CN103852726A - 电池电量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池电量检测装置，包括正极接入端、负极接入端以及并联在所述正极接入端和负极接入端之间的至少三个显示单元，所述至少三个显示单元通过检测正极接入端和负极接入端之间的电压，判断是否达到显示条件，若是，则进行显示，否则不显示，使得所述至少三个显示单元的显示状态能够表示所检测电池的当前电量；所述显示单元包括第一限流电阻、指示灯以及运算放大器，所述运算放大器同相输入端和反相输入端分别输入针对待测电池的采样电压和用于比较的基准电压，所述运算放大器的输出端依次通过所述指示灯、第一限流电阻连接至所述负极接入端。该电池电量检测装置检测并显示的电池剩余电量相对比较准确。

Description

电池电量检测装置

技术领域

本发明涉及电量检测，特别是涉及一种电池电量检测装置。

背景技术

在便携式灯具领域，都采用电池为便携式灯具提供电能，电池可以是一次性使用的电池，也可以是反复使用的充电电池。由于在电池的使用过程中电量会逐渐减少直至没电，要想知道电池还剩多少电量，一般只能根据之前使用了多长时间进行预估。然而预估的时间总体来说都不太准确，如果电池在使用过程中电能耗尽比预计的时间早，之前所做的计划或准备就需要临时改变，对生产和生活造成影响。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够比较准确地获取电池当前电量的电池电量检测装置。

一种电池电量检测装置，包括正极接入端、负极接入端以及并联在所述正极接入端和负极接入端之间的至少三个显示单元，所述至少三个显示单元通过检测正极接入端和负极接入端之间的电压，判断是否达到显示条件，若是，则进行显示，否则不显示，使得所述至少三个显示单元的显示状态能够表示所检测电池的当前电量；所述显示单元包括第一限流电阻、指示灯以及运算放大器，所述运算放大器同相输入端和反相输入端分别输入针对待测电池的采样电压和用于比较的基准电压，所述运算放大器的输出端依次通过所述指示灯、第一限流电阻连接至所述负极接入端。

在其中一个实施例中，每个显示单元都采用同一基准电压，并通过串联在所述正极接入端和负极接入端之间第一分压电阻和第二分压电阻提供所述采样电压给所述运算放大器的同相输入端；相邻显示单元之间的分压比例依次增大或缩小。

在其中一个实施例中，每个显示单元通过串联在所述正极接入端和负极接入端之间第一分压电阻和第二分压电阻提供所述采样电压给所述运算放大器的同相输入端，所有显示单元的分压比例相同，但相邻显示单元之间的基准电压大小依次增大或减小。

在其中一个实施例中，所述显示单元包括串联在所述正极接入端和负极接入端之间的第二限流电阻和稳压管，所述稳压管的反向击穿电压作为所述基准电压提供给所述运算放大器的反相输入端。

在其中一个实施例中，还包括连接在正极接入端至显示单元的线路上的开关模块。

在其中一个实施例中，所述开关模块包括时间继电器和按键开关，所述时间继电器的常开触点连接在正极接入端至显示单元的线路上，所述按键开关连接在所述时间继电器的供电线路上。

在其中一个实施例中，还包括连接在所述正极接入端和负极接入端之间的接入指示单元。

在其中一个实施例中，还包括输出端与所述正极输入端和负极输入端分别连接的桥堆，所述桥堆的输入端用于连接待测电池的正极和负极。

上述电池电量检测装置，通过至少三个显示单元根据对电池电压的判断而呈现出不同的显示状态，其能够表示出电池的大致剩余电量，与传统的紧靠之前使用时间预估电池剩余电量的方法相比，相对比较准确。

附图说明

图1为一实施例的电池电量检测装置的结构示意图；

图2为图1所示实施例的显示单元的电路原理图；

图3为另一实施例的电池电量检测装置的结构示意图；

图4为图3所示实施例的开关模块的电路原理图；

图5为又一实施例的电池电量检测装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为一实施例的电池电量检测装置的结构示意图。该电池电量检测装置10包括正极接入端102、负极接入端104以及并联在所述正极接入端102和负极接入端104之间的至少三个显示单元200。该至少三个显示单元200通过检测正极接入端102和负极接入端104之间的电压，判断是否达到显示条件，若是，则进行显示，否则不显示，使得该至少三个显示单元200的显示状态能够表示所检测电池的当前电量。

由于电池剩余电量与其电压有一定的关系，显示单元200根据检测到电池的电压和设定的判断条件进行显示或不显示，从而能够指示电池的某一个电压。多个显示单元200分别指示电池的多个电压，就可以将电池的剩余电量指示在一个大概的范围。

至少三个显示单元200可以将电池容量显示成至少四种容量（范围），以三个显示单元200为例，当三个显示单元200都显示时，表示电池电量为满的状态；当其中两个显示，一个不显示时，表示电池的电量在2/3电量到满电量之间；当其中一个显示，两个不显示时，表示电池的电量在1/3电量到2/3电量之间；当所有的显示单元200都不显示时，则表示电池电量在1/3电量以下。当显示单元200的数量越多时，能够表示电量的等级越多，也越能够精确表示电池剩余电量。

显示单元200依次排列设置，并按照指示电压高低顺序排列，既可以是从高到低，也可以是从低到高，这样就可以直观地根据显示单元200显示的数量判断电池电压的高低，从而判断电池电量的剩余量。

如图2所示，显示单元200包括第一限流电阻R1、指示灯D1以及运算放大器U1。运算放大器U1同相输入端和反相输入端分别输入针对待测电池的采样电压和用于比较的基准电压，运算放大器U1的输出端依次通过指示灯D1、第一限流电阻R1连接至负极接入端104。

本实施例中，每个显示单元200都采用同一基准电压，并通过串联在所述正极接入端102和负极接入端104之间的第一分压电阻R3和第二分压电阻R4提供所述采样电压给所述运算放大器U1的同相输入端。相邻显示单元200之间的分压比例依次增大或缩小。显示单元200相邻是指在排列位置上相邻，不一定是电路连接关系上相邻。

本实施例中，显示单元200的基准电压具体由串联在正极接入端102和负极接入端104之间的第二限流电阻R2和稳压管D2提供，稳压管D2的阴极与运算放大器U1的反相输入端连接，其反向击穿电压即为该基准电压。该基准电压既可以提供给所有的显示单元200，也可以每个显示单元200具有一个提供该基准电压的稳压管电路。

每个显示单元200中的第一分压电阻R3和第二分压电阻R4之间的分压比例由其指示的电压高低有所不同，指示的电压越高，分压比例越低，也即越高的电压在分压比例较低的情况下才能够使分得的电压超过基准电压，使得相应的指示灯D1点亮。通过预先测试测试数据，可以确定在电池不同容量时对应的分压比例。

在另一实施例中，也可以将每个显示单元200的分压比例固定，同时改变为各个显示单元200提供的基准电压。也即每个显示单元200通过串联在所述正极接入端和负极接入端之间第一分压电阻和第二分压电阻提供所述采样电压给所述运算放大器的同相输入端，所有显示单元的分压比例相同，但相邻显示单元之间的基准电压大小依次增大或减小。具体是，指示高电压的显示单元200所提供的基准电压较高。通过预先测试测试数据，可以确定在电池不同容量时运算放大器U1对应的基准电压。

进一步地，如图3所示，本实施例的电池电量检测装置10还包括连接在正极接入端102至显示单元200的线路上的开关模块300。开关模块300用于控制该电池电量检测10是否开始检测电池电量，由于对电池电量的检测也会耗费电池电量，故设置开关模块300在需要时启动检测，检测完成后关闭检测，能够节省电池电量。

本实施例中，如图4所示，开关模块300包括时间继电器U2和按键开关S1。时间继电器U1的常开触点K11连接在正极接入端102至显示单元200的线路上，按键开关S1连接在时间继电器U2的供电线路上，并且另一常开触点K12连接在按键开关S1的两端。时间继电器U1的具体型号采用DH48S-S，各引脚接法如图4所示。

采用DH48S-S，将其第一延时时间T1设为0，第二延时时间T2设为一个合适的延时时间，例如5秒。当按键开关S1按下时，DH48S-S由于得电开始工作，同时由于T1为0，连接在2脚和6脚之间的继电器的线圈K10通电，常开触点K11和K12闭合。此时电池检测电路就可以开始对接入的待测电池进行电量显示，同时DH48S-S也处于通电状态。5秒之后，时间继电器U1的计时时间到达，继电器的线圈失电，常开触点K11和K12都断开，待测电池将不再接入检测电路，减少了电池电量消耗。

进一步地，如图3所示，本实施例的电池电量检测装置10还包括连接在所述正极接入端和负极接入端之间的接入指示单元400。接入指示单元400用于指示待测电池是否正确接入，若正确接入，则可以选择开启开关模块300，否则就没有必要开启开关模块300。如图5所示，接入指示单元400包括串联的第三限流电阻R5和发光二极管D3。

进一步地，如图5所示，本实施例的电池电量检测装置10还包括输出端与所述正极输入端102和负极输入端104分别连接的桥堆500。桥堆500的输入端用于连接待测电池的正极和负极。桥堆500在作用在于，不管待测电池的正负极如何连接，其输出端的正极和负极保持不变，方便电池的接入。

上述电池电量检测装置能够比较准确地提供电池的剩余电量。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电池电量检测装置，包括正极接入端、负极接入端以及并联在所述正极接入端和负极接入端之间的至少三个显示单元，所述至少三个显示单元通过检测正极接入端和负极接入端之间的电压，判断是否达到显示条件，若是，则进行显示，否则不显示，使得所述至少三个显示单元的显示状态能够表示所检测电池的当前电量；

所述显示单元包括第一限流电阻、指示灯以及运算放大器，所述运算放大器同相输入端和反相输入端分别输入针对待测电池的采样电压和用于比较的基准电压，所述运算放大器的输出端依次通过所述指示灯、第一限流电阻连接至所述负极接入端。

2.根据权利要求1所述的电池电量检测装置，其特征在于，每个显示单元都采用同一基准电压，并通过串联在所述正极接入端和负极接入端之间第一分压电阻和第二分压电阻提供所述采样电压给所述运算放大器的同相输入端；相邻显示单元之间的分压比例依次增大或缩小。

3.根据权利要求1所述的电池电量检测装置，其特征在于，每个显示单元通过串联在所述正极接入端和负极接入端之间第一分压电阻和第二分压电阻提供所述采样电压给所述运算放大器的同相输入端，所有显示单元的分压比例相同，但相邻显示单元之间的基准电压大小依次增大或减小。

4.根据权利要求2或3所述的电池电量检测装置，其特征在于，所述显示单元包括串联在所述正极接入端和负极接入端之间的第二限流电阻和稳压管，所述稳压管的反向击穿电压作为所述基准电压提供给所述运算放大器的反相输入端。

5.根据权利要求1至3任一项所述的电池电量检测装置，其特征在于，还包括连接在正极接入端至显示单元的线路上的开关模块。

6.根据权利要求5所述的电池电量检测装置，其特征在于，所述开关模块包括时间继电器和按键开关，所述时间继电器的常开触点连接在正极接入端至显示单元的线路上，所述按键开关连接在所述时间继电器的供电线路上。

7.根据权利要求1至3任一项所述的电池电量检测装置，其特征在于，还包括连接在所述正极接入端和负极接入端之间的接入指示单元。

8.根据权利要求1至3任一项所述的电池电量检测装置，其特征在于，还包括输出端与所述正极输入端和负极输入端分别连接的桥堆，所述桥堆的输入端用于连接待测电池的正极和负极。

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