CN112104019A - 一种电池状态检测装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种电池状态检测装置，包括：充电电路、电池电压检测电路与充电检测电路；充电检测电路用于检测所述充电电路的充电状态；电池电压检测电路用于检测电池的电压值，电池连接于所述充电电路中。本说明书实施例的充电检测电路与电池电压检测电路分别连接单片机不同的输入端口。充电电路在充电时，充电检测电路可以将充电电压输入至单片机的输入端口，单片机可以根据预先设置的阈值，判断出充电电路的充电状态，避免电池出现过充的情况。电池电压检测电路可以将电池电压输入至单片机的输入端口，单片机可以根据预先设置的阈值，判断出电池的状态，若电池的电压低于阈值时，可以向用户发出充电提醒，避免电池所处电压过低。

Description

一种电池状态检测装置
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种电池状态检测装置。
背景技术
随着电子技术的不断发展，越来越多的电子爱好者搞起了DIY设备，类似各种机器人、智能小车、飞行器等，这些设备中大部分会应用充电电池，充电电池不能过充或过放。电池充电电压过大，或者电池所处电压过低，都会影响电池的使用效果。现有技术中，电池装置大都只是检测电池是否充满，而常常忽略电池所处电压是否过低，而影响使用效果。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池状态检测装置，用于解决现有技术中电池装置大都只是检测电池是否充满，而常常忽略电池所处电压是否过低的问题。
本申请实施例采用下述技术方案：
本申请实施例提供一种电池状态检测装置，所述装置包括：
充电电路、电池电压检测电路与充电检测电路；
所述充电检测电路用于检测所述充电电路的充电状态；
所述电池电压检测电路用于检测电池的电压值，其中，所述电池连接于所述充电电路中。
需要说明的是，本说明书实施例中的充电检测电路与电池电压检测电路分别连接单片机不同的输入端口。充电电路在充电时，充电检测电路可以将充电电压输入至单片机的输入端口，单片机可以根据预先设置的阈值，判断出充电电路的充电状态，避免电池出现过充的情况。电池电压检测电路可以将电池电压输入至单片机的输入端口，单片机可以根据预先设置的阈值，判断出电池的状态，若电池的电压低于阈值时，可以向用户发出充电提醒，避免电池所处电压过低，影响使用效果。
进一步的，所述充电电路包括充电接口与电池接口，其中，
所述充电接口用于连接充电器；
所述电池接口用于连接电池。
进一步的，所述充电电路还包括二极管，所述二极管靠近充电接口的一端连接所述充电检测电路，所述二极管靠近电池接口的一端连接所述电池电压检测电路。
需要说明的是，二极管负责隔离充电电压与电池电压。二极管靠近充电接口的一端为充电电压，以便可以使得充电检测电路用于检测充电器的电压是否在位，二极管靠近电池接口的一端为电池电压，以便可以使得电池电压检测电路可以用于检测电池电压大小。
进一步的，所述二极管为肖特基二极管。
需要说明的是，肖特基二极管相比于普通的二极管，肖特基二极管压降更小，隔离充电电压与电池电压的效果越好。
进一步的，所述电池电压检测电路包括第一电阻与第二电阻，其中，
所述第一电阻的一端连接电池接口，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻与单片机的第一输入端；
所述第二电阻的一端接地，所述第二电阻的另一端连接所述第一电阻与所述单片机的第一输入端。
需要说明的是，为了保护单片机，第一电阻与第二电阻用于分压，输入至电池电压检测电路的电压经过分压处理后，将剩余的电压输入至单片机，单片机根据输入的电压作出处理。
进一步的，所述充电检测电路包括第三电阻与第四电阻，其中，
所述第三电阻的一端连接充电接口，所述第三电阻的另一端连接所述第四电阻与单片机的第二输入端；
所述第四电阻的一端接地，所述第四电阻的另一端连接所述第三电阻与所述单片机的第二输入端。
需要说明的是，为了保护单片机，第三电阻与第四电阻用于分压，输入至电池电压检测电路的电压经过分压处理后，将剩余的电压输入至单片机，单片机根据输入的电压作出处理。
进一步的，所述装置还包括提醒电路；
所述提醒电路用于根据所述电池电压检测电路与所述充电检测电路的检测结果，做出对应的提醒信息。
进一步的，所述提醒电路包括蜂鸣器电路与指示灯电路，其中，
所述蜂鸣器电路的正极连接单片机的第三输入端，所述蜂鸣器的负极接地；
所述指示灯电路的正极连接单片机的第四输入端，所述指示灯电路的负极接地。
进一步的，所述单片机的第一输入端的阈值为2.2V；
若所述单片机的第一输入端输入的电压处于2.2V时，提醒电池需要充电。
进一步的，所述单片机的第二输入端的阈值为3.3V；
若所述单片机的第二输入端输入的电压处于3.3V，提醒电池已充电。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本说明书实施例中的充电检测电路与电池电压检测电路分别连接单片机不同的输入端口。充电电路在充电时，充电检测电路可以将充电电压输入至单片机的输入端口，单片机可以根据预先设置的阈值，判断出充电电路的充电状态，避免电池出现过充的情况。电池电压检测电路可以将电池电压输入至单片机的输入端口，单片机可以根据预先设置的阈值，判断出电池的状态，若电池的电压低于阈值时，可以向用户发出充电提醒，避免电池所处电压过低，影响使用效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本说明书实施例提供的一种电池状态检测装置的结构示意图；
图2为本说明书实施例提供的单片机电路的示意图；
图3为本说明书实施例提供的蜂鸣器电路的示意图；
图4为本说明书实施例提供的指示灯电路的示意图；
图5为本说明书实施例提供的充电电路的示意图；
图6为本说明书实施例提供的电池电压检测电路的示意图；
图7为本说明书实施例提供的充电检测电路的示意图；
图8为本说明书实施例提供的电池状态检测装置的整体结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1为本说明书实施例提供的一种电池状态检测装置的结构示意图，所述装置包括：充电电路1、电池电压检测电路2与充电检测电路3。
充电检测电路3可以用于检测所述充电电路1的充电状态；
电池电压检测电路2可以用于检测电池的电压，其中，所述电池连接于所述充电电路1中。
需要说明的是，充电检测电路3与电池电压检测电路2分别连接单片机不同的输入端口。充电电路1在充电时，充电检测电路3可以将充电电压输入至单片机的输入端口，单片机可以根据预先设置的阈值，判断出充电电路1的充电状态，避免电池出现过充的情况。电池电压检测电路2可以将电池电压输入至单片机的输入端口，单片机可以根据预先设置的阈值，判断出电池的状态，若电池的电压低于阈值时，可以向用户发出充电提醒，避免电池所处电压过低，影响使用效果。
进一步的，充电电路1包括充电接口与电池接口，其中，
充电接口用于连接充电器；
电池接口用于连接电池。
进一步的，充电电路1还包括二极管，二极管靠近充电接口的一端连接所述充电检测电路3，所述二极管靠近电池接口的一端连接所述电池电压检测电路2。
需要说明的是，二极管负责隔离充电电压与电池电压。二极管靠近充电接口的一端为充电电压，以便可以使得充电检测电路3用于检测充电器的电压是否在位，二极管靠近电池接口的一端为电池电压，以便可以使得电池电压检测电路2可以用于检测电池电压大小。
进一步的，二极管为肖特基二极管。
需要说明的是，肖特基二极管相比于普通的二极管，肖特基二极管压降更小，隔离充电电压与电池电压的效果越好。
进一步的，电池电压检测电路2包括第一电阻与第二电阻，其中，
所述第一电阻的一端连接电池接口，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻与单片机的第一输入端；
所述第二电阻的一端接地，所述第二电阻的另一端连接所述第一电阻与所述单片机的第一输入端。
需要说明的是，为了保护单片机，第一电阻与第二电阻用于分压，输入至电池电压检测电路2的电压经过分压处理后，将剩余的电压输入至单片机，单片机根据输入的电压作出处理。
进一步的，充电检测电路3包括第三电阻与第四电阻，其中，
所述第三电阻的一端连接充电接口，所述第三电阻的另一端连接所述第四电阻与单片机的第二输入端；
所述第四电阻的一端接地，所述第四电阻的另一端连接所述第三电阻与所述单片机的第二输入端。
需要说明的是，为了保护单片机，第三电阻与第四电阻用于分压，输入至电池电压检测电路2的电压经过分压处理后，将剩余的电压输入至单片机，单片机根据输入的电压作出处理。
进一步的，装置还包括提醒电路；
所述提醒电路用于根据所述电池电压检测电路2与所述充电检测电路3的检测结果，做出对应的提醒信息。
进一步的，提醒电路包括蜂鸣器电路与指示灯电路，其中，
所述蜂鸣器电路的正极连接单片机的第三输入端，所述蜂鸣器的负极接地；
所述指示灯电路的正极连接单片机的第四输入端，所述指示灯电路的负极接地。
进一步的，单片机的第一输入端的阈值为2.2V；
若所述单片机的第一输入端输入的电压处于2.2V时，提醒电池需要充电。
进一步的，单片机的第二输入端的阈值为3.3V；
若所述单片机的第二输入端输入的电压处于3.3V，提醒电池已充电。此外，单片机的第一输入端或第二输入端输入的电压为2.8V时，可以开始提示已充满。
需要说明的是，单片机控制板可以由简单的最小系统+蜂鸣器组成，单片机最小系统由单片机+时钟电路+电源电路组成，满足单片机的最小工作条件。
参见图2与图3，示出了单片机电路与蜂鸣器电路的示意图，蜂鸣器电路正极接单片机BUZZER_CTL接口，负极接地，由单片机BUZZER_CTL接口控制蜂鸣器的开关。
参见图2与图4，示出了单片机电路与指示灯电路的示意图，指示灯电路正极接单片机LIGHT_CTL接口，负极接地，由单片机LIGHT_CTL接口控制蜂鸣器的开关。
参见图2、图5与图6，示出了单片机电路、充电电路与电池电压检测电路的示意图，电池电压检测电路连接单片机的BAT_DEC接口，由单片机BAT_DEC接口接收电池电压检测电路输入的电压。电池电压检测电路的PW1.2连接充电电路的PW1.2端口。
电池电压检测电路包括电阻R9、电阻R10与电容C1，其中，电阻R9的一端连接PW1.2，电阻R9的另一端连接单片机BAT_DEC接口，电阻R10的一端接地，电阻R10的另一端连接R9、单片机BAT_DEC接口与电容C1，电容C1一端接地，电容C1的另一端连接电阻R10、电阻R9与单片机BAT_DEC接口。
R9与R10负责分压，由于单片机BAT_DEC接口承受电压最大不超过3.3V，所以需要将电池电压分压到此范围内再进行输入。电容C1起到滤波的作用。
参见图2、图5与图7，示出了单片机电路、充电电路与充电检测电路的示意图，充电检测电路连接单片机的CHARGE_DEC接口，由单片机CHARGE_DEC接口接收充电检测电路输入的电压。充电检测电路的PW1连接充电电路的PW1端口。
充电检测电路包括电阻R2、电阻R3、三极管Q1与电阻R1，其中，电阻R2的一端连接PW1，电阻R2的另一端连接三极管Q1的基极与电阻R3，电阻R3的一端接地，电阻R3的另一端连接R2与三极管Q1的基极，三极管Q1的基极连接电阻R2与电阻R3，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极连接电阻R1与单片机的BAT_DEC接口，电阻R1一端连接3P3V端，电阻R1的另一端连接三极管Q1的集电极与单片机的CHARGE_DEC接口。
R2与R3负责分压，由于单片机的CHARGE_DEC接口承受电压最大不超过3.3V，所以需要将电池电压分压到此范围内再进行输入。三极管Q1起到开关作用，电阻R1用于上拉电阻。
需要说明的是，本说明书实施例的充电电池可以应用航模电池，航模电池是将几块电池串联使用，其中一块电池出现故障则整个电池包都无法使用，由于是多块电池串联，所以充电器一般选择平衡充，平衡充可以分别给每块电池充电而不是给整个电池包充电，这样可以保证每块电池的使用状态相同，延长使用寿命，需要注意的是航模电池不能过充过放。
参见图5，整个电池状态检测装置工作模式如下：充电器在充电过程中会有指示灯，红色代表正在充电，绿色代表电量已充满，通过单片机监控板的设计，可以在用电设备中时刻监控充电状态，并监控电池电压，随时提醒用户。如图5所示，J10为单片机控制板上的充电接口，与充电器连接，三根电源线PW1/PW2/PW3代表三节电池的电压，正常状态下(单节锂电池按3.7V计算)，PW1＝11.1V，PW2＝7.4V，PW3＝3.7V，J2为与电池充电口连接的接口，负责给电池充电，DC1为肖特基二极管，负责隔离PW1与PW1_2，原因为PW1为充电电压，可以用于检测PW1是否在位，PW1_2为电池电压，可以用于检测电池电压大小。当用电设备插入充电器给航模电池充电器，单片机检测到充电电压，同时检测到电池电压，如果两者同时在位，且电池电压达到了设定的阈值之后，单片机会控制蜂鸣器电路的开关，嘀嘀嘀响声提醒用户电池已充满，当用户拔掉充电器，开始使用用电设备时，单片机检测电池电压，如果电池电压低于设定的阈值，单片机会控制蜂鸣器的同时，控制指示灯的开关，嘀嘀嘀响声配合指示灯的亮灭来提醒用户该充电了。
通过上述工作模式，可以防止航模电池的过充与过放，延长电池寿命。
需要说明的是，单片机控制板上可以有航模电池充电口的插座与充电器的插座，用于连接充电器与航模电池。参见图8，示出了电池状态检测装置的整体结构示意图，单片机控制板上设置有充电接口、电池接口、蜂鸣器与指示灯，充电接口用于连接充电器，电池接口用于连接航模电池。
还需要说明的是，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电池状态检测装置，其特征在于，所述装置包括：
充电电路、电池电压检测电路与充电检测电路；
所述充电检测电路用于检测所述充电电路的充电状态；
所述电池电压检测电路用于检测电池的电压值，其中，所述电池连接于所述充电电路中。
2.根据权利要求1所述的电池状态检测装置，其特征在于，所述充电电路包括充电接口与电池接口，其中，
所述充电接口用于连接充电器；
所述电池接口用于连接电池。
3.根据权利要求2所述的电池状态检测装置，其特征在于，所述充电电路还包括二极管，所述二极管靠近充电接口的一端连接所述充电检测电路，所述二极管靠近电池接口的一端连接所述电池电压检测电路。
4.根据权利要求3所述的电池状态检测装置，其特征在于，所述二极管为肖特基二极管。
5.根据权利要求1所述的电池状态检测装置，其特征在于，所述电池电压检测电路包括第一电阻与第二电阻，其中，
所述第一电阻的一端连接电池接口，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻与单片机的第一输入端；
所述第二电阻的一端接地，所述第二电阻的另一端连接所述第一电阻与所述单片机的第一输入端。
6.根据权利要求1所述的电池状态检测装置，其特征在于，所述充电检测电路包括第三电阻与第四电阻，其中，
所述第三电阻的一端连接充电接口，所述第三电阻的另一端连接所述第四电阻与单片机的第二输入端；
所述第四电阻的一端接地，所述第四电阻的另一端连接所述第三电阻与所述单片机的第二输入端。
7.根据权利要求1所述的电池状态检测装置，其特征在于，所述装置还包括提醒电路；
所述提醒电路用于根据所述电池电压检测电路与所述充电检测电路的检测结果，做出对应的提醒信息。
8.根据权利要求7所述的电池状态检测装置，其特征在于，所述提醒电路包括蜂鸣器电路与指示灯电路，其中，
所述蜂鸣器电路的正极连接单片机的第三输入端，所述蜂鸣器的负极接地；
所述指示灯电路的正极连接单片机的第四输入端，所述指示灯电路的负极接地。
9.根据权利要求5所述的电池状态检测装置，其特征在于，所述单片机的第一输入端的阈值为2.2V；
若所述单片机的第一输入端输入的电压处于2.2V时，提醒电池需要充电。
10.根据权利要求6所述的电池状态检测装置，其特征在于，所述单片机的第二输入端的阈值为3.3V；
若所述单片机的第二输入端输入的电压处于3.3V，提醒电池已充电。
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