目前，很多通讯设备、野外作业的电器设备及家用电器，都广泛使用镉镍蓄电池作为电源，而且一种电器设备配置一种专用充电设备，这些充电设备操作烦琐，可靠性、维修性、综合性和自动化程度差，造成人员与资金的不必要浪费，而且有些充电设备长期损坏，维修备件已经没有供货来源，无法维修，严重影响了设备的正常使用，因此研制多型号蓄电池的综合维护检测仪非常必要。笔者采用单片机测控技术，对多型号蓄电池的自动维护与检测进行了研究，从而实现了多型号镉镍蓄电池综合维护与性能检测的自动化。

1　工作原理　　
　　该系统采用模块化结构设计，包括8块功能模板和一个电阻箱，原理框图如图1—1所示。
　　微机控制模板MSC80C51单片机是整个系统的控制中心，显示及键盘处理部分采用74HC595串行通讯，用于选择所需维护的电池型号并显示其性能参数，充分节省了微机资源。
    充电模板在单片机的控制下用于完成多型号蓄电池的活化充电、正常充电和快速充电功能。
　　放电模板、继电器模板和电阻箱在单片机的控制下实现蓄电池的活化放电、正常放电及容检等功能。
　　电源模板的主要功能是对工频变压器输出的交流电压进行滤波、整流和稳压，为各个系统提供电源。

2　硬件设计　　
　　充电模板的核心电路采用一串联恒流源，如图2—1所示，该恒流源采用电流负反馈和脉冲调宽技术，具有恒流特性。R9、R10为取样电阻，通过稳定R9、R10两端的电压来达到稳定充电回路电流的目的， U2为取样放大器，当U2的放大倍数确定后，调节电位器W1即可改变U1的基准电压，从而改变充电电流值，在本系统中，基准电压是由微机控制给出的。
　　为了解决较宽范围内的恒流精度问题，本系统采用了程控放大器并对每一种型号的电池组都加有硬件保护，当充电过压时可控硅锁定，只有按复位键才能解锁。为了实现不同型号电池充电电流（快速、活化、标准）的选择，该系统有一套较复杂的计数、译码和逻辑数字电路，该电路和键盘显示模板上的功能键配合使用，完成型号、功能选择。
　　放电模板核心电路为一可控的串联线性恒流源，如图2—2所示，R8为取样电阻，BG1为调整管，稳定R8两端的电压即可实现稳流的目的，U1A为取样放大器，放大倍数为3倍，U1B为误差放大器，放大倍数很大，当放大倍数确定后，改变W1的值即可改变U1A的基准电压，从而改变放电电流值。
　　根据恒流源可以并联相加的特点，模板中有一系列不同电流值的恒流源，通过继电器控制来实现不同工作状态的选定和接通，从而组合成所要求的不同放电电流的选择。因此本系统也有一套较复杂的计数、译码及逻辑数字电路，该电路和键盘显示模板上的放电功能键配合使用，完成型号、功能选择（该数字电路有一部分放在键盘显示模板上）。为减小功率管上的热耗，不同的电池电压，不同的恒流值，通过继电器组合选择不同的电阻网络作为功率热负载。这些电阻功率较大、发热，所以集中放在一个相对隔离的电阻箱中，并用一个风扇吹着，实现对流散热。
　　电源模板中大量使用了DC－DC模板，因为这些模块体积小，效率高，并且自带有较完善的过流过压保护功能，所以大大减小了模板体积，提高了系统可靠性。
3　软件设计　　
　　系统软件有数据采集、数据处理、数据输出等程序组成，主要完成以下功能：
    1）对整个系统进行控制，并实现键扫描功能；
    2）实现信号处理中的各种数字运算；
    3）数据显示、输出；
    4）充、放电的定时、定压。
　　其程序流程如图3—1所示。

4　精度可靠性分析　　
   本系统在硬件上采用了高分辨率的A／D、D／A转换器件和高精度运放等器件，在软件上采取了多种滤波措施来保证采样信号的精度，使电压和电流精度指标达到±2％。为了减轻开关辐射干扰，系统在硬件上采用了共地设计及大面积接地，提高了系统的抗干扰能力，另外系统软件采用自保护措施，应用了看门狗技术和断电记忆程序，大大提高了系统的可靠性。
5　结束语　
　　多型号镉镍蓄电池维护检测仪可对多型号镉镍蓄电池进行不同电流的充电、放电及容检，并在实践中得到了应用，实践证明，该维护检测仪自动化程度高、综合性能强、使用可靠。