CN206638765U - 用于蓝牙耳机的电池连接检测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于蓝牙耳机的电池连接检测装置及系统，该蓝牙耳机的电池单元包括并联连接的至少两个电池电路，每一电池电路包括电池和与电池串联连接的电阻；该装置包括：电压采样单元，包括检测电源、第一连接件、第二连接件和基准电阻，第一连接件被设置为用于与所述电池单元的正极端电接触，第二连接件被设置为用于与所述电池单元的负极端电接触，基准电阻连接在检测电源的正极与第一连接件之间，第二连接件及所述检测电源的负极接地；处理单元，用于根据第一连接件与第二连接件之间的电压计算电池单元的阻抗值；显示单元，用于在处理单元的控制下显示计算结果信息。

Description

用于蓝牙耳机的电池连接检测装置及系统

技术领域

本实用新型涉及蓝牙耳机电路检测技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种用于蓝牙耳机的电池连接检测装置、及一种电池连接检测系统。

背景技术

蓝牙耳机为自带有电池单元的无线耳机，其电池单元中的电池基本采用导线焊接的方式或者是卡扣的方式进行电路连接。

为了提高电池单元的容量，蓝牙耳机的电池单元通常包括两个并联连接的电池。图1是蓝牙耳机的电池单元的一种实施例的电路示意图。根据图1所示，在该实施例中，蓝牙耳机的电池单元100包括并联连接在电源端VBAT与接地端之间的两个电池电路，其中一个电池电路包括串联连接的电池BA1与电阻R4，另一个电池电路包括串联连接的电池BA2与电阻R5，电池单元100通过电源端VBAT和接地端为蓝牙耳机的用电器件供电，也通过电源端VBAT和接地端进行充电。

对于设置有该种电池单元的蓝牙耳机，相匹配的充电器的充电电流基本是参照每一电池BA1、BA2所能承受的最大电流之和计算得到的。这样，如果其中部分电池因焊接不良或者意外脱落等原因从电池单元中断开，充电时就会导致剩余电池各自分得的充电电流超过所能承受的范围，进而带来潜在危险。以电池BA1、BA2均为50mAH电池为例，充电器设置的充电电流为100mA，在正常情况下，充电器给电池单元100充电时，每一电池BA1、BA2分得的电流是50mA，但如果其中一个电池从电池单元100中断开，则在使用充电器充电时，100mA的充电电流就会全部施加在一个电池上，这已严重超出标称范围，由此便会带来发生电池爆炸等事故的巨大风险，降低了产品的使用安全性。因此，非常有必要提供一种能够在蓝牙耳机的制程过程中检测电池单元100中是否有部分电池被断开的电池连接检测装置。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于蓝牙耳机的电池连接检测装置。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于蓝牙耳机的电池连接检测装置，所述蓝牙耳机的电池单元包括并联连接的至少两个电池电路，每一电池电路包括电池和与所述电池串联连接的电阻；所述电池连接检测装置包括：

电压采样单元，包括检测电源、第一连接件、第二连接件和基准电阻，所述第一连接件被设置为用于与所述电池单元的正极端电接触，所述第二连接件被设置为用于与所述电池单元的负极端电接触，所述基准电阻连接在所述检测电源的正极与所述第一连接件之间，所述第二连接件及所述检测电源的负极接地；

处理单元，用于根据所述第一连接件与所述第二连接件之间的电压计算所述电池单元的阻抗值；以及，

显示单元，用于在所述处理单元的控制下显示计算结果信息。

可选的是，所述电压采样单元还包括运算放大电路，所述运算放大电路被设置为用于放大所述电压，并将放大后的电压提供给所述处理单元。

可选的是，所述运算放大电路包括运算放大器、同相端电阻、反相端电阻和反馈电阻，所述第一连接件经所述同相端电阻与所述运算放大器的同相输入端连接，所述第二连接件经所述反相端电阻与所述运算放大器的反相输入端连接，所述反馈电阻连接在所述反相输入端与所述运算放大器的输出端之间，所述运算放大器的输出端与所述处理单元连接，以将所述放大后的电压提供给所述处理单元。

可选的是，所述显示单元包括用于显示所述阻抗值的数码管显示电路，所述数码管显示电路包括锁存器和数码管，所述处理单元的用于输出段码控制信号的IO引脚经由所述锁存器与对应数码管的对应段码引脚连接。

可选的是，所述数码管显示电路为两位以上显示电路，且所述数码管显示电路采用动态显示结构，其中，所有数码管的相同段码引脚连接在一起，所述处理单元具有与所述数码管一一对应的、用于输出位选通信号的IO引脚，每一所述用于输出位选通信号的IO引脚与对应数码管的选通引脚连接。

可选的是，所述显示单元包括具有指示灯的指示灯电路，所述指示灯电路被设置为通过所述处理单元控制所述指示灯的状态显示计算结果信息。

可选的是，所述指示灯电路包括两个指示灯，其中一个指示灯被设置为通过点亮状态指示所述计算结果正常，另一个指示灯被设置为通过点亮状态指示所述计算结果不正常。

可选的是，所述第一连接件和所述第二连接件为金属探针。

根据本实用新型的第二方面，还提供了一种电池连接检测系统，包括蓝牙耳机的电池单元和根据本实用新型的第一方面所述的电池连接检测装置，所述电池单元包括并联连接的至少两个电池电路，每一所述电池电路包括电池和与所述电池串联连接的电阻。

可选的是，所述电池单元位于所述蓝牙耳机的电路板上，所述电路板具有对应第一连接件的检测连接点和对应第二连接件的检测连接点。

本实用新型的一个有益效果在于，本实用新型电池连接检测装置能够在蓝牙耳机的制程过程中，通过第一连接件和第二连接件与蓝牙耳机的电路板电接触，将其电池单元接入电池连接检测装置中进行阻抗值的检测，进而可以根据阻抗值判断是否存在部分电池从电池单元中断开，以在制程过程中检测出不良品进行回收，保证出厂产品的合格率，提高蓝牙耳机的充电安全性。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为蓝牙耳机的电池单元的一种实施例的电路原理图；

图2为根据本实用新型电池连接检测装置的一种实施方式的方框原理图；

图3为图1中电压采样单元的一种实施例的电路原理图；

图4为图1中所述显示单元的一种实施例的电路原理图；

图5是根据本实用新型电池连接检测系统的一种实施方式的方框原理图。

附图标记说明：

100：电池单元； BA1、BA2：电池；

R4、R5：电阻； VBAT：电源端；

A、B：检测连接点； 210：电压采样单元；

220：处理单元； 230：显示单元；

PA：第一连接件； PB：第二连接件；

VCC-T：检测电源； R6：同相端电阻；

R7：反相端电阻； OUT：运算放大器的输出端；

R8：反馈电阻； U2：运算放大器；

IN+：同相输入端； IN-：反相输入端；

VCC-2：电压输入端； GND-2：接地端；

VCC：供电电源； R1：基准电阻；

DVCC-处理单元的供电引脚； P1.0-电压输入端；

DVSS-处理单元的接地引脚； P1.0～P1.7：处理单元的IO引脚；

LVCC：锁存器的供电引脚； P2.0～P2.5：处理单元的IO引脚；

D0～D7：锁存器的输入引脚； LGND：锁存器的接地引脚；

DS1：第一数码管； Q0～Q7：锁存器的输出引脚；

a～g、DP：数码管的段码引脚； DS2：第二数码管；

SL：数码管的选通引脚； DGND：数码管的接地引脚；

500：电池连接检测装置。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型为了解决现有耳机插头的阻抗检测存在效率低、准确率低的问题，提供了一种耳机插头的阻抗检测装置。

图2为根据本实用新型的用于蓝牙耳机的电池连接检测装置的一种实施方式的方框原理图。

该蓝牙耳机包括电池单元，该电池单元一种实施例如图1所示，其包括并联连接的至少两个电池电路，每一电池电路包括电池和与电池串联连接的电阻。

根据图2所示，本实用新型电池连接检测装置包括电压采样单元210、处理单元220和显示单元230。

图3示出了以上电压采样单元210的一种实施例的电路原理图。

参照图3所示，该电压采样单元210包括检测电源VCC-T、第一连接件PA、第二连接件P2和基准电阻R1。

该第一连接件PA被设置为用于与电池单元100的正极端电接触，第二连接件PB被设置为用于与电池单元100的负极端电接触，以将电池单元100连接至电池连接检测装置中进行阻抗检测。

蓝牙耳机的电路板上可以提供对应电池单元100的正极端的检测连接点A、及对应电池单元100的负极端的检测连接点B，以使第一连接件PA和第二连接件PB可以对应与检测连接点A和检测连接点B进行可靠地电接触。

以图1所示的电池单元100为例，该检测连接点A例如可以是电路板上、用于焊接电阻R4和/或电阻R5的焊盘等。

以图1所示的电池单元100为例，该检测连接点B例如可以是电路板上、用于焊接电池BA1和/或电池BA2的焊盘等。

该第一连接件PA和第二连接件PB例如可以是金属探针，以方便检测人员操作连接检测连接点A和检测连接点B。

上述基准电阻R1连接在检测电源VCC-T的正极与第一连接件PA之间，第二连接件PB及检测电源VCC-T的负极接地，以在将电池单元100连接至第一连接件PA与第二连接件PB之间后形成检测回路。这样，通过获取第一连接件PA与第二连接件PB之间的电压(即第一连接件PA的对地电压)，便可计算得到电池单元100的阻抗值。

该基准电阻R1可以是一个电阻，也可以由两个以上电阻串联和/或并联得到。

上述处理单元220用于根据第一连接件PA与第二连接件PB之间的电压VAB计算电池单元100的阻抗值RAB。

上述显示单元230用于在处理单元220的控制下显示计算结果信息。该计算结果信息可以包括直接显示计算得到的阻抗值RAB和指示阻抗值RAB是否正常的指示信号中的至少一种。

上述显示单元230可以通过数码管显示电路、液晶显示电路等直接显示计算得到的阻抗值RAB。

上述显示单元105可以通过液晶显示电路、指示灯电路等输出指示阻抗值RAB是否正常的指示信号。

在本实用新型的一个具体实施例中，上述电压采样单元210还可以根据需要增加运算放大电路，该运算放大电路被设置为用于放大电压VAB，并将放大后的电压提供给处理单元230计算阻抗值RAB，进而提高灵敏度。

在图3所示的实施例中给出了一种运算放大电路的电路原理图。

根据图3所示，该运算放大电路可以包括运算放大器U2、同相端电阻R6、反相端电阻R7和反馈电阻R8。

根据图3所示的运算放大电路，上述第一连接件PA经同相端电阻R6与运算放大器U2的同相输入端IN+连接，上述第二连接件PB经反相端电阻R7与运算放大器U2的反相输入端IN-连接，反馈电阻R8连接在反相输入端IN-与运算放大器U2的输出端OUT之间，运算放大器U2的输出端OUT与处理单元220连接，例如使输出端OUT与处理单元220的引脚P1.0(参见图4)连接，以将放大后的电压提供给处理单元220。

该处理单元220可以采用内部设置有模数转换器的处理芯片。该处理单元220也可以设置相对处理芯片外置的模数转换器。

图4示出了数码管显示电路的一种可供选择的实施结构的电路原理图。

该数码管显示电路包括锁存器L1和两位数码管，两位数码管分别为第一数码管DS1和第二数码管DS2，处理单元220的一IO引脚P1.0作为电压输入端与第一连接件PA或者运算放大器U2的输出端OUT连接，处理单元220的用于输出段码控制信号的IO引脚经由锁存器L1与对应数码管的对应段码引脚(该段码引脚包括点段码引脚)连接，其中，处理单元220将根据引脚P1.0接收到的电压计算得到的阻抗值RAB转换为段码控制信号，以控制数码管显示相应的阻抗值RAB。

该数码管显示电路可以采用静态显示结构，即一个用于输出段码控制信号的IO引脚仅对应一个数码管的一个段码引脚，也可以采用动态显示结构，即两位数码管的相同段码引脚连接在一起，以使得一个用于输出段码控制信号的IO引脚对应所有数码管的相同的段码引脚，在此，由于动态显示结构是利用人眼的暂留效应进行轮流显示，因此，处理单元220还需要控制两位数码管的轮流选通，这说明需要为处理单元220配置与数码管一一对应的、用于输出位选通信号的IO引脚，每一用于输出位选通信号的IO引脚将与对应数码管的选通引脚连接。在动态显示结构中，由于一共需要八路段码控制信号，因此，该锁存器L1优选为采用八路锁存器，这样便仅需配置一个锁存器即可。

图4具体示出了一种动态显示结构，具体为：处理单元220的用于输出段码控制信号的IO引脚P1.6、P1.7、P2.0～P2.5与锁存器L1的八个输入引脚D0～D7一一对应连接，第一数码管DS1的八个段位引脚a～f、DP(点段位)与第二数码管DS2的相同段位引脚连接在一起后再与锁存器L1的八个输出引脚Q0～Q7一一对应连接，处理单元220的用于输出位选通信号的IO引脚P1.4与第一数码管DS1的选通引脚SL连接，处理单元220的用于输出位选通信号的IO引脚P1.5与第二数码管DS2的选通引脚SL连接。

在本实用新型的另外的实施例中，该处理单元220可以根据预先存储的阻抗值的正常范围，判断计算得到的阻抗值RAB是否在对应的正常范围内，并通过显示单元230指示阻抗值RAB是否正常。

因此，在该另外的实施例中，显示单元230可以包括具有指示灯的指示灯电路，该指示灯电路被设置为通过处理单元220控制指示灯的状态显示计算结果信息。

例如，指示灯电路包括两个指示灯，其中一个指示灯(例如绿色指示灯)被设置为通过点亮状态指示计算结果正常，另一个指示灯(例如红色指示灯)被设置为通过点亮状态指示计算结果不正常。

又例如，指示灯电路包括一个指示灯，该指示灯被设置为通过点亮状态指示计算结果正常、及通过闪烁状态指示计算结果不正常。

以上每一指示灯与处理单元220之间的电路连接结构例如但不局限于是：指示灯与上拉电阻串联连接在处理单元220的控制引脚与处理单元220的供电电源的正极之间，以通过高电平信号控制指示灯熄灭、并通过低电平信号控制指示灯点亮。

以上每一指示灯与处理单元220之间的电路连接结构例如但不局限于是：指示灯与开关管串联连接在处理单元220的供电电源的正、负极之间，其中，供电电源的负极接地，处理单元220通过控制开关管的通断来控制指示灯的状态。

本实用新型的电池连接检测装置可以包括电源单元，通过该电源单元提供检测电源VCC-T、处理单元220的供电电源、及运算放大器的供电电源VCC等各种电源。

在本实用新型的一个具体实施例中，该电源单元可以包括电池，电池通过DC-DC电压转换电路输出各种电源。

进一步地，该电源单元还可以包括USB接口，以通过USB接口连接外部电源供电、并为电池充电。

在本实用新型的一个具体实施例中，该电源单元可以包括交流-直流转换电路，以可以连接市电使用。

在本实用新型的一个具体实施例中，该电池连接检测装置包括用于承载以上电压采样单元210、处理单元220、及显示单元230的外壳，以上各部分中仅有第一连接件PA、第二连接件PB、及显示单元的显示计算结果信息的载体部分(例如数码管显示电路的显示屏、指示灯电路的指示灯)通过外壳向外露出。

图5是根据本实用新型的电池连接检测系统的一种实施例的方框原理图。

根据图5所示，该电池连接检测系统包括例如是图1所示的电池单元100和以上任一种电池连接检测装置，在图5中被标记为500。

电池连接检测装置500通过第一连接件PA和第二连接件PB将电池单元100连接在电池连接检测装置500的检测回路中进行阻抗检测。

如果处理单元220计算得到的阻抗值小于任一电池电路的阻值，则表示每一电池电路的连接均正常，否则，则说明至少部分电池因焊接不良等问题从电池单元100中断开。

以上电池单元100中的每一电池电路的电阻的阻值可以均相等。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于蓝牙耳机的电池连接检测装置，所述蓝牙耳机的电池单元包括并联连接的至少两个电池电路，每一电池电路包括电池和与所述电池串联连接的电阻；所述电池连接检测装置包括：

电压采样单元，包括检测电源、第一连接件、第二连接件和基准电阻，所述第一连接件被设置为用于与所述电池单元的正极端电接触，所述第二连接件被设置为用于与所述电池单元的负极端电接触，所述基准电阻连接在所述检测电源的正极与所述第一连接件之间，所述第二连接件及所述检测电源的负极接地；

处理单元，用于根据所述第一连接件与所述第二连接件之间的电压计算所述电池单元的阻抗值；以及，

显示单元，用于在所述处理单元的控制下显示计算结果信息。

2.根据权利要求1所述的电池连接检测装置，其特征在于，所述电压采样单元还包括运算放大电路，所述运算放大电路被设置为用于放大所述电压，并将放大后的电压提供给所述处理单元。

3.根据权利要求2所述的电池连接检测装置，其特征在于，所述运算放大电路包括运算放大器、同相端电阻、反相端电阻和反馈电阻，所述第一连接件经所述同相端电阻与所述运算放大器的同相输入端连接，所述第二连接件经所述反相端电阻与所述运算放大器的反相输入端连接，所述反馈电阻连接在所述反相输入端与所述运算放大器的输出端之间，所述运算放大器的输出端与所述处理单元连接，以将所述放大后的电压提供给所述处理单元。

4.根据权利要求1所述的电池连接检测装置，其特征在于，所述显示单元包括用于显示所述阻抗值的数码管显示电路，所述数码管显示电路包括锁存器和数码管，所述处理单元的用于输出段码控制信号的IO引脚经由所述锁存器与对应数码管的对应段码引脚连接。

5.根据权利要求4所述的电池连接检测装置，其特征在于，所述数码管显示电路为两位以上显示电路，且所述数码管显示电路采用动态显示结构，其中，所有数码管的相同段码引脚连接在一起，所述处理单元具有与所述数码管一一对应的、用于输出位选通信号的IO引脚，每一所述用于输出位选通信号的IO引脚与对应数码管的选通引脚连接。

6.根据权利要求1所述的电池连接检测装置，其特征在于，所述显示单元包括具有指示灯的指示灯电路，所述指示灯电路被设置为通过所述处理单元控制所述指示灯的状态显示计算结果信息。

7.根据权利要求6所述的电池连接检测装置，其特征在于，所述指示灯电路包括两个指示灯，其中一个指示灯被设置为通过点亮状态指示所述计算结果正常，另一个指示灯被设置为通过点亮状态指示所述计算结果不正常。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池连接检测装置，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件为金属探针。

9.一种电池连接检测系统，其特征在于，包括蓝牙耳机的电池单元和权利要求1至8中任一项所述的电池连接检测装置，所述电池单元包括并联连接的至少两个电池电路，每一所述电池电路包括电池和与所述电池串联连接的电阻。

10.根据权利要求9所述的电池连接检测系统，其特征在于，所述电池单元位于所述蓝牙耳机的电路板上，所述电路板具有对应第一连接件的检测连接点和对应第二连接件的检测连接点。