現(xiàn)（或許供給），還應(yīng)能供給電池的布景音訊和身份數(shù)據(jù)（如電池的制作日期、制作商數(shù)據(jù)等）；在充電過程中具有相應(yīng)的保護(hù)報(bào)警方法（如過壓保護(hù)，超溫報(bào)警等）；一起它應(yīng)契合某種通訊協(xié)議（如體系處理總線SMBus），具有與主機(jī)、智能充電操控器等通訊的接口，能夠進(jìn)行信息傳遞與操控。

 

數(shù)字化電池現(xiàn)狀及開發(fā)運(yùn)用價(jià)值

 

數(shù)字化電池首先由國(guó)外初步研發(fā)。早在1995年，美軍已經(jīng)有數(shù)字化電池配備部隊(duì)，但這些電池?cái)?shù)字化程度不高，通用性不強(qiáng)。依據(jù)網(wǎng)上有限信息收集得知，國(guó)外研發(fā)開發(fā)的數(shù)字化電池首要由可充電電池、操控模塊等組成，其間操控模塊的軟件部分應(yīng)契合特定的通訊協(xié)議。由數(shù)字化電池構(gòu)成的數(shù)字化電池體系硬件包含：體系主機(jī)、數(shù)字化電池（可所以一只，也可所以若干只）、智能充電操控器、AC/DC變換器及傳輸數(shù)據(jù)的總線網(wǎng)絡(luò)。

 

軟件包含傳輸數(shù)據(jù)的通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)處理途徑和嵌入式操作體系以及相應(yīng)的程序。國(guó)外有許多的公司和企業(yè)參加數(shù)字化電池的研討開發(fā)，Intel公司和Duracell公司聯(lián)合出產(chǎn)數(shù)字化電池，這款產(chǎn)品命名為PowerSmart，契合SBS（智能電池體系）規(guī)范。摩托羅拉公司也在開發(fā)能被廣闊用戶接受數(shù)字化電池。德國(guó)的電池業(yè)巨頭Varta公司和Duracell公司協(xié)作正在開發(fā)新一代數(shù)字化電池，這款電池不久就會(huì)問世。

 

從電池作業(yè)的第十個(gè)五年計(jì)劃得知，美、日、歐占全球電池商場(chǎng)的70％。消耗電池中，美國(guó)年人均達(dá)25只／人；日本年人均達(dá)20只／人。而我國(guó)年人均消耗電池缺少7只。所以，電池在我國(guó)有很大的商場(chǎng)。我國(guó)的電池作業(yè)把要害放在了無汞堿錳電池、氫鎳動(dòng)力電池、鋰離子電池、全密封免保護(hù)鉛酸蓄電池、車用動(dòng)力電池、燃料電池、太陽能電池的開發(fā)和出產(chǎn)上。在部隊(duì)中，二次電池如鎘鎳、氫鎳蓄電池在許多配備運(yùn)用，軍用鋰離子蓄電池也在研發(fā)中，不久將配備部隊(duì)，在未來一段時(shí)間內(nèi)，將出現(xiàn)三種蓄電池并存的現(xiàn)象。

 

到現(xiàn)在，只需極少數(shù)單位或研討安排在進(jìn)行數(shù)字化電池的研討開發(fā)，只需幾種數(shù)字化電池研發(fā)品，還沒有開宣告無缺的數(shù)字化電池體系。因此，在我國(guó)二次電池?cái)?shù)字化，具有很大的翻開空間。一起，二次電池?cái)?shù)字化后，人們?cè)谟脭?shù)字化電池供電時(shí)，不至于在正常的作業(yè)中忽然掉電而影響作業(yè)和構(gòu)成必定的丟掉；能夠合理或許說更科學(xué)的運(yùn)用電池，不會(huì)對(duì)電池過放電和過充電，能夠有用的延伸電池的運(yùn)用壽數(shù)；準(zhǔn)確的閃現(xiàn)電池?cái)?shù)據(jù)和給主機(jī)供給數(shù)據(jù)，可有用的對(duì)電池各個(gè)狀況進(jìn)行相應(yīng)的操控和處理；對(duì)電池的究竟老化也會(huì)有告警提示；所以電池相應(yīng)有了自珍斷才干；構(gòu)成數(shù)字化電池體系就能夠進(jìn)行長(zhǎng)途監(jiān)督電池的運(yùn)用，并運(yùn)用可靠的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的動(dòng)力處理。因此，數(shù)字化電池也具有很高的推廣運(yùn)用價(jià)值。

 

數(shù)字化電池的相關(guān)技能

 

由于數(shù)字化電池內(nèi)置智能芯片，經(jīng)過與智能化充電機(jī)數(shù)據(jù)交換，可完畢電池類型辨認(rèn)，剩下容量及循環(huán)次數(shù)閃現(xiàn)等功用，大大行進(jìn)了電池的功用和運(yùn)用壽數(shù)。智能化鎘鎳蓄電池系列、智能化氫鎳蓄電池系列及智能化鋰離子蓄電池系列將是重要翻開方向。但智能化與非智能化的鎘鎳蓄電池系列和氫鎳蓄電池系列將會(huì)并存一段時(shí)期，直至智能化電池完全替代非智能化電池。因此，對(duì)數(shù)字化電池的開發(fā)應(yīng)盡早著手，以盡可能地行進(jìn)我國(guó)電池工業(yè)水平，做到與國(guó)外同步。經(jīng)過許多查閱國(guó)外數(shù)字化電池研討相關(guān)材料，并與有關(guān)專家及出產(chǎn)廠家進(jìn)行研討，筆者以為數(shù)字化電池的研討開發(fā)應(yīng)著眼于以下方面：

 

（1）數(shù)字化電池的相關(guān)規(guī)范。國(guó)外數(shù)字化電池己初步構(gòu)成了某些作業(yè)規(guī)范，比如，數(shù)字化電池與其它操控設(shè)備的通訊協(xié)議。咱們的數(shù)字化電池要具有兼容性，就要充分了解有關(guān)規(guī)范協(xié)議，若能擬定出咱們自己的完善的體系規(guī)范，就會(huì)更有利于我國(guó)數(shù)字化電池的開發(fā)研發(fā)和構(gòu)成系列產(chǎn)品。假定有一起的數(shù)字化協(xié)議，電池制作商則能夠自行開發(fā)或托付其他公司開發(fā)數(shù)字化電池，投入少、見效快，一起也成為電池產(chǎn)品行進(jìn)了附加值。一起的電池?cái)?shù)字化協(xié)議將有助于他們減少產(chǎn)品品種，相對(duì)行進(jìn)產(chǎn)量，下降產(chǎn)品價(jià)格。一起的電池?cái)?shù)字化協(xié)議將使各有關(guān)廠商獲益，在商場(chǎng)上完畢多贏的局勢(shì)。

 

（2）鎘鎳、氫鎳蓄電池及鋰離子蓄電池等電池的特性研討。只需對(duì)這些電池的特性有了具體的了解，咱們才干夠?qū)ζ涓鞣N功用方針進(jìn)行檢測(cè)和操控，為電池的數(shù)字化供給第一手材料，一起，也能夠?yàn)橹悄芑潆姴倏仄鞯认嚓P(guān)電子設(shè)備的規(guī)劃開發(fā)供給學(xué)習(xí)。

 

（3）數(shù)字化電池的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)收集處理技能。首要對(duì)電池電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，進(jìn)行數(shù)字量化處理后，得出準(zhǔn)確的電壓、容量、內(nèi)阻、溫度數(shù)據(jù)在LCD上閃現(xiàn)或用于通訊傳輸。

 

（4）數(shù)據(jù)通訊技能。數(shù)據(jù)通訊是完畢電池?cái)?shù)字化的一項(xiàng)重要內(nèi)容，現(xiàn)有的國(guó)外數(shù)字化電池的通訊其規(guī)范是：SMBusV2.0。電池的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，按規(guī)范格式經(jīng)過傳送驅(qū)動(dòng)程序經(jīng)過接口與其它電子設(shè)備（或許主機(jī)）的CPU進(jìn)行連綿不斷的數(shù)據(jù)傳輸，假定是數(shù)字化電池體系，主機(jī)就能夠依據(jù)電池的當(dāng)時(shí)狀況選用相應(yīng)的方法。

 

（5）數(shù)字化電池的智能化充電操控技能。與數(shù)字化電池相配套的智能充電技能有必要能夠與數(shù)字化電池進(jìn)行通訊和完畢自動(dòng)快速充電操控。現(xiàn)在，先進(jìn)的充電器已完畢數(shù)字化、智能化，充電器的各種操作均由微處理器完畢，能夠完畢電池品種判別、依據(jù)用戶要求選擇充電電流、多種布滿斷定方法、多種保護(hù)方法、電池的充電容量閃現(xiàn)、多路電池一起或次第充電、電池布滿的聲光提示等功用，充電方法可所以恒流、恒流恒壓并輔以下拉負(fù)脈沖的方法，能夠增加電池的保護(hù)功用，經(jīng)過對(duì)電池的保護(hù)行進(jìn)電池的壽數(shù)，并且能夠用為溝通適配器直接給移動(dòng)電子設(shè)備供電。

 

數(shù)字化電池是二次電源開發(fā)運(yùn)用的一個(gè)簇新的課題，數(shù)字化電池的利益也是其它非數(shù)字化電池所不能比較的，它的研討開發(fā)和推廣運(yùn)用，不只會(huì)給電池作業(yè)注入新的活力，更會(huì)對(duì)人們的出產(chǎn)和日子供給許多便利，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。