CN107994633B - 电量识别方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提出一种电量识别方法、装置及电源系统，涉及电池技术领域。该电量识别方法及装置通过接收可充电装置发送的属性参数信号，并对所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号，接着分别通过电量信号及类型识别信号获得可充电装置的类型信息及电量信息，最后依据可充电装置的类型信息及电量信息计算出可充电装置的电量，由于该属性参数信号为光电信号，因而无需给可充电装置添加数据传输端子也能实现对电量信号或是类型识别信号等的传输，也能实现对可充电装置的电量识别，从而能较为容易减小可充电装置的体积，同时节约制造可充电装置的成本。

Description

电量识别方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电量识别方法、装置及系统。
背景技术
电池广泛应用于各种数码产品、生活电器、仪器仪表及玩具等装置中，随着人们生活水平的提高，应用电池的数量和类型也越来越多。电池分为一次性电池和可充电二次电池，出于性能与环保要求，二次电池得以更广泛的发展和应用。
在许多应用模式中，电池需要通过充电器或者充电座进行充电，其最基本又最重要的要求是保障使用者的人身和财产安全。随着电池材料和电压类型的增加，电池充电过程中的安全隐患急剧升高，例如干电池、镍氢、镍镉及新型降压电池，由于通用需求执行同一制式标准，在外型尺寸和电极布置上完全相同，若在高电压输出的充电器中装载低电压体系的干电池或镍氢、镍镉电池，将会造成充电过压与过流，导致电池与充电设备损坏，甚至发热燃烧引发火灾或产生爆炸等危及生命财产安全的严重后果。
如何避免上述安全风险，不可能寄希望于用户不装错电池，因为出于疏忽或他人的不甚了解，可能会以不小的几率发生这种错装的情形，这就要求必须在技术上加以防范。
现有的相关技术中，通常使用智能充电器或数字化电池系统来避免上述问题。数字化电池内含一块普通可充电电池、一个数字化电池控制智能芯片及具有与对接设备通信的接口，能够进行信息传递与控制，实现电池型号识别，剩余容量及循环次数显示等功能。
但数字化电池系统的应用有几个条件：(1)电池和充电器均须数字化、智能化；(2)电池与充电器要加设一个数据传输端子。这就造成了数字化电池系统的成本高。同时，在外形体积方面，小型电池其内部空间有限，尤其是小型圆柱电池设置额外的通信端子也不易实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电量识别方法、装置及系统，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种电量识别方法，应用于充电器，所述电量识别方法包括：
接收一可充电装置发送的属性参数信号，所述属性参数信号为光电信号；
对所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号；
基于所述电量信号及所述类型识别信号的占空比计算所述可充电装置的电量。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电量识别装置，应用于充电器，所述电量识别装置包括：
信号接收单元，用于接收一可充电装置发送的属性参数信号，所述属性参数信号为光电信号；
解调单元，用于对所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号；
计算单元，用于基于所述电量信号及所述类型识别信号的占空比计算所述可充电装置的电量。
第三方面，本发明实施例还提供了另一种电量识别方法，应用于电源系统，所述电源系统包括充电器及可充电装置，所述可充电装置与所述充电器电连接，且所述可充电装置与所述充电器光电耦合，所述电量识别方法包括：
所述可充电装置获取内部电压信息及类型信息；
所述可充电装置基于所述电量信号及所述类型信息生成属性参数信号；
所述可充电装置将所述属性参数信号发送至所述充电器；
所述充电器接收所述属性参数信号；
所述充电器对所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号；
所述充电器基于所述电量信号及所述类型识别信号的占空比计算所述可充电装置的电量。
第四方面，本发明实施例还提供了一种电源系统，所述电源系统包括充电器及可充电装置，所述可充电装置与所述充电器电连接，且所述可充电装置与所述充电器光电耦合；
所述可充电装置用于获取内部电压信息及类型信息；
所述可充电装置还用于基于所述电量信号及所述类型信息生成属性参数信号；
所述可充电装置还用于将所述属性参数信号发送至所述充电器；
所述充电器用于接收属性参数信号；
所述充电器还用于将所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号；
所述充电器还用于基于所述电量信号及所述类型识别信号的占空比计算所述可充电装置的电量。
本发明实施例提供的电量识别方法及装置，通过接收可充电装置发送的属性参数信号，并对所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号，接着分别通过电量信号及类型识别信号获得可充电装置的类型信息及电量信息，最后依据可充电装置的类型信息及电量信息计算出可充电装置的电量，由于该属性参数信号为光电信号，因而无需给可充电装置添加数据传输端子也能实现对电量信号或是类型识别信号等的传输，也能实现对可充电装置的电量识别，从而能较为容易减小可充电装置的体积，同时节约制造可充电装置的成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明第一实施例提供的电源系统的电路连接框图。
图2示出了本发明第二实施例提供的电量识别方法的流程图。
图3示出了图2中步骤S201的具体流程图。
图4示出了图2中步骤S206的具体流程图。
图5示出了本发明第三实施例提供的电量识别方法的流程图。
图6示出了图5中步骤S503的具体流程图。
图7示出了本发明第四实施例提供的电量识别装置的功能模块图。
图标：100-电源系统；110-可充电装置；112-第一处理模块；114-发光模块；116-信号采集模块；120-充电器；122-光线接收模块；124-第二处理模块；200-电量识别装置；210-信号接收单元；220-解调单元；230-计算单元；240-显示单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
第一实施例
本发明实施例提供了一种电源系统100，用于为电子器件提供工作所需的电源。请参阅图1，为本发明实施例提供的电源系统100的电路结构框图。该电源系统100包括充电器120及可充电装置110，可充电装置110与充电器120电连接，且可充电装置110与充电器120光电耦合。
其中，可充电装置110用于储存电量，以便为电子器件提供工作所需的电能。具体地，可充电装置110包括第一处理模块112、发光模块114及信号采集模块116，第一处理模块112分别与发光模块114及信号采集模块116电连接。
信号采集模块116用于获取内部电压信息及类型信息并将内部电压信息及类型信息传输至第一处理模块112。
第一处理模块112用于基于内部电压信息及类型信息生成属性参数信号。
可以理解地，电量信号可以理解为调制信号，类型信息对应有载波信号，属性参数信号则为已调信号。基于电量信号及类型信息生成属性参数信号的过程即为调制信号的过程。
发光模块114用于将属性参数信号发送至光线接收模块122。
充电器120用于为可充电装置110充电。具体地，充电器120包括第二处理模块124及光线接收模块122，第二处理模块124与光线接收模块122电连接，光线接收模块122与发光模块114通信连接。
光线接收模块122用于接收属性参数信号。
第二处理模块124用于将属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号。
第二处理模块124还用于基于电量信号及类型识别信号的占空比计算可充电装置110的电量。
第二实施例
本发明实施例提供了一种电量识别方法，应用于电源系统100，用于在使用充电器120为可充电装置110充电的过程中，实时监测可充电装置110的电池电量。请参阅图2，为本发明较佳实施例提供的一种电量识别方法的流程图。该电量识别方法包括：
步骤S201：可充电装置110获取内部电压信息及类型信息。
可充电装置110通过获取自身内部的电压信息以及类型信息，便于依据电压信息以及类型信息生成电量信号及类型识别信号后，通过发光模块114传输。
步骤S202：可充电装置110基于电压信息及类型信息生成属性参数信号。
请参阅图3，为步骤S202的具体流程图。则步骤S202包括：
子步骤S2021：可充电装置110基于电压信息生成电量信号。
需要说明的是，不同的电压信息对应有不同的电量信号，且不同的电量信号之间占空比也并不相同。
在一种优选的实施例中，当电量信号为低电平时，可充电装置110的发光模块114熄灭；当电量信号为高电平时，可充电装置110的发光模块114点亮，且不同的电量信息对应有不同的电量信号。因而，通过分析发光模块114点亮及熄灭的时间，即分析电量信号的占空比，便能获取可充电装置110的电量信息。
子步骤S2022：可充电装置110基于类型信息生成类型识别信号。
需要说明的是，不同的可充电装置110可能具有不同的类型信息，每种类型信息对应一种类型识别信号，且不同的类型识别信号具有不同的中心频率及占空比。因而通过识别类型识别信号的中心频率及占空比便能获得可充电装置110的类型信息。
在一种优选的实施例中，可充电装置110的电量越高，则电量信号的中心频率越高，则发光模块114的发光频率更加频繁。
子步骤S2023：可充电装置110将电量信号加载于类型识别信号从而生成属性参数信号。
可以理解地，电量信号对应为调制信号，类型识别信号对应为载波信号，因此最终生成的属性参数信号则为已调信号。将电量信号加载于类型识别信号从而生成属性参数信号的过程即为调制信号的过程。
步骤S203：可充电装置110将属性参数信号发送至充电器120。
可以理解地，发光模块114将属性参数信号以发光的方式传输至充电器120。发光模块114发光的频率及闪烁由属性参数信号的中心频率及占空比决定。
步骤S204：充电器120接收属性参数信号。
充电器120的光线接收模块122接收该属性参数信号，以便于第二处理器对属性参数信号进行分析。
步骤S205：充电器120对属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号。
由于属性参数信号为已调信号，充电器120不能直接根据属性参数信号计算可充电装置110的电量，因而先对属性参数信号进行解调操作获得电量信号及类型识别信号后，分别基于电量信号及类型识别信号获得相关参数后再对可充电装置110的电量进行计算。
步骤S206：充电器120基于电量信号及类型识别信号的占空比计算可充电装置110的电量。
请参阅图4，为步骤S206的具体流程图。则步骤S206包括：
子步骤S2061：充电器120基于类型识别信号的占空比获取可充电装置110的类型信息。
由于每种类型信息对应一种类型识别信号，且不同的类型识别信号具有不同的中心频率及占空比。因而通过识别类型识别信号的中心频率及占空比便能获得可充电装置110的类型信息。
子步骤S2062：充电器120基于电量信号的占空比及类型信息计算可充电装置110的电量。
由于不同的电量信息对应有不同的电量信号，因而，充电器120通过分析电量信号的占空比，便能获取可充电装置110的电量信息。同时结合电量信息以及可充电装置110的类型信息，便能计算出可充电装置110的电量。
第三实施例
请参阅图5，为本发明较佳实施例提供的一种电量识别方法的流程图。需要说明的是，本实施例所提供的电量识别方法，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。
步骤S501：接收一可充电装置110发送的属性参数信号，属性参数信号为光电信号。
步骤S502：对属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号。
步骤S503：基于电量信号及类型识别信号的占空比计算可充电装置110的电量。
请参阅图6，为步骤S503的具体流程图。该步骤S503包括：
子步骤S5031：基于类型识别信号的占空比获取可充电装置110的类型信息。
子步骤S5032：基于电量信号的占空比及类型信息计算可充电装置110的电量。
步骤S504：基于电量计算剩余充电时间。
步骤S505：显示电量及剩余充电时间。
第四实施例
请参阅图7，为本发明较佳实施例提供的一种电量识别装置200的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的电量识别装置200，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。
该电量识别装置200包括：信号接收单元210、解调单元220、计算单元230以及显示单元240。
信号接收单元210用于接收一可充电装置110发送的属性参数信号，属性参数信号为光电信号。
可以理解地，信号接收单元210可用于执行步骤S501。
解调单元220用于对属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号。
可以理解地，解调单元220可用于执行步骤S502。
计算单元230用于基于电量信号及类型识别信号的占空比计算可充电装置110的电量。
具体地，计算单元230用于基于类型识别信号的占空比获取可充电装置110的类型信息；并基于电量信号的占空比及类型信息计算可充电装置110的电量。
可以理解地，计算单元230可用于执行步骤S503、子步骤S5031以及子步骤S5032。
计算单元230还用于基于电量计算剩余充电时间。
可以理解地，计算单元230可用于执行步骤S504。
显示单元240用于显示电量及剩余充电时间。
可以理解地，显示单元240可用于执行步骤S505。
综上所述，本发明实施例提供的电量识别方法及装置，通过接收可充电装置发送的属性参数信号，并对所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号，接着分别通过电量信号及类型识别信号获得可充电装置的类型信息及电量信息，最后依据可充电装置的类型信息及电量信息计算出可充电装置的电量，由于该属性参数信号为光电信号，因而无需给可充电装置添加数据传输端子也能实现对电量信号或是类型识别信号等的传输，也能实现对可充电装置的电量识别，从而能较为容易减小可充电装置的体积，同时节约制造可充电装置的成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (8)

1.一种电量识别方法，应用于充电器，其特征在于，所述电量识别方法包括：
接收一可充电装置发送的属性参数信号，所述属性参数信号为光电信号；所述可充电装置用于获取内部电压信息及类型信息，基于所述电压信息及所述类型信息生成所述属性参数信号，通过所述可充电装置内的发光模块传输所述属性参数信号；对所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号；
基于所述电量信号及所述类型识别信号的占空比计算所述可充电装置的电量，包括：
基于所述类型识别信号的占空比获取所述可充电装置的类型信息；基于所述电量信号的占空比及所述类型信息计算所述可充电装置的电量。
2.如权利要求1所述的电量识别方法，其特征在于，在所述基于所述电量信号及所述类型识别信号的占空比计算所述可充电装置的电量的步骤之后，所述电量识别方法还包括：
基于所述电量计算剩余充电时间；
显示所述电量及所述剩余充电时间。
3.一种电量识别装置，应用于充电器，其特征在于，所述电量识别装置包括：
信号接收单元，用于接收一可充电装置发送的属性参数信号，所述属性参数信号为光电信号；所述可充电装置用于获取内部电压信息及类型信息，基于所述电压信息及所述类型信息生成所述属性参数信号；通过所述可充电装置内的发光模块传输所述属性参数信号；
解调单元，用于对所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号；
计算单元，用于基于所述电量信号及所述类型识别信号的占空比计算所述可充电装置的电量；包括：基于所述类型识别信号的占空比获取所述可充电装置的类型信息；基于所述电量信号的占空比及所述类型信息计算所述可充电装置的电量。
4.如权利要求3所述的电量识别装置，其特征在于，所述计算单元还用于基于所述电量计算剩余充电时间；
所述电量识别装置还包括显示单元，所述显示单元用于显示所述电量及所述剩余充电时间。
5.一种电量识别方法，其特征在于，应用于电源系统，所述电源系统包括充电器及可充电装置，所述可充电装置与所述充电器电连接，且所述可充电装置与所述充电器光电耦合，所述电量识别方法包括：
所述可充电装置获取内部电压信息及类型信息；
所述可充电装置基于所述电压信息及所述类型信息生成属性参数信号；
所述可充电装置通过所述可充电装置内的发光模块将所述属性参数信号发送至所述充电器；
所述充电器接收所述属性参数信号；
所述充电器对所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号；
所述充电器基于所述电量信号及所述类型识别信号的占空比计算所述可充电装置的电量；包括：基于所述类型识别信号的占空比获取所述可充电装置的类型信息；基于所述电量信号的占空比及所述类型信息计算所述可充电装置的电量。
6.如权利要求5所述的电量识别方法，其特征在于，所述可充电装置基于所述电量信号及所述类型信息生成属性参数信号的步骤包括：
所述可充电装置基于所述可充电装置的内部电压生成电量信号；
所述可充电装置基于所述可充电装置的类型生成类型识别信号；
所述可充电装置将所述电量信号加载于所述类型识别信号从而生成所述属性参数信号。
7.一种电源系统，其特征在于，所述电源系统包括充电器及可充电装置，所述可充电装置与所述充电器电连接，且所述可充电装置与所述充电器光电耦合；
所述可充电装置用于获取内部电压信息及类型信息；
所述可充电装置还用于基于所述电压信息及所述类型信息生成属性参数信号；
所述可充电装置还用于通过所述可充电装置内的发光模块将所述属性参数信号发送至所述充电器；
所述充电器用于接收属性参数信号；
所述充电器还用于将所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号；
所述充电器还用于基于所述电量信号及所述类型识别信号的占空比计算所述可充电装置的电量；包括：基于所述类型识别信号的占空比获取所述可充电装置的类型信息；基于所述电量信号的占空比及所述类型信息计算所述可充电装置的电量。
8.如权利要求7所述的电源系统，其特征在于，所述可充电装置包括第一处理模块、发光模块及信号采集模块，所述第一处理模块分别与所述发光模块及所述信号采集模块电连接，所述充电器包括第二处理模块及光线接收模块，所述第二处理模块与所述光线接收模块电连接，所述发光模块与所述光线接收模块光电耦合；
所述信号采集模块用于获取内部电压信息及类型信息并将所述内部电压信息及所述类型信息传输至所述第一处理模块；
所述第一处理模块用于基于所述电压信息及所述类型信息生成属性参数信号；
所述发光模块用于将所述属性参数信号发送至所述光线接收模块；
所述光线接收模块用于接收所述属性参数信号；
所述第二处理模块用于将所述属性参数信号进行解调操作以获得电量信号及类型识别信号；
所述第二处理模块还用于基于所述电量信号及所述类型识别信号的占空比计算所述可充电装置的电量；包括：基于所述类型识别信号的占空比获取所述可充电装置的类型信息；基于所述电量信号的占空比及所述类型信息计算所述可充电装置的电量。
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