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  科华蓄电池低压脱离(Low Voltage Disconnect,LVD)控制器为电源系统提供了一种保护蓄电池过放电的有效方法。当交流市电停电时,由蓄电池向负载设备供电,其输出电压会持续

下降,如果当电池电压降到某个低限值(1.8V/Cell)还继续放电,即蓄电池过放电,将会对蓄电池造成很大的损害,降低蓄电池的寿命,严重时蓄电池将永久损坏。从另一个角

度讲如果在电池放电时,控制器故障可导致供电中断导致通信中断，后果十分严重，因此控制器以及整个LVD装置的可靠性是十分重要的。最早的LVD控制器使用电压比较

器，比较蓄电池供电电压和设定的低限值，产生相应的电信号,控制继电器动作，从而使负载和供电设备断开或连接，电路调试麻烦,通用性与一致性较差。改进的LVD控

制器使用电源监控器(Power System Monitor,PSM)进行集中管理监测蓄电池的供电电压，当蓄电池供电电压下降到某个设定低限值时，便向LVD发出脱扣信号;当蓄电池供

电电压上升到某个设定值时,向LVD发出吸合信号。LVD控制器接收到信号后,产生相应电信号控制继电器的动作。监控器对控制线的连接、控制器的工作状态有检测与诊断

功能。

  科华蓄电池介绍的智能LVD控制器以PIC16F73为核心支持在线反复编程便于升级,可兼容SM50/SM20电源监控器,适用于-48V、+24V电源系统,可驱动进口或国产的12V、24V、

48V多种型号的直流接触器。当单片机接收到吸合或脱扣信号时,利用内置的PWM功能,输出一定占空比的调制脉冲,控制直流接触器动作达到节能,降低接触器线圈温升,提

高接触器寿命,提高系统可靠性。远期可实现监控器与控制器间通过串行数据通信进行控制。

　　1 系统硬件电路设计

　　本系统采用主从设计,多个LVD控制器可级联使用(一个接口可带多个控制器),是否带从控制器由硬件跳线配置决定。5路A/D转换分别用于监控器检测、线圈电压监测

、工作方式(手动/自动)检测、不同监控器系统的从控的状态检测。LVD控制器接收监控器指令,并向监控器或上级LVD控制器发送状态信息。PIC16F73单片机的两个CCP模

块,分别输出PWM调制脉冲驱动继电器以及LED系统状态指示灯。另外,控制器还留有参数设置及在线编程接口,可针对控制器是否带从控、针对不同的电压电源系统不同接

触器线圈的额定电压以及继电器吸合后线圈电压是否激活节能功能都可进行灵活配置。图1为系统的结构框图。

16位ADC电路设计

　　S3C2440A可通过自身的SPI接口级联多片高精度快速16位ADC芯片，以实现温度、湿度、盐度、压力等多种传感器模拟信号的采集与数据转换。16位ADC芯片选用ADI公

司的AD7798，AD7798具有适合高精度测量应用的低功耗、低噪声、完整模拟前端，内置一个低噪声16位Σ-Δ型ADC，其中含有3个差分模拟输入，还集成了片内低噪声仪

表放大器，因而可直接测量输入小信号。图6中给出了S3C2440A通过SPI接口连接1片AD7798，用以测量

　　

　　图6 AD7798电路原理图

　　温度、压力及盐度数据的电路原理示意图。S3C2440A的SPICLK1、SPIMOSI1、SPIMISO1与GPE4引脚构成SPI接口分别连接AD7798的串行时钟（SCLK）、数据输入（DIN

）、数据输出（DOUT） 和片选。以AD7798的第3模拟通道测量温度为例，热敏电阻与3个精密电阻R14、R15、R16构成不平衡电桥，输出的差分小信号经R18、C13、 R17、

C14及C12构成的双路RCπ型一阶低通滤波电路，连接AD7798的AIN3+与AIN3-引脚。

　　(1)PIC16F73单片机介绍

　　美国Microchip公司的PIC16F73单片机为28引脚的8位微处理器,功能强,功耗低。芯片自带5路8位A/D转换,3个定时器,22路双向可编程的I/O口,I/O口中配有2个捕捉、

比较、PWM调制(CCP)功能模块;具有4kB的FLASH程序存储器,192字节数据存储器，采用精简指令集(RISC)技术，仅有35条汇编指令，另外，芯片支持在线编程,方便产品的

批量生产。

　　(2)系统关键硬件电路设计

　　本系统可工作在24V直流电压下,也可工作在48V直流电压下。采用单独直流电源对控制器供电,避免了更换电源监控器等情况下控制器不能工作的缺点。

　根据比亚迪相关车型的销量统计，比亚迪2015年的动力电池总产量约为3.5GWh，这部分的产值在85亿左右。CATL公开发布的信息是2015年销售额超60亿，那么其动力电

池产量大约在2.5GWh左右。国轩高科业绩预增报告中提到，2015年修正后的业绩增幅在120-150%之间，据此推算理想情况下其全年产值应可以达到25亿左右。力神的动力

  科华蓄电池产品，2015年实际产量应该在0.9GWh，对应的产值在20亿人民币左右。其他几家大型的动力电池企业，其相关产量和产值的估算数据见下表。

　　注：以上数据大多基于作者本人的推测和估算，并不一定准确。

　　面对如此巨大的市场需求，各动力电池企业都做了疯狂的扩产计划并进行了激进的投资，而市场上闻风而动的各路资本，也是以跑步前进的方式快速涌入动力电池相

关产业。一时间，人声鼎沸、跑马圈地、拉帮结派，彷佛铺满黄金的道路已在脚下延伸到无限远处。