CN209282864U - 一种电量检测装置及供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电量检测装置及供电系统，其中，电量检测装置包括：提示装置、输入端、充电电路、第一电流检测装置、输出端、放电电路、电压检测装置、控制装置；第一电流检测装置接入充电电路；电压检测装置并接于放电电路；控制装置分别与第一电流检测装置、电压检测装置和提示装置连接。本实用新型提供的电量检测装置，在电池充电的过程中，充电电流比较稳定，通过充电电流积分来计算出的电池的电量，能够准确的计算出电池的电量，准确地显示电池的电量；在电池放电的过程中，电池的放电电压比较稳定、准确，根据电池的放电曲线来计算的电池的电量，能够准确的计算出电池的电量，准确地显示电池的电量。

Description

一种电量检测装置及供电系统

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，具体而言，涉及一种电量检测装置及具有该电量检测装置的供电系统。

背景技术

本实用新型对于背景技术的描述属于与本实用新型相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本实用新型的实用新型内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本实用新型在首次提出申请的申请日的现有技术。

目前，供电系统采用电压估算法或基于时间电流积分来估算电量，所以存在以下问题：

(1)电量值计算不精确，容易受到干扰。

(2)放电电流突然变化时，电量计算不准确。

(3)充电电压会比实际电池电压高，电量计算不准确，且影响稳定性。

实用新型内容

本实用新型实施例第一方面的实施例提供了一种电量检测装置，用于检测电池的电量，包括：提示装置，所述提示装置用于显示所述电池的电量；输入端，所述输入端用于与充电电源连接；充电电路，所述充电电路分别与所述电池和所述输入端连接；第一电流检测装置，所述第一电流检测装置接入所述充电电路，用于检测所述充电电路的充电电流；输出端，所述输出端用于与被充电装置连接；放电电路，所述放电电路分别与所述电池和所述输出端连接；电压检测装置，所述电压检测装置并接于所述放电电路，用于检测所述放电电路的电压；以及控制装置，所述控制装置分别与所述第一电流检测装置、所述电压检测装置和所述提示装置连接；所述控制装置根据所述充电电路的充电电流或者所述放电电路的电压控制所述提示装置显示所述电池的电量。

本实用新型提供的电量检测装置，在电池充电的过程中，充电电流比较稳定，通过充电电流积分来计算出的电池电量稳定、准确，在电池放电的过程中，电池的放电电压比较稳定、准确，采集放电电路的电池电压，根据电池的放电曲线来计算的电池电量稳定、准确。在充电时利用充电电流计算电量，而不采用常规电压估算法计算电量，避免了充电电压不准确对电量计算的影响，进而能够准确的计算出电池的电量；在放电时利用电压计算电量，而不采用常规充电电流计算电量，电池的放电电压比较稳定，避免了因充电电流突然变化对电量计算影响，避免了因电池老化而造成的电量误差，提高了电量计算的精度，准确地显示电池电量。

优选地，所述电量检测装置还包括：警示装置，所述警示装置与所述控制装置连接，所述电池的电量低于第一预设值或达到第二预设值，所述控制装置控制所述警示装置发出警示。

优选地，所述控制装置与所述输入端连接，所述电池的电量低于所述第一预设值，所述控制装置控制所述输入端开启，或者，所述电池的电量达到第二预设值，所述控制装置控制所述输入端关闭。

优选地，所述控制装置与所述输出端连接，所述电池的电量低于所述第一预设值，所述控制装置控制所述输出端关闭，或者，所述电池的高于第三预设值，所述控制装置控制所述输出端开启。

优选地，所述警示装置包括提示灯、振动器和/或蜂鸣器。

优选地，所述提示装置包括显示屏、数字显示器或多个指示灯。

优选地，第二电流检测装置，所述第二电流检测装置接入所述放电电路，用于检测所述放电电路的放电电流，所述控制装置根据所述充电电流和所述放电电流控制所述提示装置显示所述电池的电量。

优选地，所述控制装置为单片机或可编程逻辑控制器。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种供电系统，包括：电池；以及电量检测装置，所述电量检测装置的充电电路和放电电路与所述电池连接，所述电量检测装置为上述任一项技术方案所述的电量检测装置。

本实用新型第二方面实施例提供的供电系统，通过设置有本实用新型第一方面实施例提供的电量检测装置，具有上述的全部有益效果，在此不再赘述。

优选地，所述电池包括多个串联和/或并联的子电池。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对这些实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍。

图1是本实用新型所述电量检测装置的第一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型所述电量检测装置的第二种实施例的结构示意图；

图3是本实用新型所述电量检测装置的第三种实施例的结构示意图；

图4是本实用新型所述电量检测装置的第四种实施例的结构示意图；

图5是本实用新型所述电量检测装置的第五种实施例的结构示意图。

其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

电池10，输入端20，充电电路30，第一电流检测装置41，第二电流检测装置42，输出端50，放电电路60，电压检测装置70，控制装置80，提示装置90，警示装置100。

具体实施方式

下述讨论提供了本实用新型的多个实施例。虽然每个实施例代表了实用新型元件的单一组合，但是本实用新型不同实施例的元件可以替换，或者合并组合，因此本实用新型也可认为包含记载的相同和/或不同实施例中元件的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含元件A、B、C，另一个实施例包含元件B和D的组合，那么本实用新型也视为包括含有A、B、C、D的一个或多个元件的所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

如图1所示，本实用新型提供的电量检测装置包括：提示装置90、输入端20、充电电路30、第一电流检测装置41、输出端50、放电电路60、电压检测装置70以及控制装置80。

具体地，电量检测装置用于检测电池10的电量。提示装置90用于显示电池10的电量。输入端20用于与充电电源连接。充电电路30分别与电池10和输入端20连接。第一电流检测装置41接入充电电路30，用于检测充电电路30的充电电流。输出端50用于与被充电装置连接。放电电路60分别与电池10和输出端50连接。电压检测装置70并接于放电电路60，用于检测放电电路60的电压。控制装置80分别与第一电流检测装置41、电压检测装置70和提示装置90连接。控制装置80根据充电电路30的充电电流或者放电电路60的电压控制提示装置90显示电池10的电量。

本实施例中提供的电量检测装置，在电池充电的过程中，充电电流比较稳定，通过充电电流积分来计算出的电池电量稳定、准确；在电池放电的过程中，电池的放电电压比较稳定、准确，采集放电电路的电池电压，根据电池的放电曲线来计算的电池电量稳定、准确。

具体而言，相关技术中采用电压估算法计算电量，电池在充电时充电电压大于电池的放电电压，导致电池充电时算出的电池的电量与电池放电时计算出的电池的电量存在误差，导致电池在充电时计算的电量不准确。

相关技术中采用电流计算电量，放电电路的电流不稳定，使电池的电量显示不准；同时，由于多次充放电，电池容量损失后，电流计计算出的电量误差越来越大。

因此，在充电时利用充电电流计算电量，而不采用常规电压估算法计算电量，避免了充电电压不准确对电量计算的影响，进而能够准确的计算出电池的电量；在放电时利用电压计算电量，而不采用常规电流计算电量，电池的放电电压比较稳定，避免了因电流突然变化对电量计算影响，避免了因电池老化而造成的电量误差，提高了电量计算的精度，准确地显示电池电量。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，电量检测装置还包括警示装置100，警示装置100与控制装置80连接，电池10的电量低于第一预设值或达到第二预设值，控制装置80控制警示装置100发出警示。当电池10的电量低于第一预设值或达到第二预设值时，控制装置80可以控制警示装置100发出警示，对当前电池10的电量状态进行警示，便于引起用户的注意并采取相应措施对电池10进行充电或断电，从而无需用户浪费大量时间关注电池10的电量状态，方便了用户使用，提升了用户体验。

在本实用新型的一个实施例中，警示装置100可以是提示灯、振动器或蜂鸣器。通过分别采用视觉、触觉、听觉来警示用户注意电池10的电量，能够有效地提示用户，同时有利于不同身体障碍人群有效的使用电量检测装置。

在本实用新型的某些实施例中，警示装置100可以是提示灯、振动器或蜂鸣器的部分或全部组合。通过合理组合，可以视觉、触觉、听觉对用户进行警示，方便用户处于不同场景时更有效的使用电量检测装置，提升用户体验，提高市场竞争力。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，控制装置80与输入端20连接，电池10的电量低于第一预设值，控制装置80控制输入端20开启，或者，电池10的电量达到第二预设值，控制装置80控制输入端20关闭。在电量低于第一预设值时，控制装置80控制输入端20开启，一方面，能够减少电池的充电次数，延长电池的使用寿命，另一方面，当充电电源与充电口处于常连接状态，可直接对电池充电，方便快捷；在电量达到第二预设值时，控制装置80控制输入端关闭，避免电池过度充电，延长了电池的使用寿命。因此，不需要用户在电池10的电量过低或者达到第二预设值后采取行动，就可自动切断或者连通充电电源，提升了自动化程度，节约了用户的时间，方便了用户的使用，同时提升了用户体验，增加了市场竞争力。

如图4所示，在本本实用新型的一个实施例中，控制装置80与输出端50连接，电池10的电量低于第一预设值，控制装置80控制输出端50关闭，或者，电池10的电量高于第三预设值，控制装置80控制输出端50开启。在电量低于第一预设值输出端50关闭，避免了电池过度放电，延长了电池的使用寿命，在电量高于第三预设值输出端50开启，避免了在电池的电量低的情况下电池放电，保证了对电池的充分充电，延长了电池的使用寿命。

在本实用新型的一个实施例中，第一预设值为电池电量的20％、10％、15％等，或者，第一预设值为电池电量的10％～20％之内都可以。第二预设值为电池电量的100％。第三预设值为电池电量的90％、95％、85％等，或者第三预设值为电池电量的85％～95％之内都可以。

在本实用新型的一个实施例中，控制装置80可以是单片机或可编程逻辑控制器件。将控制装置80设置为单片机时，可以有效缩小安装所需要的空间体积，进而缩小了电量检测装置的体积。将控制装置80设置为单片机时，安装更加方便，而且可靠性高，进而增强了电量检测装置的可靠性，提升了用户体验。

在本实用新型的一个实施例中，提示装置90为显示屏或数字显示器。数字显示器结构简单、可靠、抗干扰能力强，从而准确的显示电池10的电量，便于用户直接了解电池10的电量。提示装置90为显示屏，显示屏可以通过多种方式显示电池10的电量，如数字、柱状、水滴状等，提升了电量检测装置的美观度，从而增加了产品的使用舒适度。

在本实用新型的一个实施例中，提示装置90包括多个指示灯。通过多个指示灯的明灭程度显示电池10的电量，一方面，方便用户直接判断电池10的电量，另一方面，指示灯的结构简单、价格低廉，方便组装，从而降低了产品的生产制造成本，增加了产品的市场竞争力。指示灯可为发光二极管。在本实用新型的一个具体实施例中，提示装置90包括四个指示灯，当电池10的电量为25％时，一个指示灯发光；当电池10的电量为50％时，二个指示灯发光；当电池10的电量为75％时，三个指示灯发光；当电池10的电量为100％时，四个指示灯发光。

如图5所示，在本实用新型的一个实施例中，该电量检测装置还包括第二电流检测装置42，第二电流检测装置42接入放电电路60，该第二电流检测装置42用于检测放电电路60的放电电流。控制装置80根据充电电流和放电电流控制提示装置显示电池10的电量。当电量检测装置在被充电的同时给被充电装置充电，此时，充电电流一部分作为放电电流给被充电装置充电，充电电流另一部分储存到电池10中，充电电流和放电电流均比较稳定，控制装置80根据充电电流与放电电流之间差值的积分来计算出的出电池10的电量，通过充电电流与放电电流之间差值积分来计算出的电池电量稳定、准确。

本实用新型第二方面的实施例提供的供电系统，包括电池以及电量检测装置，所述电量检测装置的充电电路和放电电路与所述电池连接所述电量检测装置为上述任一项所述电量检测装置。

本实用新型第二方面的实施例提供电系统，在电池充电的过程中，充电电流比较稳定，通过充电电流积分来计算出的电池电量稳定、准确，在电池放电的过程中，电池的放电电压比较稳定、准确，采集放电电路的电池电压，根据电池的放电曲线来计算的电池电量稳定、准确。在充电时利用充电电流计算电量，而不采用常规电压估算法计算电量，避免了充电电压不准确对电量计算的影响，进而能够准确的计算出电池的电量；在放电时利用电压计算电量，而不采用常规充电电流计算电量，电池的放电电压比较稳定，避免了因充电电流突然变化对电量计算影响，避免了因电池老化而造成的电量误差，提高了电量计算的精度，准确地显示电池电量

在本实用新型的一个实施例中，电池10为锂电池。锂电池具有能量比较高、使用寿命长、额定电压高、自放电率很低、重量轻、绿色环保等优点。

在本实用新型的一个实施例中，电池10包括多个串联和/或并联的子电池。多个子电池并联连在一起，电池10的电压不变，电池10的容量增加；多个子电池串联在一起，电池10的电压增加，电池10的容量不便，相对应充电电流也增加；通过多个子电池串联和/或并联可调整电池的电压和/或电容量。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以通过导线连接，也可以通过信号连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型、的构思或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电量检测装置，用于检测电池的电量，其特征在于，包括：

提示装置，所述提示装置用于显示所述电池的电量；

输入端，所述输入端用于与充电电源连接；

充电电路，所述充电电路分别与所述电池和所述输入端连接；

第一电流检测装置，所述第一电流检测装置接入所述充电电路，用于检测所述充电电路的充电电流；

输出端，所述输出端用于与被充电装置连接；

放电电路，所述放电电路分别与所述电池和所述输出端连接；

电压检测装置，所述电压检测装置并接于所述放电电路，用于检测所述放电电路的电压；以及

控制装置，所述控制装置分别与所述第一电流检测装置、所述电压检测装置和所述提示装置连接；所述控制装置根据所述充电电路的充电电流或者所述放电电路的电压控制所述提示装置显示所述电池的电量。

2.根据权利要求1所述的电量检测装置，其特征在于，还包括：

警示装置，所述警示装置与所述控制装置连接，所述电池的电量低于第一预设值或达到第二预设值，所述控制装置控制所述警示装置发出警示。

3.根据权利要求2所述的电量检测装置，其特征在于，

所述控制装置与所述输入端连接，所述电池的电量低于所述第一预设值，所述控制装置控制所述输入端开启，或者，所述电池的电量达到第二预设值，所述控制装置控制所述输入端关闭。

4.根据权利要求2所述的电量检测装置，其特征在于，

所述控制装置与所述输出端连接，所述电池的电量低于所述第一预设值，所述控制装置控制所述输出端关闭，或者，所述电池的电量高于第三预设值，所述控制装置控制所述输出端开启。

5.根据权利要求2所述的电量检测装置，其特征在于，

所述警示装置包括提示灯、振动器和/或蜂鸣器。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电量检测装置，其特征在于，

所述提示装置包括显示屏、数字显示器或者多个指示灯。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的电量检测装置，其特征在于，

还包括：第二电流检测装置，所述第二电流检测装置接入所述放电电路，用于检测所述放电电路的放电电流，所述控制装置根据所述充电电流和所述放电电流控制所述提示装置显示所述电池的电量。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的电量检测装置，其特征在于，

所述控制装置为单片机或可编程逻辑控制器。

9.一种供电系统，其特征在于，包括：

电池；以及

电量检测装置，所述电量检测装置的充电电路和放电电路与所述电池连接，所述电量检测装置为权利要求1至8中任一项所述电量检测装置。

10.根据权利要求9所述的供电系统，其特征在于，

所述电池包括多个串联和/或并联的子电池。