CN100370650C - 提供充电电池实际充电量的检测及显示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提供充电电池实际充电量的检测及显示方法，主要通过充电器先中断外加电力，再由充电电池回馈实际充电电量值后，该充电器提供一预设的参考电量值，并将充电电量值与参考电量值经运算后取得充电电池实际已完成充电的电量比值，再由充电器将该电量比值发出一显示信号至一显示单元告知使用者精确充电电池已完成充电电量。

Description

提供充电电池实际充电量的检测及显示方法
技术领域
本发明涉及一种测定充电电池实际电量的检测方法，特别是在外加电力停止的条件下对充电电池实际充电电量进行判读及显示的动作。
背景技术
充电电池，提供人们在使用电力产品上不用担心电力中断问题，其便利携带及可重复使用性，还提高人们操作上的便利及环保保育功能，由于充电电池容量大幅增加及充电电池材料的增多，充电电池应用面已日益广泛，在现有操作面上，已不再局限于如音响等小型家电，而是将充电电池运用到电动机车等大型运输工具，因此，如何对充电电池进行有效性充电成为一项相当重要技术。
请参阅中国台湾专利公报第507412号“充电电池充电装置，充电电池组充电方法，及充电电池组”，其所揭示的充电电池充电装置，用以对具有充电电池的充电电池组充电，充电电池组可储存表示充电电池的最大充电电流的信息和最大充电电压的信息以及连接此信息，并具有一用来储存最大充电电压的数字信息的记忆机构；或者如中国台湾专利公报第522624号“充电电池充电装置、充电电池组及二次充电电池的充电方法”，其目的要提供一种对好几个充电电池组充电时，能够减少充电时间，并能够产生较小体积的充电装置。
以上两件充电电池充电方法已揭露充电电池如何在最短时间内进行有效充电，但是，对使用者而言，充电电池在要进行使用前，必须先行了解充电电池实际充电量多少，才能进行判断操作电力产品多久时间后就必须再进行充电或更换充电电池，因此，请再参阅中国台湾专利公报第533646号“充电电池充电系统及其充电电池充电装置”，是使用一具有演译法程序规划的微控制器，用以监测供给充电电池的充电状态产生一控制信号，以及供给充电电池适当的充电电压与电流；该案虽然具有检测充电电池容量的功能，但实质上只有做一次检测的过程，也就是仅检查充电电池有无饱满而已，并无法精确地测量出充电电池的容量。
根据上述说明可以了解，已知的技术只能判断充电电池有无达到充分饱和量的侦测，该部分对使用者将不具有太大帮助，举例来说，当使用者需要骑电动机车外出，若完全不清楚充电电池实际充电电量，将无法判断究竟能骑多少路程，若要等待充电电池充满电量也不知道要耗费多少时间而产生极大困扰。
此外，目前用以侦测充电电池充电电量多采充电状态下直接进行检测，由于充电器同时接收到外加电力及充电电池电量值，因此在测定上往往受到外加电力的干扰而影响其精确性，也就是高估充电电池电量值，由于使用者所获得电量信息并非是精确值，当然在判断充电电池实际使用时间也是错误判断。
发明内容
本发明的主要目的，在于解决上述的缺陷，为了避免缺陷的存在，本发明提供一可精确检测及显示充电电池实际充电量的充电器，主要通过充电器先中断外加电力，再由充电电池回馈实际充电电量值后，该充电器提供一预设的参考电量值，并将充电电量值与参考电量值经运算后取得充电电池实际已完成充电的电量比值，再由充电器将该电量比值发出一显示信号到一显示单元告知使用者精确充电电池已完成充电电量，通过本发明的充电器将可提供使用者在进行充电电池充电状态下，能经由显示单元而随时得知该充电电池已完成充电电量状态，且本发明采用单独读取充电电池充电电量值进行判读，将不受外加电力干扰而取得精确的电量比值，使用者根据此信息将可安心且有效运用。
附图说明
图1为本发明的测定及显示方法流程图；
图2为本发明的电路方块图；以及
图3为本发明的实施例流程图。
具体实施方式
有关本发明的优选实施例与技术内容，现结合附图说明如下：
请参阅图1、2所示，本发明提供了一种检测及显示充电电池30实际充电量的充电器10，主要应用于充电器10在充电电池30装设而进行充电状态下的检测及显示方法，该充电器10包括：一控制单元11，预设一参考电量值，该控制单元11用以输出一充电信号及电力中断信号使外加电力20进行及中断充电动作，且该控制单元11在外加电力20中断充电状态下接收充电电池30回馈的已充电电量值，并将已充电电量值与参考电量值经运算取得一电量比值，该控制单元11依该电量比值输出一显示信号；一驱动单元12，接收该充电信号及电力中断信号，并将该充电信号转换为一驱动信号输出；一变压单元15，接收该驱动信号，将外加电力20转换成直流电对充电电池30进行充电动作；以及一显示单元14，接收该显示信号。
本发明的充电器10实施方法步骤如下：
(一)充电电池30充电模式：由控制单元11输出充电信号到驱动单元12，经过驱动单元12将充电信号经过光耦合动作及共振频率转换成驱动信号至变压单元15，该变压单元15接收驱动信号后随即将外加电力20转换(AC TO DC)并维持在定电流模式(C.C.)下对充电电池30进行充电动作(此充电流程已属已知，以下不再赘述。)
(二)检测及显示充电电池30实际充电量模式：
a.电力中断步骤a：该充电器10的控制单元11在电池初始装设状态或者已装设进行充电状态下，控制单元11预设一中断电力充电信号，该中断电力充电信号可预设一间隔时差由控制单元11发出，此时，驱动单元12接收前述中断电力充电信号后将呈关闭状态，也就是切断外加电力20对充电电池30持续充电动作。
b.充电电池30电量回馈步骤b：在外加电力20切断充电状态下，充电电池30将其实际充电量回馈一充电电量值到充电器10的控制单元11，为达到充电电池30实际充电量的电压位准更佳精确值，因此在控制单元11及充电电池30之间可设有一修正浮动电压位准的修正单元13，使充电电池30实际充电量省去外加电力20初始切断状态下，所具有假性电压影响，使充电电池30回馈的实际充电电量值趋于精确值；
c.显示实际电量步骤c：通过该充电器10的控制单元11提供一预设的参考电量值，并将步骤(b)充电电池30回馈的实际充电电量值与参考电量值经运算后取得充电电池30实际已完成充电的电量比值，该电量比值根据控制单元11定义，使该充电器10的控制单元11将该电量比值发出一显示信号至一显示单元14，其中，该显示单元14是一发光二极管或一发光二极管灯组，该灯组是可依颜色区分或标示卷标显示电量比值所代表的灯号，让使用者可明确判知该充电电池30已完成充电电量，或者该显示单元14也可为一液晶显示模组或者波段显示器，同样目的在于提供使用者在充电器10上可快速查知该充电电池30实际充电量。
本发明的充电器10可适用于铅酸充电电池30、镍氢充电电池30、镍镉充电电池30，为使审查委员对本发明实施状态有更进一步了解，现说明如下：
请同时参阅图3所示，本发明的充电器10对充电电池30的充电流程包括：
A、初始化设定A：将充电器10的控制单元11中BIOS依照所欲操作的充电电池30种类、容量等因素，进行充电时间、预设电量参考值、显示电量比例等设定。
B、侦错模式B：在充电电池30与充电器10连接时，充电器10先进行充电电池30是否可进行充电而作侦错判断，判断方式是先对充电电池30短时间充电后，将外加电力20中断得到测定电压V1，再进行一次时间充电，同样在外加电力20中断得到测定电压V2，若V2≤V1，表示充电电池30处于负电压状态，并无法有效获得外加电力20充电效果，也就是该充电电池30无法进行充电，充电器10将进入睡眠模式H，并由控制单元11发出显示信号到显示单元14告知使用者进行充电电池30更换后，再进行充电。
C、充电模式C：当充电电池30通过侦错模式B后，依照图2的充电步骤，充电器10将对充电电池30进行定电流模式充电，为让使用者能实时获得充电电池30已完成充电电量值，充电模式C可设定多段间隔的充电时间。
D、充电量测试D：在充电模式C每一段间隔充电时间完成，充电器10的控制单元11将发出电力中断信号到驱动单元12切断外加电力20供电状态，此时，充电电池30将回馈其实际充电电量值经修正单元13后至控制单元11，再由控制单元11预设参考电量值进行逻辑运算，并依照其预设比例得出电量比值。
E、显示模式E：依照电量比值，控制单元11将发出显示信号至显示单元14，在本实施例中，是以电量值≥50％、75％、85％或100％，前述已提及该显示比例是根据控制单元11依照充电电池30种类、容量等因素而设定，也就是说，该电量显示比例可随需求进行设定变更，而显示方式可采LED灯组或者波段显示器等方式呈现，当使用者临时要取用充电电池30时，即可由充电器10的显示单元14呈现的电量比例，从而可便利估算该充电电池30上可使用电量，如此将有助于判断预期使用时间及距离。
F、温度测试模式F：当充电模式C每一间隔充电时间完成，并显示电量比例后，再进行下一间隔充电时间前，将对充电电池30进行温度测试，主要是避免充电电池30有不当损坏而造成烧毁事件发生。
G、维持模式G：当预设充电时间完成或者充电电池30实际充电量已饱和状态，若使用者未将充电电池30取出使用，则充电器10将进入维持模式G，以脉冲充电等方式对充电电池30维持饱和充电状态。
经过上述流程说明可以明显看出，本发明在侦错模式及充电量测试均提供外加电力20中断情况下提供充电电池30实际充电量显示方法，让使用者进行充电电池30充电时，可实时且精确获得完成充电量信息，从而还可进行使用时间及距离的精确判断。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种提供充电电池实际充电量的检测及显示方法，是应用于一充电器(10)在充电电池(30)装设以进行充电状态下的检测及显示方法，所述检测及显示方法其特征在于：
(a)电力中断步骤(a)：所述充电器(10)预设一中断电力充电信号，借此信号切断外加电力(20)对所述充电电池(30)持续充电动作；
(b)充电电池电量回馈步骤(b)：在所述外加电力(20)切断充电状态下，所述充电电池(30)将其实际充电量回馈一充电电量值至所述充电器(10)；以及
(c)显示实际电量步骤(c)：通过所述充电器(10)提供一预设的参考电量值，并将步骤(b)充电电量值与参考电量值经运算后取得所述充电电池(30)实际已完成充电的电量比值，所述充电器(10)将所述电量比值发出一显示信号至一显示单元(14)。
2.根据权利要求1所述的提供充电电池实际充电量的检测及显示方法，其特征在于，所述显示单元(14)是一发光二极管。
3.根据权利要求1所述的提供充电电池实际充电量的检测及显示方法，其特征在于，所述显示单元(14)是一液晶显示模组。
4.根据权利要求1所述的提供充电电池实际充电量的检测及显示方法，其特征在于，所述显示单元(14)是一波段显示器。
5.根据权利要求1所述的提供充电电池实际充电量的检测及显示方法，其特征在于，所述充电电池(30)是铅酸充电电池。
6.根据权利要求1所述的提供充电电池实际充电量的检测及显示方法，其特征在于，所述充电电池(30)是镍氢充电电池。
7.根据权利要求1所述的提供充电电池实际充电量的检测及显示方法，其特征在于，所述充电电池(30)是镍镉充电电池。
8.根据权利要求1所述的提供充电电池实际充电量的检测及显示方法，其特征在于，所述外加电力(20)充电动作是在定电流模式(C.C.)下进行。
9.根据权利要求1所述的提供充电电池实际充电量的检测及显示方法，所述充电器(10)其特征在于：
一控制单元(11)，预设一参考电量值，所述控制单元(11)用以输出一充电信号及电力中断信号使外加电力(20)进行及中断充电动作，且所述控制单元(11)在外加电力(20)中断充电状态下接收所述充电电池(30)回馈的已充电电量值，并将已充电电量值与参考电量值经运算取得一电量比值，所述控制单元(11)根据所述电量比值输出一显示信号；
一驱动单元(12)，接收所述充电信号及电力中断信号，并将所述充电信号转换为一驱动信号输出；
一变压单元(15)，接收所述驱动信号，将外加电力(20)转换成直流电对所述充电电池(30)进行充电动作；
一显示单元(14)，接收所述显示信号。
10.根据权利要求9所述的提供充电电池实际充电量的检测及显示方法，其特征在于，所述控制单元(11)与所述充电电池(30)之间设有一修正单元(13)。
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