CN103595079A - 一种电池充放电显示电路 - Google Patents

Abstract

本发明属于检测电路领域，提供了一种电池充放电显示电路。在本发明中，通过采用带稳压模块、MCU控制模块、采样模块以及LED显示模块的电路，对电池在充放电时实时进行电压采样，由MCU控制模块控制LED显示模块显示电池的不同状态，从而解决了现有技术中电池在充放电时不能准确实时显示充电状态和电量的问题。

Description

一种电池充放电显示电路

技术领域

本发明属于检测电路领域，尤其涉及一种电池充放电显示电路。

背景技术

近年来，锂电池类产品发展很快，涉及到的领域也越来越广，人们对锂电池类产品的依赖也越来越强。

但是，传统的锂电池在放电时不能准确实时提供其电量显示，在充电时亦不能反映其充电状态，给人们的工作和生活造成了极大的不便。

发明内容

本发明提供一种电池充放电显示电路，旨在解决现有技术中电池在充放电时不能准确实时显示充电状态和电量的问题。

为了解决上述问题，本发明是这样实现的：一种电池充放电显示电路，分别与电源和电池连接，所述电路包括：

与所述电源连接，用于为所述电路提供基准电压的稳压模块；

分别与所述电源和电池相连，用于对所述电池的电压进行采样的采样模块；

用于显示电池充电或电量的LED显示模块；以及

分别与所述稳压模块、LED显示模块和采样模块相连，用于根据所述采样模块的采样结果，控制所述LED显示模块显示电池充电或电量的MCU控制模块。

进一步地，所述采样模块包括：

分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、分压电阻R5；

所述电池负极接地，所述电池正极接所述分压电阻R5的第一端，所述分压电阻R5的第二端接所述电源的正极，所述分压电阻R2第二端接地，所述分压电阻R1第二端与所述分压电阻R2的第一端相连，所述分压电阻R1与所述分压电阻R2的公共连接端为所述采样模块的第一采样点，所述分压电阻R1的第一端接电池和所述分压电阻R5的公共连接端，所述分压电阻R4第二端接地，所述分压电阻R3第二端与所述分压电阻R4的第一端相连，所述分压电阻R3与所述分压电阻R4的公共连接端为所述采样模块的第二采样点，所述分压电阻R3的第一端与所述分压电阻R5的第二端连接，所述采样模块的第一采样点和第二采样点分别与所述MCU控制模块相连。

进一步地，所述LED显示模块包括：

单色发光二极管LED1、单色发光二极管LED2、单色发光二极管LED3、单色发光二极管LED4、分压电阻R6、分压电阻R7、分压电阻R8以及分压电阻R9；

所述分压电阻R6的第二端与所述分压电阻R7的第二端相连，所述分压电阻R6与所述分压电阻R7的公共链接端为所述LED显示模块的第二输入端，所述分压电阻R6的第一端接所述单色发光二极管LED1的正极，所述单色发光二极管LED1的负极与所述单色发光二极管LED2的正极相连，所述单色发光二极管LED2的负极接所述分压电阻R7的第一端，所述分压电阻R8的第二端与所述分压电阻R9的第二端相连，所述分压电阻R8与所述分压电阻R9的公共链接端为所述LED显示模块的第一输入端，所述分压电阻R8的第一端接所述单色发光二极管LED3的正极，所述单色发光二极管LED3的负极与所述单色发光二极管LED4的正极相连，所述单色发光二极管LED4的负极接所述分压电阻R9的第一端，所述单色发光二极管LED2的正极与所述单色发光二极管LED3的负极相连，所述单色发光二极管LED2与所述单色发光二极管LED3的公共连接端为所述LED显示模块的输出端，所述LED显示模块的第一输入端和第二输入端及输出端分别与所述MCU控制模块相连。

进一步地，所述稳压模块包括：

分压电阻R10、分压电阻R11、分压电阻R12、分压电阻R13、电容电源VCC、电容C1、极性电容C2、NPN型三极管Q1以及受控整流器D1；

所述分压电阻R10的第一端接所述NPN型三极管Q1的集电极和所述电源的正极，所述分压电阻R10的第二端接所述NPN型三极管Q1的基极，所述NPN型三极管Q1的发射极和所述分压电阻R11的第一端及所述电容电源VCC共接于所述电容C1的第一端和所述极性电容C2的正极，所述电容C1的第二端和所述极性电容C2的负极共接于地，所述分压电阻R11的第二端与所述分压电阻R12的第一端相连，所述受控整流器D1的第一端接所述分压电阻R11和所述分压电阻R12的公共连接端，所述受控整流器D1的第二端接所述分压电阻R10与NPN型三极管Q1的公共连接端，所述受控整流器D1的第三端和所述分压电阻R12的第二端及所述分压电阻R13的第二端共接于地，所述稳压模块的极性电容C2的正极与所述MCU控制模块相连。

进一步地，所述单色发光二极管LED1、单色发光二极管LED2、单色发光二极管LED3及单色发光二极管LED4的电量显示精度为25%。

进一步地，所述MCU控制模块为型号为HT46R01C的芯片U1；

所述芯片U1的电源输入端VDD接所述稳压模块的极性电容C2的正极，所述芯片U1的第一输出端PA6接所述LED显示模块的第一输入端，所述芯片U1的第二输出端PA5接所述LED显示模块的第二输入端，所述芯片U1的输入端AN2接所述LED显示模块的输出端，所述芯片U1的第一采样端AN1接所述采样模块的第一采样点，所述芯片U1的第二采样端AN0接所述采样模块的第二采样点，所述芯片U1的接地端VSS接地。

在本发明中，通过采用带稳压模块、MCU控制模块、采样模块以及LED显示模块的电路，对电池在充放电时实时进行电压采样，由MCU控制模块控制LED显示模块显示电池的不同状态，从而解决了现有技术中电池在充放电时不能准确实时显示充电状态和电量的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电池充放电显示电路的模块结构图；

图2是本发明实施例提供的电池充放电显示电路的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

图1示出了本发明实施例提供的电池充放电显示电路的模块结构，分别与电源100和电池200连接，电路包括：

与电源100连接，用于为电路提供基准电压的稳压模块101；

分别与电源100和电池200相连，用于对电池200的电压进行采样的采样模块103；

用于显示电池充电或电量的LED显示模块104；以及

分别与稳压模块101、LED显示模块104和采样模块103相连，用于根据采样模块103的采样结果，控制LED显示模块104显示电池充电或电量的MCU控制模块102。

图2是本发明实施例提供的电池充放电显示电路的电路结构，具体如下：

作为本发明实施例，采样模块103包括：

分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、分压电阻R5；

电池200负极接地，电池200正极接分压电阻R5的第一端，分压电阻R5的第二端接电源100的正极，分压电阻R2第二端接地，分压电阻R1第二端与分压电阻R2的第一端相连，分压电阻R1与分压电阻R2的公共连接端为采样模块103的第一采样点，分压电阻R1的第一端接电池200和分压电阻R5的公共连接端，分压电阻R4第二端接地，分压电阻R3第二端与分压电阻R4的第一端相连，分压电阻R3与分压电阻R4的公共连接端为采样模块103的第二采样点，分压电阻R3的第一端与分压电阻R5的第二端连接，采样模块103的第一采样点和第二采样点分别与MCU控制模块102相连。

进一步地，LED显示模块104包括：

单色发光二极管LED1、单色发光二极管LED2、单色发光二极管LED3、单色发光二极管LED4、分压电阻R6、分压电阻R7、分压电阻R8以及分压电阻R9；

分压电阻R6的第二端与分压电阻R7的第二端相连，分压电阻R6与分压电阻R7的公共链接端为LED显示模块104的第二输入端，分压电阻R6的第一端接单色发光二极管LED1的正极，单色发光二极管LED1的负极与单色发光二极管LED2的正极相连，单色发光二极管LED2的负极接分压电阻R7的第一端，分压电阻R8的第二端与分压电阻R9的第二端相连，分压电阻R8与分压电阻R9的公共链接端为LED显示模块104的第一输入端，分压电阻R8的第一端接单色发光二极管LED3的正极，单色发光二极管LED3的负极与单色发光二极管LED4的正极相连，单色发光二极管LED4的负极接分压电阻R9的第一端，单色发光二极管LED2的正极与单色发光二极管LED3的负极相连，单色发光二极管LED2与单色发光二极管LED3的公共连接端为LED显示模块104的输出端，LED显示模块104的第一输入端和第二输入端及输出端分别与MCU控制模块102相连。

进一步地，稳压模块101包括：

分压电阻R10、分压电阻R11、分压电阻R12、分压电阻R13、电容电源VCC、电容C1、极性电容C2、NPN型三极管Q1以及受控整流器D1；

分压电阻R10的第一端接NPN型三极管Q1的集电极和电源100的正极，分压电阻R10的第二端接NPN型三极管Q1的基极，NPN型三极管Q1的发射极和分压电阻R11的第一端及电容电源VCC共接于电容C1的第一端和极性电容C2的正极，电容C1的第二端和极性电容C2的负极共接于地，分压电阻R11的第二端与分压电阻R12的第一端相连，受控整流器D1的第一端接分压电阻R11和分压电阻R12的公共连接端，受控整流器D1的第二端接分压电阻R10与NPN型三极管Q1的公共连接端，受控整流器D1的第三端和分压电阻R12的第二端及分压电阻R13的第二端共接于地，稳压模块101的极性电容C2的正极与MCU控制模块102相连。

进一步地，单色发光二极管LED1、单色发光二极管LED2、单色发光二极管LED3及单色发光二极管LED4的电量显示精度为25%。

进一步地，MCU控制模块102为型号为HT46R01C的芯片U1；

芯片U1的电源输入端VDD接稳压模块101的极性电容C2的正极，芯片U1的第一输出端PA6接LED显示模块104的第一输入端，芯片U1的第二输出端PA5接LED显示模块104的第二输入端，芯片U1的输入端AN2接LED显示模块104的输出端，芯片U1的第一采样端AN1接采样模块103的第一采样点，芯片U1的第二采样端AN0接采样模块103的第二采样点，芯片U1的接地端VSS接地。

下面对本发明实施例提供的电池充放电显示电路的工作原理进行说明：

稳压模块101为电池200充电，同时为电路提供精准的基准电压。

LED显示模块104采用四个单色单色发光二极管LED和四个分压电阻。MCU控制模块102的第二和第三引脚可以输出高，低电平和高阻三种状态，因此，可实现对四颗单色单色发光二极管LED亮灭状态的控制。

当电池200充电时，分压电阻R5会产生压降，芯片U1的第二采样端AN0的采样电压高于芯片U1的第一采样端AN1的采样电压，芯片U1根据采样到的结果通过对第一输出端和第二输出端的控制，使单色单色发光二极管LED1-LED4以流水灯形式显示充电过程。

当电池200接负载处于放电时，分压电阻R5会产生压降，芯片U1的第二采样端AN0的采样电压低于芯片U1的第一采样端AN1的采样电压，芯片U1根据采样到的电压大小，通过对第一输出端和第二输出端的控制，控制单色单色发光二极管LED1-LED4点量的个数。其中四颗单色单色发光二极管LED显示电量的精度为25%，每一颗LED代表有25%的电量。例如，电量显示时有4颗LED亮，即电池满电，当有2颗LED亮时，表示电池剩余25%-50%的电量。

在本发明中，通过采用带稳压模块、MCU控制模块、采样模块以及LED显示模块的电路，对电池在充放电时实时进行电压采样，由MCU控制模块控制LED显示模块显示电池的不同状态，从而解决了现有技术中电池在充放电时不能准确实时显示充电状态和电量的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电池充放电显示电路，分别与电源和电池连接，其特征在于，所述电路包括：

与所述电源连接，用于为所述电路提供基准电压的稳压模块；

分别与所述电源和电池相连，用于对所述电池的电压进行采样的采样模块；

用于显示电池充电或电量的LED显示模块；以及

分别与所述稳压模块、LED显示模块和采样模块相连，用于根据所述采样模块的采样结果，控制所述LED显示模块显示电池充电或电量的MCU控制模块。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述采样模块包括：

分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、分压电阻R5；

所述电池负极接地，所述电池正极接所述分压电阻R5的第一端，所述分压电阻R5的第二端接所述电源的正极，所述分压电阻R2第二端接地，所述分压电阻R1第二端与所述分压电阻R2的第一端相连，所述分压电阻R1与所述分压电阻R2的公共连接端为所述采样模块的第一采样点，所述分压电阻R1的第一端接电池和所述分压电阻R5的公共连接端，所述分压电阻R4第二端接地，所述分压电阻R3第二端与所述分压电阻R4的第一端相连，所述分压电阻R3与所述分压电阻R4的公共连接端为所述采样模块的第二采样点，所述分压电阻R3的第一端与所述分压电阻R5的第二端连接，所述采样模块的第一采样点和第二采样点分别与所述MCU控制模块相连。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述LED显示模块包括：

单色发光二极管LED1、单色发光二极管LED2、单色发光二极管LED3、单色发光二极管LED4、分压电阻R6、分压电阻R7、分压电阻R8以及分压电阻R9；

所述分压电阻R6的第二端与所述分压电阻R7的第二端相连，所述分压电阻R6与所述分压电阻R7的公共链接端为所述LED显示模块的第二输入端，所述分压电阻R6的第一端接所述单色发光二极管LED1的正极，所述单色发光二极管LED1的负极与所述单色发光二极管LED2的正极相连，所述单色发光二极管LED2的负极接所述分压电阻R7的第一端，所述分压电阻R8的第二端与所述分压电阻R9的第二端相连，所述分压电阻R8与所述分压电阻R9的公共链接端为所述LED显示模块的第一输入端，所述分压电阻R8的第一端接所述单色发光二极管LED3的正极，所述单色发光二极管LED3的负极与所述单色发光二极管LED4的正极相连，所述单色发光二极管LED4的负极接所述分压电阻R9的第一端，所述单色发光二极管LED2的正极与所述单色发光二极管LED3的负极相连，所述单色发光二极管LED2与所述单色发光二极管LED3的公共连接端为所述LED显示模块的输出端，所述LED显示模块的第一输入端和第二输入端及输出端分别与所述MCU控制模块相连。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述稳压模块包括：

分压电阻R10、分压电阻R11、分压电阻R12、分压电阻R13、电容电源VCC、电容C1、极性电容C2、NPN型三极管Q1以及受控整流器D1；

所述分压电阻R10的第一端接所述NPN型三极管Q1的集电极和所述电源的正极，所述分压电阻R10的第二端接所述NPN型三极管Q1的基极，所述NPN型三极管Q1的发射极和所述分压电阻R11的第一端及所述电容电源VCC共接于所述电容C1的第一端和所述极性电容C2的正极，所述电容C1的第二端和所述极性电容C2的负极共接于地，所述分压电阻R11的第二端与所述分压电阻R12的第一端相连，所述受控整流器D1的第一端接所述分压电阻R11和所述分压电阻R12的公共连接端，所述受控整流器D1的第二端接所述分压电阻R10与NPN型三极管Q1的公共连接端，所述受控整流器D1的第三端和所述分压电阻R12的第二端及所述分压电阻R13的第二端共接于地，所述稳压模块的极性电容C2的正极与所述MCU控制模块相连。

5.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述单色发光二极管LED1、单色发光二极管LED2、单色发光二极管LED3及单色发光二极管LED4的电量显示精度为25%。

6.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述MCU控制模块为型号为HT46R01C的芯片U1；

所述芯片U1的电源输入端VDD接所述稳压模块的极性电容C2的正极，所述芯片U1的第一输出端PA6接所述LED显示模块的第一输入端，所述芯片U1的第二输出端PA5接所述LED显示模块的第二输入端，所述芯片U1的输入端AN2接所述LED显示模块的输出端，所述芯片U1的第一采样端AN1接所述采样模块的第一采样点，所述芯片U1的第二采样端AN0接所述采样模块的第二采样点，所述芯片U1的接地端VSS接地。

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