CN206272287U - 一种用于应急设备或可更换电池设备的电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及可移动便携式设备领域，尤其涉及一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，本实用新型在电池电量低于用户设定值时会以一定时间间隔闪烁LED并发出蜂鸣提醒用户进行电池充电；在报警电位以上时，当用户对电池进行翻转操作时，电池会显示当前的电量信息。电路可在完成测试并且电池状态正常时自动睡眠，以尽可能减小自耗电量。电路设计有RC唤醒电路，可在一定时间间隔内自动唤醒电路做测试，无异常时自动进行休眠状态。

Description

一种用于应急设备或可更换电池设备的电池

技术领域

本实用新型涉及可移动便携式设备领域，尤其涉及一种用于应急设备或可更换电池设备的电池。

背景技术

通常的电池没有电池电量自检测的功能，用户想要知道电池剩余电量只能将电池接入设备，利用设备的电池电量检测功能或者采用专用的电池电量检测设备来获取电池电量信息。若应用于工业设备中，有使用需求的时候，设备电池由于存放时间过长，电池自放电原因，使得使用者在使用时需要重新充电完成后才能进行作业。所造成的后果是：一者，造成使用者工作效率下降；二者，电池长时间亏电，造成电池早早报废。例如以下几种情况：

1、应急通信领域，在突发自然灾害时，电网与有线通信网络中断，灾区与外界需要马上建立通信，需要应用应急卫星通信设备，通常此类设备会由电池供电，而设备在存储期间，由于体积和造价的原因，每次点检会花费很长时间，而电池的检查一般也会随着设备点检一起进行，所以电池很难保证能保持在满电状态；

2、地理地质测绘领域，通常此类设备都比较精密，存储和架设的步骤复杂，若每次进行户外作业时都先取出机器开机判断，则会增加使用者的负担，耗费使用者很多富贵的时间，若不进行检查，则有可能在作业前或者作业时电池电量耗尽造成数据采集失败，造成更大的损失；

工业现场，通常此类设备数量都比较多，虽然会有专门人员进行管理，但逐个开机检查仍然是一个工作量很大的任务。

实用新型内容

本实用新型为克服上述的不足之处，目的在于提供一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，本实用新型在电池电量低于用户设定值时会以一定时间间隔闪烁LED并发出蜂鸣提醒用户进行电池充电；在报警电位以上时，当用户对电池进行翻转操作时，电池会显示当前的电量信息。电路可在完成测试并且电池状态正常时自动睡眠，以尽可能减小自耗电量；另外设计有RC唤醒电路，可在一定时间间隔内自动唤醒电路做测试，无异常时自动进行休眠状态。

本实用新型是通过以下技术方案达到上述目的：一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，包括单片机、震动传感器、LED灯、蜂鸣器、RC唤醒电路、电池本体；单片机分别与震动传感器、蜂鸣器、RC唤醒电路、电池本体连接；单片机通过GPI0口驱动LED灯显示电量信息。

作为优选，所述的单片机采用超低功耗超小LQFP封装的低电压STC单片机。

作为优选，所述的单片机自带有AD电池电量检测电路及由MOSFET管、电阻组成的放电电路。

作为优选，所述的电阻优选采用1.5欧姆的电阻。

作为优选，所述的单片机上的AD采样口带有贴片的0603光敏电阻或光敏二极管。

作为优选，所述的震动传感器采用全向水银开关。

作为优选，所述的LED灯采用0402封装的贴片LED，其亮度调节采用单片机做PWM输出。

作为优选，所述的RC唤醒电路包括一个电阻与一个电容，单片机启动时通过GPIO口对电容充电；单片机睡眠后，电容通过电阻放电，放电到预设电压，触发单片机外部中断，单片机退出睡眠模式。

作为优选，所述的RC唤醒电路电容的容值与电阻的阻值可根据需求调节。

作为优选，所述用于应急设备或可更换电池设备的电池的外观为无按键设计。

本实用新型的有益效果在于：(1)本实用新型采用震动传感器，震动传感器可触发电量检测电路显示电池电量；(2)采用低功耗单片机作为系统的检测和控制单元，采用单片机检测电池的电量信息；(3)电池电量检测电路驱动LED灯显示电量信息，方便易用；(4)LED灯的亮度可以根据空间的亮度自动调节，环境空间光线强时可以使用户能正常看到电量信息，环境空间光线不足时可以使LED发出更柔和的光线，提高用户的使用舒适性，并尽可能减小自身功耗。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型单片机内的外部唤醒电路示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此：

实施例：如图1所示，一种用于应急设备或可更换电池设备的电池由单片机、震动传感器、LED灯、蜂鸣器、RC唤醒电路、电池本体组成；单片机分别与震动传感器、蜂鸣器、RC唤醒电路、电池本体连接；单片机通过GPI0口驱动LED灯显示电量信息。

单片机采用超低功耗超小LQFP封装的低电压STC单片机，自带有AD电池电量检测电路，由MOSFET管、1.5欧姆的电阻组成的放电电路；单片机上的AD采样口带有贴片的0603光敏电阻或光敏二极管。

震动传感器采用全向水银开关。LED灯采用0402封装的贴片LED，其亮度调节采用单片机做PWM输出。

如图2所示，RC唤醒电路包括一个电阻与一个电容，单片机启动时通过GPIO口对电容充电；单片机睡眠后，电容通过电阻放电，放电到预设电压，触发单片机外部中断，单片机退出睡眠模式。

RC唤醒电路电容的容值与电阻的阻值可根据需求调节。

本实用新型的外观为无按键设计。

本实用新型的工作流程具体如下：

1)采用全向水银开关作为震动传感器，当用户对电池进行翻转操作时，电池电路可以识别用户操作，从而触发电路将电池信息进行显示；

2)单片机采用超低功耗超小LQFP封装的低电压STC单片机设计，单片机采用自带的电池电量检测电路直接检测电池电压；

3)单片机驱动MOSFET管对电池做瞬间大电流放电，放电电流通过一个1.5欧姆的电阻，单片机在放电瞬间检测电池电压和放电电流，以便避免电池空载时的电压返升导致检测无效；

4)单片机将采集到的电池信息进行运算，得到电池电量信息，并通过GPIO口直接驱动LED灯显示电量信息；

5)LED灯采用0402封装的贴片器件，只需要占用非常小的体积，对电池的体积几乎没有影响；

6)LED灯的亮度调节直接采用单片机做PWM输出，节约能源，也可以减少外围电路，减小系统体积；

7)环境光线的采集采用贴片的0603光敏电阻或光敏二极管，直接接入单片机的AD采样口；

8)电路在显示完之后即进入睡眠模式，关闭所有电路，尽可能减少耗电量；

9)单片机连接的RC放电电路，单片机启动时，通过GPIO口对电容C充电，单片机睡眠后，电容C通过电阻R放电，放电到一定电压，触发单片机外部中断，使单片机退出睡眠模式；

10)单片机退出睡眠模式后仅对电池电压做检测，并将检测结果与之前的检测结果做对比，若差值较大，则再次启动完整的电池检测流程，再次记录电池信息；

11)通过调节电容C和电阻R，可以调节单片机自动唤醒的时间间隔；

12)电池电量低于设定值时，单片机驱动蜂鸣器并闪烁电量指示灯，提醒用户对电池进行充电。

以上的所述乃是本实用新型的具体实施例及所运用的技术原理，若依本实用新型的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，其特征在于，包括单片机、震动传感器、LED灯、蜂鸣器、RC唤醒电路、电池本体；单片机分别与震动传感器、蜂鸣器、RC唤醒电路、电池本体连接；单片机通过GPI0口驱动LED灯显示电量信息。

2.根据权利要求1所述的一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，其特征在于：所述的单片机采用超低功耗超小LQFP封装的低电压STC单片机。

3.根据权利要求2所述的一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，其特征在于：所述的单片机自带有AD电池电量检测电路及由MOSFET管、电阻组成的放电电路。

4.根据权利要求3所述的一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，其特征在于：所述的电阻优选采用1.5欧姆的电阻。

5.根据权利要求2所述的一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，其特征在于：所述的单片机上的AD采样口带有贴片的0603光敏电阻或光敏二极管。

6.根据权利要求1所述的一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，其特征在于：所述的震动传感器采用全向水银开关。

7.根据权利要求1所述的一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，其特征在于：所述的LED灯采用0402封装的贴片LED，其亮度调节采用单片机做PWM输出。

8.根据权利要求1所述的一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，其特征在于：所述的RC唤醒电路包括一个电阻与一个电容，单片机启动时通过GPIO口对电容充电；单片机睡眠后，电容通过电阻放电，放电到预设电压，触发单片机外部中断，单片机退出睡眠模式。

9.根据权利要求8所述的一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，其特征在于：所述的RC唤醒电路电容的容值与电阻的阻值可根据需求调节。

10.根据权利要求1所述的一种用于应急设备或可更换电池设备的电池，其特征在于：所述用于应急设备或可更换电池设备的电池的外观为无按键设计。