CN102243525B - 电池电量指示系统 - Google Patents

Abstract

一种电池电量指示系统，应用到具有电池模块的可携式电子装置。电池电量指示系统包括控制模块及电量指示模块。控制模块用以周期性地取得电池模块的电量信息；电量指示模块电性连接到控制模块，电量指示模块包括步进电机、齿轮组及仪表部。步进电机用以根据电量信息被驱动，借由驱动步进电机以带动齿轮组转动；仪表板包括指针及刻度标示板，借由齿轮组带动指针转动而在刻度标示板指示一刻度位置。

Description

电池电量指示系统

技术领域

本发明关于一种电池电量指示系统，特别是一种应用到可携式电子装置并可持续指示电池电量的电池电量指示系统。

背景技术

一般可携式电子装置除了附加的外接电源线以供使用者连接插座进行供电外，为因应其便于携带且能随时随地使用的特性，可携式电子装置均会采用可充电的电池模块做为电量供应的来源之一。因为电池模块具有固定的容量，当电池模块的电量耗尽时，除非更换电池模块或外接电源线进行充电，否则可携式电子装置即无法使用，因此使用者必须随时掌握电池模块的电量状态。

市面上大部分可携式电子装置在开机后，可以通过系统软件界面所提供的功能显示目前电池模块的剩余电量，以方便使用者确认其电量状态。然而在未开机的状态下，使用者并无从得知电池模块目前的剩余电量，必须每次等待开机后才能进行确认；若使用者在前次关机前未注意剩余电量的多寡，一旦电池模块的电量已接近耗毕，可携式电子装置可能在开机过程中即因电量不足而断电，如此将会造成使用者的不便，并容易使可携式电子装置产生故障等问题。因此，如何能在可携式电子装置不开机的情况下确知其电池模块的剩余电量，以方便使用者随时掌握，实为一值得研究的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种应用到可携式电子装置并可持续指示电池电量的电池电量指示系统。

为达到上述目的，本发明的电池电量指示系统应用到具有电池模块的可携式电子装置。电池电量指示系统包括控制模块及电量指示模块。控制模块用以周期性地取得电池模块的电量信息；电量指示模块电性连接到控制模块，电量指示模块包括步进电机、齿轮组及仪表部：步进电机用以根据电量信息被驱动；齿轮组与步进电机相连接，借由驱动步进电机以带动齿轮组转动；仪表板包括指针及刻度标示板，指针与齿轮组相结合，借由齿轮组带动指针转动而在刻度标示板指示一刻度位置。借由本发明的设计，无论可携式电子装置处于开机或关机状态下，均可通过电量指示模块持续地指示电池模块的剩余电量，以便使用者适时充电或更换电池模块。

本发明的可携式电子装置包括电池模块及如前所述的电池电量指示系统，借由本发明的设计，使用者可随时检测可携式电子装置的电池模块的剩余电量。

附图说明

图1为本发明的电池电量指示系统的示意图。

图2为本发明的电池电量指示系统的电量指示模块的结构分解透视图。

图3(a)、(b)为本发明的电池电量指示系统的电量指示模块的组合示意图。

图4为本发明的电池电量指示系统另一实施例的示意图。

主要元件符号说明

电池电量指示系统1、1a

控制模块10

基本输入输出系统11

键盘控制器12

电量指示模块20

电路板21

连接器211

步进电机22

电机齿轮221

第一齿轮231

第一齿部231a

第二齿部231b

第二齿轮232

仪表部24

指针241

刻度标示板242

刻度242a

照明模块25

光源251

导光板252

开关26

驱动模块30

可携式电子装置100

电池模块110

具体实施方式

为能更好地了解本发明的技术内容，特举出优选实施例说明如下。

请参考图1为本发明的电池电量指示系统1的示意图。如图1所示，本发明的电池电量指示系统1为应用到一可携式电子装置100，可携式电子装置100包括一电池模块110。可携式电子装置100可为个人数字助理、可携式电脑或其他具有电池模块的电子装置等，本发明并不以此为限。

如图1所示，本发明的电池电量指示系统1包括控制模块10及电量指示模块20。控制模块10用以周期性地取得电池模块110的一电量信息，此电量信息为电池模块110目前的剩余电量。在本发明的一实施例中，控制模块10可包括基本输入输出系统(BIOS)11及键盘控制器(KBC)12，两者彼此电性连接。基本输入输出系统11储存有软件程序，用以命令键盘控制器12执行周期性地对电池模块110的剩余电量进行检测，以持续取得对应的电量信息。其中键盘控制器12亦可采用微控制器(MCU)来取代。

电量指示模块20电性连接到控制模块10，当键盘控制器12取得电量信息后，键盘控制器12将会根据所取得的电量信息转换为对应的脉冲宽度调制信号(PWM)，并传送至电量指示模块20，此时电量指示模块20便可根据脉冲宽度调制信号指示出目前电池模块110所对应的剩余电量，以供使用者了解确认。

此外，在可携式电子装置100的电源关闭前，本发明的电池电量指示系统1的控制模块10会先自电池模块110取得相对应的电量信息，并将相关电量信息传送到电量指示模块20后再完成电源关闭程序，以便于可携式电子装置100的电源关闭后能指示关机当时所检测到的剩余电量。

请参考图2为本发明的电池电量指示系统1的电量指示模块20的结构分解透视图。如图2所示，电量指示模块20包括电路板21、步进电机22、齿轮组23及仪表部24，其中电路板21可供做为结合步进电机22、齿轮组23及仪表部24的基底元件。电路板21包括连接器211，连接器211可借由排线(图未示)与控制模块10电性连接，以供接收所传送过来的电量信息。步进电机22用以根据电量信息被驱动。步进电机22包括转动轴(图未示)及结合于转动轴的一电机齿轮221，其中转动轴可受到前述控制模块10根据电量信息所发出的脉冲宽度调制信号而被驱动进行旋转，在转动轴转动的同时电机齿轮221亦会随之转动。根据脉冲宽度调制信号不同，可使步进电机22决定转动量(即转动圈数)及转动方向(即顺时针或逆时针方向转动)，以因应针对剩余电量的指示位置进行调整。

齿轮组23与步进电机22相连接，借由驱动步进电机22以带动齿轮组23转动。齿轮组23包括第一齿轮231及第二齿轮232，第一齿轮231还包括第一齿部231a及第二齿部231b，第一齿轮231的第一齿部231a连接步进电机22，使得第一齿部231a与步进电机22的电机齿轮221彼此啮合而产生连动状态。第二齿轮232连接第一齿轮231的第二齿部231b，使得第二齿部231b与第二齿轮232彼此啮合而产生连动状态。在本实施例中，为了让齿轮组23的第一齿轮231及第二齿轮232每转动一齿距所对应的转动量较为精确且易于计算，设计第一齿部231a及第二齿部231b的齿数比为3比1，且如此使得第二齿轮232每转动一齿距即代表指针摆动22.5度，但并不以本实施例为限。

仪表部24包括指针241及刻度标示板242，指针241与齿轮组23相结合，借由齿轮组23带动指针241转动而在刻度标示板242指示一刻度位置。指针241连接到第二齿轮232的轴心，使得指针241会受到第二齿轮232的带动而旋转，而在刻度标示板242上设有电量刻度线(图未示)，以供使用者判断目前指针241所指向的刻度为何，借以确认电池模块110的剩余电量多寡。

请参考图3(a)、(b)为本发明的电池电量指示系统1的电量指示模块20的组合示意图。如图3(a)所示，电量指示模块20首先借由排线将控制模块所传来的电量信息自连接器211接收，此电量信息再通过电路板21传送给步进电机22。步进电机22会根据电量信息决定转动量及转动方向后，驱动转动轴开始转动，此时电机齿轮221亦将随之转动。电机齿轮221转动时会带动第一齿轮231与其啮合的第一齿部231a开始转动，由于第一齿轮231的第一齿部231a与第二齿部231b同轴，因此第二齿部231b亦会一并转动。接着，与第二齿部231b相啮合的第二齿轮232亦随之连动，进而带动与第二齿轮232同轴设置的指针摆动。

又如图3(b)所示，随着指针241的位置不同而对应刻度标示板242上的不同刻度242a，以指示目前电池模块的剩余电量。在本实施例中，电量指示模块20的仪表部24设置在可携式电子装置100的外壳表面，以便于使用者直接观看仪表部24即可得知目前电量状态，无需借由打开可携式电子装置100的上盖或壳体才可观看。

此外，又如图3(a)、(b)所示，电量指示模块20还包括照明模块25，用以照亮仪表部24。照明模块25由至少一光源251及至少一导光板252所构成，各导光板252设置在仪表部24的侧边，借由各导光板252将各光源251所发出的光线引导投射至仪表部24，以提供外界光线不足时的照明效果。其中，电量指示模块20还包括开关26，此开关26电性连接到照明模块25，借由按压开关26用以开启或关闭照明模块25的照明功能。

借由本发明的设计，使得无论可携式电子装置处于开机或关机状态下，使用者均可通过电量指示模块轻易得知目前电池模块的剩余电量，以便使用者适时充电或更换电池模块。

请参考图4为本发明的电池电量指示系统1a另一实施例的示意图。本实施例为前述实施例的变化型式，如图4所示，本发明的电池电量指示系统1a还包括驱动模块30，驱动模块30电性连接到控制模块10及电量指示模块20。由于电量信息直接通过控制模块10处理所转换而成的脉冲宽度调制信号，容易受到磁滞效应或其他干扰所影响，导致所产生出来的脉冲宽度调制信号并不稳定，将会对电量指示模块20的移动量造成误差或延迟，进而影响所指示剩余电量的准确度，因此在本实例中，在控制模块10及电量指示模块20之间加入了驱动模块30。驱动模块30为具有电压跟随器功能的元件，借由驱动模块30针对经控制模块10处理后的脉冲宽度调制信号辅助进行处理，可有助于稳定波形信号，减少误差或延迟的发生，使得电量指示模块20能指示较为准确的电池模块剩余电量。

广义上来看，如图1所示，本发明还包括一可携式电子装置100，可携式电子装置100包括电池模块110及如前所述的电池电量指示系统1。通过控制模块10周期性地所取得电池模块110的电量信息并经处理，以传送至电量指示模块20来直接指示相对应的剩余电量，以免除传统的必须通过系统软件才能显示剩余电量的麻烦。

综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其不同于传统技术的特征。应该注意，上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明的范围。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的技术原理及精神下，对实施例作修改与变化。本发明的保护范围应如权利要求书所述。

Claims (16)

1.一种电池电量指示系统，应用到具有一电池模块的一可携式电子装置，该电池电量指示系统包括：

一控制模块，用以周期性地取得该电池模块的一电量信息；以及

一电量指示模块，电性连接到该控制模块，该电量指示模块用以根据该电量信息持续指示该电池模块的剩余电量，该电量指示模块包括：

一步进电机，用以根据该电量信息被驱动；

一齿轮组，与该步进电机相连接，借由驱动该步进电机以带动该齿轮组转动；以及

一仪表部，包括一指针及一刻度标示板，该指针与该齿轮组相结合，借由该齿轮组带动该指针转动而在该刻度标示板指示一刻度位置。

2.根据权利要求1所述的电池电量指示系统，其中该步进电机根据该电量信息决定一转动量及一转动方向。

3.根据权利要求1所述的电池电量指示系统，其中该齿轮组包括一第一齿轮及一第二齿轮，该第一齿轮还包括一第一齿部及一第二齿部，该第一齿轮的该第一齿部连接该步进电机，该第二齿轮连接该第一齿轮的该第二齿部并与该指针相结合，且该第一齿轮的该第一齿部及该第二齿部的齿数比为3比1。

4.根据权利要求1所述的电池电量指示系统，其中该电量指示模块还包括一照明模块，用以照亮该仪表部。

5.根据权利要求4所述的电池电量指示系统，其中该电量指示模块还包括一开关，该开关电性连接到该照明模块，借由该开关用以开启或关闭该照明模块。

6.根据权利要求1所述的电池电量指示系统，还包括一驱动模块，该驱动模块电性连接到该控制模块及该电量指示模块，该驱动模块用以处理并稳定该电量信息，并传送该电量信息至该电量指示模块以指示该电池模块的目前剩余电量。

7.根据权利要求6所述的电池电量指示系统，其中该驱动模块为具有一电压跟随器功能的一电子元件。

8.根据权利要求1所述的电池电量指示系统，其中该仪表部设置在该可携式电子装置的外壳表面。

9.一种可携式电子装置，包括：

一电池模块；

一控制模块，用以周期性地取得该电池模块的一电量信息；以及

一电量指示模块，电性连接到该控制模块，该电量指示模块用以根据该电量信息持续指示该电池模块的剩余电量，该电量指示模块包括：

一步进电机，用以根据该电量信息被驱动；

一齿轮组，与该步进电机相连接，借由驱动该步进电机以带动该齿轮组转动；以及

一仪表部，该仪表部包括一指针及一刻度标示板，该指针与该齿轮组相结合，借由该齿轮组带动该指针转动而在该刻度标示板指示一刻度位置。

10.根据权利要求9所述的可携式电子装置，其中该步进电机根据该电量信息决定一转动量及一转动方向。

11.根据权利要求9所述的可携式电子装置，其中该齿轮组包括一第一齿轮及一第二齿轮，该第一齿轮还包括一第一齿部及一第二齿部，该第一齿轮的该第一齿部连接该步进电机，该第二齿轮连接该第一齿轮的该第二齿部并与该指针相结合，且该第一齿轮的该第一齿部及该第二齿部的齿数比为3比1。

12.根据权利要求9所述的可携式电子装置，其中该电量指示模块还包括一照明模块，用以照亮该仪表部。

13.根据权利要求12所述的可携式电子装置，其中该电量指示模块还包括一开关，该开关电性连接到该照明模块，借由该开关用以开启或关闭该照明模块。

14.根据权利要求9所述的可携式电子装置，还包括一驱动模块，该驱动模块电性连接到该控制模块及该电量指示模块，该驱动模块用以处理并稳定该电量信息，并传送该电量信息至该电量指示模块以指示该电池模块的目前剩余电量。

15.根据权利要求14所述的可携式电子装置，其中该驱动模块为具有一电压跟随器功能的一电子元件。

16.根据权利要求9所述的可携式电子装置，其中该仪表部设置在该可携式电子装置的外壳表面。

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