汽車電瓶最低保護裝置設計

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1汽車電瓶最低啟動電量保護裝置的工作原理

1.1當鑰匙門打開而發動機沒有運轉時，即汽車電路中的15號線處于接通狀態時，若電瓶電量低于設定值時，切斷此時工作的娛樂舒適電器如:自動空調、音響、鼓風機、腳坑照明、門內把手照明、登車/下車照明等。

1.2當鑰匙門關閉而且發動機沒有運轉時，即汽車電路中的15號線處于斷開狀態時，此時切斷汽車上能工作且能切斷的汽車大燈、車內照明燈。

1.3當鑰匙門打開而且發動機運轉時，恢復被切斷的電器電路。

2汽車電瓶最低電量保護裝置的結構組成

2.1總體機構設計組成

2.2信號采集單元的作用

對汽車鑰匙門開關是在開啟狀態還是在關閉狀態、汽車上發動機是否工作、各個娛樂性電器是否工作的信號進行采集分析。

2.3電瓶電量預測及控制單元的作用

準確預測電瓶電量，看是否達到汽車的最低啟動電量。判斷是否切斷用電器，是否給報警單元輸出報警信號。

2.4報警單元的作用

當電瓶電量達到汽車的最低啟動電量時，報警30秒提示車主。

3汽車電瓶最低電量保護裝置信號采集系統設計

汽車整車電路通常由電源電路、起動電路、點火電路、照明與燈光信號裝置電路、儀表信息系統電路、輔助裝置電路和電子控制系統電路組成。①電源電路：也稱充電電路，是由蓄電池、發電機、調節器及充電指示裝置等組成的電路，電能分配(配電)及電路保護器件也可歸入這一電路。②起動電路：是由起動機、起動繼電器、起動開關及起動保護電路組成的電路，也可將低溫條件下起動預熱的裝置及其控制電路列入這一電路。③點火電路：是汽油發動機汽車特有的電路，它由點火線圈、分電器、電子點火控制器、火花塞及點火開關等組成，由微機控制的電子點火控制系統一般列入發動機電子控制系統電路。④照明與燈光信號裝置電路：是由前照燈、霧燈、示廓燈、轉向燈、制動燈、倒車燈、車內照明燈及有關控制繼電器和開關組成的電路。⑤儀表信息系統電路：是由儀表及其傳感器、各種報警指示燈及控制器組成的電路。⑥輔助裝置電路：是由為了提高車輛的安全性、舒適性而設置的各種電器裝置組成的電路。輔助電器裝置的種類隨車型不同而有所差異，汽車的檔次越高，輔助電器裝置越完善，一般包括風擋玻璃刮水器及清洗裝置、風擋玻璃除霜(防霧)裝置、空調裝置、音響裝置等，較高級的車型上還裝有車窗電動舉升裝置、電控門鎖、電動座椅調節裝置和電動遙控后視鏡等，電子控制安全氣囊歸入電子控制系統電路。⑦電子控制系統電路：是由發動機控制系統(包括燃油噴射控制、點火控制、排放控制等)、自動變速器及恒速行駛控制系統、制動防抱死系統、安全氣囊控制系統等組成的電路。

4單片機控制裝置及報警裝置的設計

單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。單片機按其通用性可分為：通用型和專用型。通用型單片機的主要特點是：內部資源比較豐富，性能全面，而且通用性強，可履蓋多種應用要求。所謂資源豐富就是指功能強。性能全面通用性強就是指可以應用在非常廣泛的領域。通用型單片機的用途很廣泛，使用不同的接口電路及編制不同的應用程序就可完成不同的功能。小到家用電器儀器儀表，大到機器設備和整套生產線都可用單片機來實現自動化控制。專用型單片機的主要特點是：針對某一種產品或某一種控制應用而專門設計的，設計時已使結構最簡，軟硬件應用最優，可靠性及應用成本最佳。專用型單片機用途比較專一，出廠時程序已經一次性固化好，不能再修該的單片機。例如電子表里的單片機就是其中的一種。其生產成本很低。本次設計中的單片機選用通用型由Atmel公司生產的單片機AT89C51，AT89C51是一種帶4K字節FLASH存儲器（FPEROM-FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。它的主要特性有：與MCS-51兼容、4K字節可編程FLASH存儲器、壽命：1000寫/擦循環、數據保留時間：30年、全靜態工作：0Hz-24MHz、三級程序存儲器鎖定、128×8位內部RAM、32可編程I/O線、兩個16位定時器/計數器、5個中斷源、可編程串行通道、低功耗的閑置和掉電模式、片內振蕩器和時鐘電路。

5結論

本文根據汽車電瓶最低啟動電量保護裝置的工作原理，分析了汽車電瓶最低電量保護裝置的結構和組成。根據最小電量控制SOC算法設計了汽車電瓶最低電量保護裝置信號采集系統和單片機控制裝置及報警系統。通過測試，所設計的電量保護和最低電量保護裝置能夠充分的保證汽車的最低啟動電量。

本文作者：王剛工作單位：吉林市廣播電視大學