CN205139344U - 电量显示装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种电量显示装置,包括主控芯片、电量显示装置、电量采集电路及非易失性存储器;电量采集电路的检测端与设备电源连接,电量采集电路的输出端与主控芯片一输入脚连通;电量显示装置的输入端与主控芯片的一输出脚连通;其中,电量采集电路,用于检测设备电源的电量;主控芯片,用于根据电量采集电路检测到的电量计算设备电源的剩余电量,并存储于非易失性存储器中,同时控制电量显示装置显示设备电源的剩余电量。本实用新型提出的电量显示装置及电子设备,将设备电源的历史充放电数据记录于非易失性存储器中,在检测设备电源电量时使用设备电源历史充放电数据对电源电量进行修正,从而达到对设备电源电量的高精度显示。

Description

电量显示装置及电子设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电源电量显示技术领域,尤其涉及一种电量显示装置及具有此电 量显示装置的电子设备。
背景技术
[0002] 现有的电子设备中一部分没有设置电源电量显示装置,使用者无法对电子设备的 剩余电量有直观的了解,电源电量耗尽给使用者带来了极大的不便。而现有具有电量显示 装置的电子设备主要采用检测设备电源电压并选取几个电压点对应点量不同的LED来表示 电源容量,或者采用安时积分法显示设备电量。
[0003] 采用检测设备电源电压并选取几个电压点对应点量不同的LED来表示电源容量的 方式,只能大概估计电源电量,尤其在负载变化较大的情况下显示精度较差。
[0004] 采用安时积分法显示电量的电子设备,只能简单记忆前一次的充电曲线,当MCU断 电时,需要重新估算电量,准确度较差;同时使用安时积分法不能适应电源随着使用寿命减 少而发生的容量变化。
[0005] 因此,不管是采用检测设备电源电压并选取几个电压点对应点量不同的LED来表 示电源容量,或者是采用安时积分法显示设备电量的方式,都存在显示精度不高的问题。 实用新型内容
[0006] 本实用新型的主要目的是提供一种电量显示装置,旨在解决现有电子设备中电量 显示装置精度差的技术问题。
[0007] 为实现上述目的,本实用新型提出一种电量显示装置,包括主控芯片、电量显示装 置、电量采集电路及非易失性存储器;所述电量采集电路的检测端与设备电源连接,所述电 量采集电路的输出端与所述主控芯片一输入脚连通;所述电量显示装置的输入端与所述主 控芯片的一输出脚连通;其中,
[0008] 所述电量采集电路,用于检测所述设备电源的电量;
[0009] 所述主控芯片,用于根据所述电量采集电路检测到的电量计算所述设备电源的剩 余电量,并存储于所述非易失性存储器中,同时控制所述电量显示装置显示所述设备电源 的剩余电量。
[0010] 优选地,所述电量采集电路包括电流采集电路,所述电流采集电路与所述设备电 源的充放电电路连接。
[0011]优选地,述电量采集电路还包括电压采集电路,所述电压采集电路与所述设备电 源连接。
[0012] 优选地,所述非易失性存储器为EEPR0M存储芯片。
[0013] 优选地,所述电量显示装置还包括温度传感器,所述温度传感器分别与所述设备 电源和所述主控芯片连接,所述温度传感器采集所述设备电源温度并将所述设备电源温度 信息发送至所述主控芯片。
[0014] 优选地,所述电量显示装置还包括交直流转换电路;所述电量采集电路通过所述 交直流转换电路与所述设备电源充放电电路连接。
[0015] 优选地,所述电量显示装置还包括报警装置,所述报警装置与所述主控芯片连接 并在所述设备电源处于低电量状态时触发报警。
[0016] 优选地,所述报警装置为LED灯。
[0017] 此外,本实用新型还公开一种电子设备,该电子设备包括电量显示装置,所述电量 显示装置包括主控芯片、电量显示装置、电量采集电路及非易失性存储器;电量采集电路的 检测端与设备电源连接,输出端与主控芯片一输入脚连通;电量显示装置的输入端与主控 芯片的一输出脚连通;其中,电量采集电路,用于检测设备电源的电量;主控芯片,用于根据 电量采集电路检测到的电量计算设备电源的剩余电量,并存储于非易失性存储器中,同时 控制电量显示装置显示设备电源的剩余电量。
[0018] 优选地,所述电子设备为移动电源。
[0019] 本实用新型通过将设备电源的历史充放电数据记录于非易失性存储器中,在检测 设备电源电量时使用设备电源历史充放电数据对电源电量进行修正,从而达到对设备电源 电量的高精度显示;同时本实用新型的电量显示装置即使突然断电,也不会影响非易失性 存储器中存储的设备电源历史充放电数据,电量显示装置重新通电之后读取非易失性存储 器中的设备电源历史充放电数据对电量采集电路获取的设备电源剩余电量进行修正,准确 率较高。
附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
[0021] 图1为本实用新型提出的电量显示装置的结构框图。
[0022] 附图标号说明:
Figure CN205139344UD00041
[0024] 本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0025] 下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型的一部分实施例,而不是全部 的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0026] 需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……) 仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如 果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0027] 另外,在本实用新型中涉及"第一"、"第二"等的描述仅用于描述目的,而不能理解 为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、 "第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方 案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合 出线相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求 的保护范围之内。
[0028]本实用新型提出一种电量显示装置及电子设备。
[0029] 参见图1,本实用新型提出的电量显示装置的结构框图。
[0030] 本实用新型提出的电量显示装置,包括主控芯片10、电量显示装置20、非易失性存 储器30、电量采集电路40和设备电源50。其中电量采集电路40的检测端与设备电源50连接, 电量采集电路40的输出端与主控芯片10的一输入脚连通;电量显示装置20的输入端与主控 芯片10的另一输出脚连通;其中电量采集电路40用以采集检测设备电源50的参数;主控芯 片10用于根据电量采集电路40采集到的参数计算设备电源50的剩余电量并将剩余电量存 储于非易失性存储器30中,同时驱动电量显示装置20显示设备电源50的剩余电量。
[0031]本实用新型提出的电量显示装置通过将设备电源50的历史充放电数据保存至非 易失性存储器30中,主控芯片10根据电量采集电路40发送的参数计算设备电源50剩余电量 时,调用非易失性存储器30中的设备电源50历史充放电数据对计算结果进行修正,电量显 示结果更加准确,精度更高。
[0032]优选地,该实用新型中的电量采集电路40为与设备电源50充放电电路连通的电流 采集电路41。
[0033]电流采集电路41实时采集设备电源50实时的充放电电流并将采集结果反馈至主 控芯片10,主控芯片10根据设备电源50的充放电电流匹配设备电源50的电流特性曲线并调 用非易失性存储器30中的设备电源50历史充放电数据进行修正之后得出设备电源50剩余 电量信息并发送至电量显示装置20,使用者通过电量显示装置20即可直观的得知设备电源 50的剩余电量。
[0034]优选地,该实施例的电量采集电路40除电流电测电路41之外还包括电压采集电路 42,电压采集电路42与设备电源50连接。
[0035]设备电源50空载时电路中没有充放电电流,电流采集电路41无法对空载的设备电 源50进行检测。为此需要在电量采集电路40中增设电压采集电路42,电压采集电路42在设 备电源50空载时检测其电压并将检测数据反馈至主控芯片10,主控芯片10根据接收的电压 和存储于非易失性存储器30中的设备电源50历史充放电数据进行匹配得出设备电源50的 剩余电量信息并驱动电量显示装置20显示设备电源50的电量信息,同时将相关信息存储于 非易失性存储器30中备用。
[0036] 优选地,该实用新型中,非易失性存储器50为EEPR0M存储芯片,采用EEPR0M存储芯 片的理由在于EEPR0M存储芯片不仅断电不会导致存储信息丢失而且随机访问方便、读写寿 命长、成本较为低廉。
[0037] 优选地,该实施例中的电量显示装置20为IXD显示屏。
[0038] 电量显示装置20有多种选择,例如LCD显示屏、0LED显示屏或者使用多个LED组合 显示,该实施例中优选为使用LCD显示屏,因其成本较低且显示效果更佳直观。设备电源50 的剩余电量信息在LCD显示屏上可以选择多种选择方式,例如显示剩余具体电量数值、百分 比表示或者剩余电量可用时间表示,通过LCD显示屏,使用者对设备电源50的剩余电量有更 加直接的掌控。
[0039] 优选地,该实施例的电量显示装置中还包括温度传感器70,该温度传感器70与设 备电源50连通并实时检测设备电源50温度信息并发送至主控芯片10。
[0040] 设备电源50的性能会一定程度上受到温度的影响,设备电源50充放电的过程中其 自身特性也会发生变化,该实施例利用温度传感器70实时监控设备电源50的温度,当设备 电源50温度在0-40摄氏度之间时,主控芯片10不用对电量显示数据进行修正,而当设备电 源50温度超过此范围时,则调用非易失性存储器30中的设备电源50温度特性曲线对电量显 示数据进行修正,以提高电量显示准确度。
[0041] 优选地,该实施例的电量显示装置还包括交直流转换电路,设备电源50由外部交 流电充电时,电量采集电路40通过此交直流转换电路将设备电源50的充电电流进行转换, 提尚电流米集精度。
[0042] 优选地,该实施例的电量显示装置中还设置有报警装置60,该报警装置60与主控 芯片10连通,并在主控芯片10检测到设备电源50处于低电量状态时触发,提醒使用者更换 设备电源50或者对设备电源50进行充电。
[0043]该实施例中的报警装置60可以选择为蜂鸣报警器或发光LED灯,该实施例中报警 装置60优选为LED灯,LED灯平时处于关闭状态,当设备电源50处于低电量状态时由主控芯 片10触发点亮,以提醒使用者更换设备电源50或者对设备电源50进行充电。
[0044]本实用新型电量显示装置的具体工作原理如下:
[0045]本实用新型提出的电量显示装置,当使用外部电源对设备电源50进行充电时,主 控芯片10通过电流采集电路41获取充电电流的大小,以每250ms-次速度累加,每240次求 和结果取一次平均值,并转换成mhA,若大于50mAh或1 %时则更新EEPR0M存储芯片中的电 量,否则暂存处理。计算总电量后,更新电量显示。继续检测充电电流,下一个240次求和值 和暂存值相加,并判断与更新电量。当充电完成之后,将新的总电量添加到总电量列表中, 并更新一次充电次数存储于EEPR0M存储芯片中。
[0046]当设备电源50对外部进行放电时,主控芯片10通过电流采集电路41获取放电电流 大小,以每250ms-次速度累加,每240次求和结果取一次平均值,并转换成mhA,若大于 50mAh或1 %时则更新EEPR0M存储芯片中的电量,否则暂存处理。计算总电量后,更新电量显 示。继续检测充电电流,下一个240次求和值和暂存值相加,并判断与更新电量存储于 EEPR0M存储芯片中。
[0047]更新电量显示数据时,主控芯片10读取存储于EEPR0M存储芯片中的数据,去前两 次充电完成时设备电源50的电量值的平均值作为当前总电量,再通过电量采集电路40检测 并计算得到当前设备电源50剩余电量,再通过主控芯片10计算当前电量百分比或剩余电 量。同时主控芯片10根据温度传感器70获取的设备电源50实时温度对计算得到的当前电量 百分比或剩余电量进行进一步修正,当设备电源50温度在0~40度之间时,电量值可以不做 修正处理,当超出温度范围,再根据设备电源50的实测温度特性,修正设备电源50容量值。 [0048]当设备电源50处于空载状态时,空载电压进入稳定状态,主控芯片10通过电压采 集电路42读取设备电源50的电压,对应当前设备电源50容量,更新EEPROM存储芯片的电源 电压曲线。
[0049]当主控芯片发生重启,例如发生强干扰、软件WatchDog重启、大负载使电源保护电 路动作等情况,主控芯片10通过电压采集电路42读取设备电源50的电压,并根据EEPROM存 储芯片中的电源电压曲线可非常接近的计算出设备电源50当前容量并显示出来。
[0050] 本实用新型还提出一种电子设备,该电子设备包括电量显示装置,该电量显示装 置的具体结构参照上述实施例,由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案, 因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
[0051 ]优选地,该实施例中的电子设备为移动电源或者手电筒。
[0052]以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围, 凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相 关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1. 一种电量显示装置,其特征在于,包括主控芯片、电量显示装置、电量采集电路及非 易失性存储器;所述电量采集电路的检测端与设备电源连接,所述电量采集电路的输出端 与所述主控芯片一输入脚连通;所述电量显示装置的输入端与所述主控芯片的一输出脚连 通;其中, 所述电量采集电路,用于检测所述设备电源的电量; 所述主控芯片,用于根据所述电量采集电路检测到的电量计算所述设备电源的剩余电 量,并存储于所述非易失性存储器中,同时控制所述电量显示装置显示所述设备电源的剩 余电量。
2. 如权利要求1所述的电量显示装置,其特征在于,所述电量采集电路包括电流采集电 路,所述电流采集电路与所述设备电源的充放电电路连接。
3. 如权利要求2所述的电量显示装置,其特征在于,所述电量采集电路还包括电压采集 电路,所述电压采集电路与所述设备电源连接。
4.如权利要求1至3任意一项所述的电量显示装置,其特征在于,所述非易失性存储器 为EEPROM存储芯片。
5. 如权利要求1所述的电量显示装置,其特征在于,所述电量显示装置还包括温度传感 器,所述温度传感器分别与所述设备电源和所述主控芯片连接,所述温度传感器采集所述 设备电源温度并将所述设备电源温度信息发送至所述主控芯片。
6. 如权利要求1所述的电量显示装置,其特征在于,所述电量显示装置还包括交直流转 换电路;所述电量采集电路通过所述交直流转换电路与所述设备电源充放电电路连接。
7.如权利要求1所述的电量显示装置,其特征在于,所述电量显示装置还包括报警装 置,所述报警装置与所述主控芯片连接并在所述设备电源处于低电量状态时触发报警。
8. 如权利要求7所述的电量显示装置,其特征在于,所述报警装置为LED灯。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1至8任意一项所述的电 量显示装置。
10. 如权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备为移动电源。
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