CN104009521A

CN104009521A - 电池电量的检测显示装置

Info

Publication number: CN104009521A
Application number: CN201410220799.5A
Authority: CN
Inventors: 沈楷诚
Original assignee: Wuxi Ying Nuopusi Microtronics AS
Current assignee: Wuxi Ying Nuopusi Microtronics AS
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2014-08-27

Abstract

本发明公开了一种电池电量的检测显示装置，包括：对电池的电量进行采样的电量采集模块与对电池进行充电的充电模块；电量采集模块与充电模块均与MCU控制单元连接，电量采集模块输出一个或多个电信号至MCU控制单元，MCU控制单元通过Nmosfet管连接指示灯。电池的电量通过指示灯的间闪次数或状态来显示，不用在电源上设置多个指示灯，电源的制造成本降低；同时，相应的控制电路简单易行；而且，根据指示灯的间闪次数可以判定电池电量的范围，用户更能准确了解电源的电量情况。

Description

电池电量的检测显示装置

技术领域

本发明涉及电子检测技术领域，特别地，涉及一种电池电量的检测显示装置。

背景技术

随着电子技术的快速发展，便携式电子设备在我们生活中日益普及，例如，移动电话、笔记本电脑、平板电脑等；而且，便携式电子设备的设计也越来越智能化，功能日益强大；例如，可通过智能手机随时随地进行上网、购物、导航、观看影片等。便携式电子设备在运行这些功能时，设备内的通信模块要持续的收发信号，显示屏、处理器等元件要持续工作，导致设备的耗电量也非常大，但由于便携式电子设备的便携性，便携式电子设备的尺寸大小具有较高要求，便携式电子设备自带的电池的容量非常有限，很难支持电子设备长时间运行。目前，解决这一问题的技术手段就是采用移动电源对电子设备进行供电。

移动电源也是一种电量存储设备，存储的电量使用完后，需要及时充电才能正常供电；因此，用户准确掌握移动电源内的电量情况尤为重要。如果电池电量显示不准确，用户无法连接电子设备正常使用，或者在用户使用过程中突然断电，有可能造成通讯中断、数据丢失、甚至更严重的后果。目前，市场上的移动电源一般是采用LED指示灯或显示屏来指示移动电源内的电量情况，采用显示屏显示电量结果比较直观，但成本较高；因此，目前市场上的主流技术一般是采用LED指示灯来显示移动电源内的电量情况。最通用的做法就是在移动电源上设置多个LED指示灯，每一个LED指示灯对应的表示一种电量状态。例如，采用绿色的LED指示灯表示移动电源内的电量充沛、红色的LED指示灯表示移动电源内的电量告警，黄色的LED指示灯表示移动电源处于充电状态等。采用这种方式，移动电源上需要设计多个LED指示灯，成本较高，不利于产品的市场竞争；而且，控制多个LED指示灯的电路相对复杂，对于产品的稳定性也具有较大的影响。同时，移动电源内的电量显示也不直观准确，例如，移动电源设定的为20%的电量时，告警LED指示灯点亮，但如果移动电源只具有25%的电量时，告警LED指示灯无法做出相应提示，使用者不及时对移动电源进行充电，就会影响使用，并影响移动电源的寿命。

发明内容

本发明目的在于提供一种电池电量的检测显示装置，以解决现有技术中，移动电源采用多个LED指示灯显示电量状态，成本高、结构复杂，而且显示结果不直观准确的问题。

为实现上述目的，根据本发明提供一种电池电量的检测显示装置，包括：对电池的电量进行采样的电量采集模块与对电池进行充电的充电模块；电量采集模块与充电模块均与MCU控制单元连接，电量采集模块输出一个或多个电信号至MCU控制单元，MCU控制单元通过Nmosfet管（金属-氧化层-半导体场效晶体管）连接指示灯。

进一步地，电量采集模块包括三个比较器，三个比较器一端连接电池，另一端连接MCU控制单元；或者，电量采集模块包括四个比较器，四个比较器一端连接电池，另一端连接MCU控制单元。

进一步地，充电模块为LTC4054集成电路模块。

进一步地，指示灯为LED指示灯。

本发明具有以下有益效果：

电池充电和放电时，电池的电量可以通过指示灯的间闪次数或状态来显示，不用在电源上设置多个指示灯，电源的制造成本进一步降低；同时，相应的控制电路简单易行，利于延长产品的使用寿命，提高产品的稳定性；而且，根据指示灯的间闪次数可以判定电池电量的范围，结果直观，用户更能准确了解电源的电量情况。

附图说明

下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明中电量采集模块的原理图一；以及

图3是本发明中电量采集模块的原理图二。

附图标记说明：

101、电池；102、电量采集模块；103、充电模块；104、MCU控制单元；105、Nmosfet管；106、LED指示灯；107、比较器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

请参阅图1，本发明的优选实施例提供了一种电池电量的检测显示装置，包括：对电池101的电量进行采样的电量采集模块102与对电池101进行充电的充电模块103；电量采集模块102与充电模块103均与MCU控制单元104连接，电量采集模块102输出一个或多个电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104通过Nmosfet管105连接指示灯106。

该电池电量的检测显示装置工作时，首先根据充电模块103的工作状态，MCU控制单元104判断电池101是充电状态还是放电状态，电池101充电状态MCU控制单元104输出高电平信号控制指示灯106常亮，电池101放电状态MCU控制单元104输出低电平信号控制指示灯常灭；然后，由电量采集模块102对电池101的电量信息进行采样；根据采样电量，电量采集模块102发送一个或多个电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104根据接收到的电信号次数输出相应的控制信号，并通过Nmosfet管105驱动指示灯106间闪或短灭，用户根据指示灯106的显示状态（例如：指示灯常灭时间闪或指示灯常亮时连续短灭）就可以得知电池101的电量状况。

请参阅图2与图3，电量采集模块102包括三个比较器107，三个比较器107一端连接电池101，另一端连接MCU控制单元104；或者，电量采集模块102包括四个比较器107，四个比较器107一端连接电池101，另一端连接MCU控制单元104。

优选地，充电模块103为LTC4054集成电路模块，电路简单，成本低。

优选地，指示灯106采用LED指示灯，LED指示灯使用寿命长，能耗小。

请参阅图2，在电量采集模块102为三个比较器107时，电池充电状态下，充电模块103工作，MCU控制单元104输出高电平信号控制指示灯常亮：

当电池101的电量在67%-100%的电量范围时，3个比较器107均输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出3次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯106常亮状态下连续3次短灭。

当电池101的电量在33%-67%的电量范围时，3个比较器107中的2个比较器107输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出2次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯106常亮状态下连续2次短灭。

当电池101的电量在0%-33%的电量范围时，3个比较器107中的1个比较器107输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出1次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯106常亮状态下1次短灭。

电池放电状态下：充电模块103不工作，MCU控制单元104输出低电平信号控制指示灯常灭：

当电池101的电量在67%-100%的电量范围时，3个比较器107均输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出3次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯常灭状态下连续3次间闪。

当电池101的电量在33%-67%的电量范围时，3个比较器107中的2个比较器107输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出2次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯106常灭状态下连续2次间闪。

当电池101的电量在0%-33%的电量范围时，3个比较器107中的1个比较器107输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出1次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯106常灭状态下1次间闪。

请参阅图3，在电量采集模块102为四个比较器107时，电池充电状态下，充电模块103工作，MCU控制单元104输出高电平信号控制指示灯常亮：

当电池101的电量在75%-100%的电量范围时，4个比较器107均输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出4次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯106常亮状态下连续4次短灭。

当电池101的电量在50%-75%的电量范围时，4个比较器107中的3个比较器107输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出3次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯106常亮状态下连续3次短灭。

当电池101的电量在25%-50%的电量范围时，4个比较器107中的2个比较器107输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出2次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯106常亮状态下连续2次短灭。

电池101的电量在0%-25%的电量范围时，4个比较器107中的1个比较器107输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出1次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯106常亮状态下连续1次短灭。

电池101的电量在75%-100%的电量范围时，4个比较器107均输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出4次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯常灭状态下连续4次间闪。

电池101的电量在50%-75%的电量范围时，4个比较器107中的3个比较器107输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出3次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯常灭状态下连续3次间闪。

电池101的电量在25%-50%的电量范围时，4个比较器107中的2个比较器107输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出2次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯常灭状态下连续2次间闪。

电池101的电量在0%-25%的电量范围时，4个比较器107中的1个比较器107输出电信号至MCU控制单元104，MCU控制单元104输出1次控制信号通过Nmosfet管105控制指示灯常灭状态下连续1次间闪。

在实际设计过程中，将电量采集模块102设计为3个或4个比较器107是较为优选的方案，一方面，指示灯的间闪显示次数与状态较少，易于用户记忆；另一方面，电量范围区间合理，表示出的电量能够给用户合理的参考。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电池电量的检测显示装置，其特征在于，包括：

对电池的电量进行采样的电量采集模块与对所述电池进行充电的充电模块；

所述电量采集模块与所述充电模块均与MCU控制单元连接，所述电量采集模块输出一个或多个电信号至所述MCU控制单元，所述MCU控制单元通过Nmosfet管连接指示灯。

2.根据权利要求1所述的电池电量的检测显示装置，其特征在于：

所述电量采集模块包括三个比较器，三个所述比较器一端连接所述电池，另一端连接所述MCU控制单元；或者，所述电量采集模块包括四个比较器，四个所述比较器一端连接所述电池，另一端连接所述MCU控制单元。

3.根据权利要求2任一项所述的电池电量的检测显示装置，其特征在于：

所述充电模块为LTC4054集成电路模块。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电池电量的检测显示装置，其特征在于：

所述指示灯为LED指示灯。