CN108923490A - 电量指示电路及指示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电量指示电路及指示方法，所述电量指示电路包括由N条支路相并联的并联电路，所述并联电路第一端接收电源电压，第二端接地；所述并联电路的干路与支路的连接点为节点，以按与第一端由近至远的顺序，所述节点依次为第一节点至第N节点；所述电量指示电路共有N+1种状态；当第一节点至第k节点对应的支路均导通，记为第k状态，表征电源具有k/N*100％的电量，其中1≤k≤N；当第一节点至第N节点对应的支路均不导通，记为第N+1状态，表征电源具有不足1/N*100％的电量。本发明结构轻简、控制方法简单。

Description

电量指示电路及指示方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及电量指示电路及指示方法。

背景技术

随着科技的进步，通过电源电量指示电路可提高对电源系统的管理，增强电源的安全性和可靠性。电动汽车的发明为能源环保方面做出了贡献，而电源系统更是电动汽车的核心技术。

发光二极管(LED)在电路中经常用于指示电源电量状态，方便用户得知电源工作状况。图1示意了一种现有的电源电量指示电路，LED1阳极与R1一端相连，R1另一端连入COM端；LED2阳极与R2一端相连，R2另一端连入COM端；LED3阳极与R3一端相连，R3另一端连入COM端；LED4阳极与R4相连，R4另一端连入COM端，COM端电压为VCC_DEVICE。测量蓄电池端电压后，根据其数值对应的数字编码决定四个发光二极管的亮灭情况，并且当蓄电池充电时，其端电压与容量没有直接关系，发光二极管的指示没有实际意义，只有当蓄电池放电时其端电压可以反映电池容量。现有的电路为一路输入端口但是四路输出，在设计及实现上较为复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种只需一个输出端口的电量指示电路及指示方法，用于解决现有的多端口控制，线路复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种电量指示电路，包括由N条支路相并联的并联电路，所述并联电路第一端接收电源电压，第二端接地；所述并联电路的干路与支路的连接点为节点，以按与第一端由近至远的顺序，所述节点依次为第一节点至第N节点；所述电量指示电路共有N+1种状态；

当第一节点至第k节点对应的支路均导通，为第k状态，表征电源具有k/N*100％的电量，其中1≤k≤N；

当第一节点至第N节点对应的支路均不导通，为第N+1状态，表征电源具有不足1/N*100％电量。

可选的，第一状态至第N状态随电源电压变化而相互切换，所述电源电压为模拟电压。

可选的，当所述电源电压达到第k阈值时，所述电量指示电路处于第k状态；当所述电源电压未达到第一阈值时，所述电量指示电路处于第N+1状态；第k+1阈值大于第k阈值，所述第k+1阈值与第k阈值的差值为定值，其中1≤k<k+1≤N。

可选的，第k支路由一个电阻、一个发光二极管和k-1个稳压二极管串联组成。

可选的，所述电量指示电路集成在片内，所述第一节点为芯片引脚。

本发明还提供一种电量指示方法，

包括由N条支路相并联的并联电路，所述并联电路输入端接收电源电压，输出端接地；所述并联电路的干路与支路的连接点为节点，以按与输入端由近至远的顺序，依次标记所述节点为第一节点至第N节点；所述电量指示电路共有N+1种状态；

当第一节点至第k节点对应的支路均导通，记为第k状态，表征电源具有k/N*100％的电量，其中1≤k≤N；

当第一节点至第N节点对应的支路均不导通，记为第N+1状态，表征电源没有电量。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：结构轻简，省去了线路复杂的连接。只用一个端口就可以控制多路LED的亮灭，降低控制成本，且控制方法简单。

附图说明

图1为现有技术电量指示原理图；

图2为本发明电量指示原理图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。

为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图2示意了本发明电量指示电路原理图，包括多条支路相并联的并联电路，本发明以4条支路为例进行说明。所述并联电路输入端接收电源电压V_BAT，输出端接地，所述电源电压V_BAT为电池组电压。所述并联电路的干路与支路的连接点为节点，以按与输入端由近至远的顺序，依次标记所述节点为第一节点A1、第二节点A2、第三节点A3和第四节点A4。第一节点A1至第四节点分别对应相应的第一支路至第四支路。第一支路由电阻R1和发光二极管L1串联组成，电阻R1一端连接第一节点A1，电阻R1另一端连接发光二极管L1阳极，发光二极管阴极接地。第二支路由电阻R2、发光二极管L2和稳压二极管D1串联组成，电阻R2一端连接第二节点A2，电阻R2另一端连接发光二极管L2阳极，发光二极管L2阴极连接稳压二极管D1阳极，稳压二极管D1阴极接地。第三支路由电阻R3、发光二极管L3和两个稳压二极管D2、D3串联组成，电阻R3一端连接第二节点A3，电阻R3另一端连接发光二极管L3阳极，发光二极管L3阴极连接稳压二极管D2阳极，稳压二极管D2阴极连接稳压二极管D3阳极，稳压二极管D3阴极接地。第支路由电阻R4、发光二极管L4和三个稳压二极管D4、D5、D6串联组成，电阻R3一端连接第二节点A3，电阻R3另一端连接发光二极管L3阳极，发光二极管L3阴极连接三个稳压二极管D4、D5、D6组成的串联电路。

该电路有五种具有五种状态，第一状态对应第一支路导通，表征电源(即电池组)具有25％电量。第二状态对应第一支路、第二支路均导通，表征电源具有50％的电量。第三状态对应第一支路、第二支路、第三支路均导通，表征电源具有75％的能量。第四状态对应第一支路至第四支路均导通，表征电源具有100％的能量。第五状态对应第一支路至第四支路均不导通，表征电源未达到25％电量。本发明根据不同的状态，即LED的量灭情况，获知电源电量。当电源电压V_BAT达到第一阈值aV时，电路为第一状态；当电源电压V_BAT达到第二阈值aV+b时，电路为第二状态；当电源电压V_BAT达到第三阈值aV+2b时，电路为第三状态；当电源电压V_BAT达到第四阈值aV+3b时，电路为第四状态；当电源电压V_BAT未达到第一阈值aV时，电路为第五状态。aV+3b>aV+2b>aV+b>aV，每相邻两个阈值大小相差固定值b。

当电源电压V_BAT增大时，所述并联电路中的支路可扩展，与此同时电源电量指示的档位也会增多。

虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电量指示电路，其特征在于：

包括由N条支路相并联的并联电路，所述并联电路第一端接收电源电压，第二端接地；所述并联电路的干路与支路的连接点为节点，以按与第一端由近至远的顺序，所述节点依次为第一节点至第N节点；所述电量指示电路共有N+1种状态；

当第一节点至第k节点对应的支路均导通，为第k状态，表征电源具有k/N*100％的电量，其中1≤k≤N；

当第一节点至第N节点对应的支路均不导通，为第N+1状态，表征电源具有不足1/N*100％电量。

2.根据权利要求1所述的电量指示电路，其特征在于：第一状态至第N状态随电源电压变化而相互切换，所述电源电压为模拟电压。

3.根据权利要求2所述的电量指示电路，其特征在于：当所述电源电压达到第k阈值时，所述电量指示电路处于第k状态；当所述电源电压未达到第一阈值时，所述电量指示电路处于第N+1状态；第k+1阈值大于第k阈值，所述第k+1阈值与第k阈值的差值为定值，其中1≤k<k+1≤N。

4.根据权利要求3所述的电量指示电路，其特征在于：第k支路由一个电阻、一个发光二极管和k-1个稳压二极管串联组成。

5.根据权利要求4所述的电量指示电路，其特征在于：所述电量指示电路集成在片内，所述第一节点为芯片引脚。

6.一种电量指示方法，其特征在于：

包括由N条支路相并联的并联电路，所述并联电路输入端接收电源电压，输出端接地；所述并联电路的干路与支路的连接点为节点，以按与输入端由近至远的顺序，依次标记所述节点为第一节点至第N节点；所述电量指示电路共有N+1种状态；

当第一节点至第k节点对应的支路均导通，记为第k状态，表征电源具有k/N*100％的电量，其中1≤k≤N；

当第一节点至第N节点对应的支路均不导通，记为第N+1状态，表征电源没有电量。