CN205595823U - 一种电池电量管理电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电池电量管理电路，包括对电池进行充电的充电模块、对电池进行放电的放电模块、对电池电量进行管理的MCU单元，还包括用于显示电池电量状态的显示模块以及至少一个电流电压取样模块；所述显示模块与所述MCU单元连接，所述电流电压取样模块连接于所述充电模块和放电模块之间，所述MCU单元的信号检测端口分别连接在所述电流电压取样模块的两采样输出端，实时监控所述电流电压取样模块两端的电压以及流经该电流电压取样模块内的电流，并将计算后获得的电量信息传输给所述显示模块进行显示。上述设计使该电池电量管理电路能更精确的检测电池电量，同时有利于数据的保存和电量有效利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电路技术领域，具体地涉及一种电池电量管理电路。
背景技术
作为21世纪能源领域的重大产业之一的镍氢、镍镉电池产业，正在众多领域得到广泛的应用——如电动汽车、自动化装备、电动设备及工具驱动电源的动力电池，军事、煤矿及企事业等单位的蓄能电池，以及通信指挥系统的常备电源等。
现有的使用镍氢、镍镉电池的产品，因为无法通过电池内阻的大小或电压来实现电池电量的准确判断，所以通常都是采用库仑计来实现电池电量的判断，为提高显示的精度，大家都会选择保留一部分电量，例如：2200mAH的电池，预留200mAH的电量，库仑计的总量依照2000mAH来进行充放电显示，这种方式不仅会浪费电池的宝贵容量且极易形成记忆效应，导致电池可使用容量下降的同时又影响电池的实际容量。并且随着电池实际容量的下降，当下降值超过预留容量时，不仅会影响显示的精度(例如下降到3％就关机)，也会造成产品提前关机导致数据来不及保存而丢失，影响后续功能的实现。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电池电量管理电路，该管理电路具有精确检测能力，能在充电放电过程中精确测量电池容量，并通过显示屏显示出来。
本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种电池电量管理电路，包括对电池进行充电的充电模块、对电池进行放电的放电模块、对电池电量进行管理的MCU单元，还包括用于显示电池电量状态的显示模块以及至少一个电流电压取样模块；所述显示模块与所述MCU单元连接，所述电流电压取样模块连接于所述充电模块和放电模块之间，所述MCU单元的信号检测端口分别连接在所述电流电压取样模块的两采样输出端，实时监控所述电流电压取样模块两端的电压以及流经该电流电压取样模块内的电流，并将计算后获得的电量信息传输给所述显示模块进行显示。
进一步的，所述电流电压取样模块包括第一滤波电阻、第二滤波电阻、第一滤波电容、第二滤波电容以及至少一个测量电阻；所述第一滤波电阻和第一滤波电容串联后接在充电模块的输入端和输出端之间，所述第二滤波电阻和第二滤波电容串联后接在测量电阻和放电模块的输出端之间，所述测量电阻接在第一滤波电阻和第二滤波电阻之间，所述第一滤波电阻与第一滤波电容的串联节点和第二滤波电阻与第二滤波电容的串联节点作为所述电流电压取样模块的两采样输出端，分别与所述MCU单元的信号检测端口连接。
进一步的，所述MCU单元的型号为HT66F004。
进一步的，所述显示模块包括LCD液晶显示屏和LED背光板，所述LCD液晶显示屏和LED背光板均于MCU单元连接。
进一步的，所述LED背光板是多种颜色的光源构成。
本实用新型的有益技术效果：
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该电池电量管理电路中的MCU单元的信号检测端口接在滤波电阻和滤波电容之间的采样输出端，可以有效降低测量电阻两端的电压电流波动，对电池电量进行更精确的检测并通过显示模块显示出来。该电池电量管理电路有利于电池电量的有效利用和数据的保存，并能提高电量的显示精度。
附图说明
图1为本实用新型的电路方块示意图。
图2为本实用新型电流电压取样模块的方块示意图。
图3为本实用新型的电路结构示意图。
图4为本实用新型MCU单元的电路结构示意图。
图5为本实用新型显示模块部分的电路结构示意图。
图中：1、充电模块：2、放电模块：3、MCU单元：4、显示模块：5、电流电压取样模块：501、第一滤波电阻：502、第二滤波电阻：503、第一滤波电容：504、第二滤波电容：6、测量电阻。
具体实施方式
现结合附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1所示，一种电池电量管理电路，包括对电池进行充电的充电模块1、对电池进行放电的放电模块2、对电池电量进行管理的MCU单元3，还包括用于显示电池电量状态的显示模块4以及电流电压取样模块5；所述显示模块4与所述MCU单元3连接，所述电流电压取样模块5连接于所述充电模块1和放电模块2之间，所述MCU单元3的信号检测端口分别连接在所述电流电压取样模块5的两采样输出端，实时监控所述电流电压取样模块5两端的电压以及流经该电流电压取样模块5内的电流，并将计算后获得的电量信息传输给所述显示模块4进行显示。
所述电流电压取样模块5包括第一滤波电阻501、第二滤波电阻502、第一滤波电容503、第二滤波电容504以及至少一个测量电阻6；所述第一滤波电阻501和第一滤波电容503串联后接在充电模块1的输入端和输出端之间，所述第二滤波电阻502和第二滤波电容504串联后接在测量电阻6和放电模块2的输出端之间，所述测量电阻6接在第一滤波电阻501和第二滤波电阻502之间，所述第一滤波电阻501与第一滤波电容503的串联节点和第二滤波电阻502与第二滤波电容504的串联节点作为所述电流电压取样模块5的两采样输出端，分别与所述MCU单元3的信号检测端口连接。
如图2、图3、图4、图5所示，所述测量电阻6可以采用一个电阻或多个电阻并联，多个电阻并联可以使流经测量电阻6的电流分流，降低单个电阻的负载从而避免损坏，本实施例优选将两个电阻R20、R21并联作为测量电阻6。
所述MCU单元3的17脚和18脚作为MCU单元3的信号检测端口分别连接在电阻R12(即第一滤波电阻501)和电容C4(即第一滤波电容503)之间的串联节点VB+以及电阻R11(即第二滤波电阻502)和电容C5(即第二滤波电容504)之间的串联节点VBAT+上，由于不是直接接在测量电阻6的两端，因此该设计能有效降低测量电阻6两端电流电压的检测波动，大幅增加测量精度。所述MCU单元3实时监控所述测量电阻6两端的电压以及流经该测量电阻6的电流，在一般状态下，所述MCU单元3对流经测量电阻6的电流进行库伦计算并得到的电池电量数据传输到显示模块4显示出来。
所述显示模块4包括表面的LCD液晶显示屏和底部的LED背光板，所述LCD液晶显示屏用于显示电量，所述LED背光板用于提供多种颜色的背光源，两者均与MCU单元3连接，在本实施例中所述LED背光板优选提供蓝、红两种颜色的光源，使LCD液晶显示屏不论在白天黑夜都能正常显示。
在本实施例中MCU单元3的型号优选为HT66F004。
在放电状态下，当所述MCU单元3的17脚判断电池电压到低电压保护点时，确定电池处于彻底无电的状态并将库伦值清零，将电池状态设置为需要学习状态。此后一旦电池进入充电状态时，MCU单元3对流经该测量电阻6的电流进行累加计算，当判断电池到充饱状态后，以此时的总充电电流作为新的电池总容量。这样不必预先保留电池容量以提高显示精度，在电池充放电过程中就可以自动校准电池总容量。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种电池电量管理电路，包括对电池进行充电的充电模块、对电池进行放电的放电模块、对电池电量进行管理的MCU单元，其特征在于：还包括用于显示电池电量状态的显示模块以及至少一个电流电压取样模块；所述显示模块与所述MCU单元连接，所述电流电压取样模块连接于所述充电模块和放电模块之间，所述MCU单元的信号检测端口分别连接在所述电流电压取样模块的两采样输出端，实时监控所述电流电压取样模块两端的电压以及流经该电流电压取样模块内的电流，并将计算后获得的电量信息传输给所述显示模块进行显示。
2.根据权利要求1所述的电池电量管理电路，其特征在于：所述电流电压取样模块包括第一滤波电阻、第二滤波电阻、第一滤波电容、第二滤波电容以及至少一个测量电阻；所述第一滤波电阻和第一滤波电容串联后接在充电模块的输入端和输出端之间，所述第二滤波电阻和第二滤波电容串联后接在测量电阻和放电模块的输出端之间，所述测量电阻接在第一滤波电阻和第二滤波电阻之间，所述第一滤波电阻与第一滤波电容的串联节点和第二滤波电阻与第二滤波电容的串联节点作为所述电流电压取样模块的两采样输出端，分别与所述MCU单元的信号检测端口连接。
3.根据权利要求1所述的电池电量管理电路，其特征在于：所述MCU单元的型号HT66F004。
4.根据权利要求1所述的电池电量管理电路，其特征在于：所述显示模块包括LCD液晶显示屏和LED背光板，所述LCD液晶显示屏和LED背光板均与MCU单元连接。
5.根据权利要求4所述的电池电量管理电路，其特征在于：所述LED背光板是多种颜色的光源构成。
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