CN209911512U - 一种低功耗电池容量检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电池容量检测技术领域，具体涉及一种低功耗电池容量检测电路，包括单片机、检测电路和负载电路，所述单片机连接所述检测电路和负载电路，用于给所述检测电路和负载电路输出电平信号和接收所述检测电路的采样信号，所述负载电路模拟外接负载并配合所述检测电路检测电池容量。本实用新型的有益效果是：通过接入模拟的负载电路，单片机控制检测电路和模拟电路同时接通，进而能够有效测量出电池的真实电量而非虚电；单片机每隔3个小时给检测电路与负载电路发送电平信号接通电路，测试电池电量，实现动态监测；检测电路和负载电路接通放电时间为100ms，放电时间短，采样时间短，消耗功率低；结构简单，适用性广，便于推广。
Description
技术领域
本实用新型属于电池容量检测技术领域，具体涉及一种低功耗电池容量检测电路。
背景技术
锂电池以其能量比大，可快速充放电等优越的性能广泛运用到各个行业及产品上，当外部电源丢失时其作为后备电源提供工作电源，而如果当外部电源存在时，电池一般是不给设备系统提供电源的，而电池中存在的电量检测电路，在这个时候检测的电池的容量仅为电池的虚电，与实际相比并不准确，不能反映电池的实际电量。
授权公告号为：CN204536512U的实用新型，一种微功耗电池电量监测电路，该实用新型使用低功耗控制器，降低监控功耗，但是该实用新型同样存在检测电路检测的电量为虚电，存在检测不准确的情况。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种低功耗电池容量检测电路，用于解决当存在外部电源供电时检测的电池容量不准确的问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：包括单片机、检测电路和负载电路，所述单片机连接所述检测电路和负载电路，用于给所述检测电路和负载电路输出电平信号和接收所述检测电路的采样信号，所述负载电路模拟外接负载并配合所述检测电路检测电池容量。
进一步地，所述检测电路包括场效应管Q2、电阻R56、电阻R57、场效应管Q3、电容C47和采样端VBAT_ADC，所述场效应管Q2的栅极和电阻R57 的一端连接至CTRL_ADC_VBAT端，所述场效应管Q2的源极和电阻R57的另一端连接GND，所述场效应管Q2的漏极连接所述电阻R56的一端和场效应管 Q3的栅极，所述场效应管Q3的源极和电阻R56的另一端连接至VBAT端，所述场效应管Q3的漏极连接电阻R58的一端，所述电阻R58的另一端连接至电阻R59和电阻R60的一端，所述电阻R59的另一端连接电容C47和采样端 VBAT_ADC，所述电容C47和电阻R60的另一端连接GND。
进一步地，所述负载电路包括场效应管Q1和电阻R22，所述场效应管 Q1的栅极和电阻R22的一端连接至VBAT_DISCHARGE端，所述电阻R22的另一端和场效应管Q1的源极连接GND，所述场效应管Q1的漏极连接模拟负载的并联的电阻R1和电阻R2的一端，所述电阻R1和电阻R2的另一端连接至 VBAT端。
进一步地，所述单片机型号为STM32F103CBT6。
进一步地，所述检测电路中的CRTL_ADC_VBAT端和负载电路的 VBAT_DISCHARGE端分别连接所述单片机的13引脚和15引脚，用于接收单片机输出的电平信号，所述检测电路中的VBAT_ADC端连接所述单片机的11引脚，用于输出采样信号至单片机。
本实用新型的有益效果是：
在电池采取外部电源供电时，此时一般检测电路检测的电量仅仅为电池的虚电，不是实际真实的电路，本实用新型通过在电池上接入模拟的负载电路，通过单片机控制检测电路和模拟电路同时接通，进而能够有效测量出电池的真实电量而非虚电；单片机每隔3个小时给检测电路与负载电路发送电平信号接通电路，对检测电路的VBAT_ADC进行信号采集，测试电池电量，实现动态监测；检测电路和负载电路接通放电时间为100ms，放电时间短，采样时间短，消耗功率低；本实用新型结构简单，适用性广，便于推广。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。
图1为本实用新型具体实施例所述的一种低功耗电池容量检测电路的整体结构示意图；
图2为本实用新型具体实施例所述的一种低功耗电池容量检测电路的电路原理图；
图3为本实用新型具体实施例所述的一种低功耗电池容量检测电路中的检测电路图；
图4为本实用新型具体实施例所述的一种低功耗电池容量检测电路中的负载电路图。
附图标记：
1-单片机；2-检测电路；3-负载电路。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
实施例
如图1所示，本实用新型所提供的一种低功耗电池容量检测电路2，包括单片机1、检测电路2和负载电路3，单片机1型号为STM32F103CBT6，单片机1连接检测电路2和负载电路3，用于给检测电路2和负载电路3输出电平信号和接收检测电路2的采样信号，负载电路3模拟外接负载并配合检测电路2检测电池容量，单片机1和检测电路2和负载电路3的连接方式如图2所示。
如图3所示，其中检测电路2包括场效应管Q2、电阻R56、电阻R57、场效应管Q3、电容C47和采样端VBAT_ADC，场效应管Q2的栅极和电阻R57 的一端连接至CTRL_ADC_VBAT端，检测电路2的CTRL_ADC_VBAT端连接单片机1的13引脚，用于接收单片机1输出的电平信号，场效应管Q2的源极和电阻R57的另一端连接GND，场效应管Q2的漏极连接电阻R56的一端和场效应管Q3的栅极，场效应管Q3的源极和电阻R56的另一端连接至VBAT端， VBAT端连接被检测电池正极，场效应管Q3的漏极连接至电阻R58的一端，电阻R58的另一端连接至电阻R59和电阻R60的一端，电阻R59的另一端连接电容C47和采样端VBAT_ADC，采样端VBAT_ADC连接单片机1的11引脚，用于输出信号给单片机1做A/D采样，电容C47和电阻R60的另一端连接GND。
如图4所示，负载电路3包括场效应管Q1和电阻R22，场效应管Q1的栅极和电阻R22的一端连接至VBAT_DISCHARGE端，负载电路3的 VBAT_DISCHARGE端连接单片机1的15引脚，用于接收单片机1输出的电平信号，电阻R22的另一端和场效应管Q1的源极连接GND，场效应管Q1的漏极连接模拟负载的并联的电阻R1和电阻R2的一端，电阻R1和电阻R2的另一端连接至VBAT端，负载电路3的VBAT端连接至被测电池的正极。
进一步地，检测电路2和负载电路3的放电时间可设定为100ms至 200ms，其开启时间也可视具体情况而定，整体放电时间短，消耗能量少，整体为一个低功耗的检测电路2，并且单片机1每隔三个小时给检测电路2 中的CTRL_ADC_VBAT端和负载电路3中的VBAT_DISCHARGE端发送高电平信号，同时打开检测电路2和负载电路3，然后检测电路2中的VBAT_ADC产生的信号发送给单片机1的11引脚A/D采样端，实现动态检测电池的电量。
工作原理，检测电路2中的场效应管采用MOS管，以减少功耗，设备系统正常采用外部供电和电池供电两种方式，正常情况下是采用外部电源给系统进行供电，被检测电池在这种情况下是没有负载的，单独的检测电路2对系统进行检测时，具体检测值不是电池的实际电量而是电池的虚电压，当电池电量已经不足时，由于没有负载，检测出的电压仍为正常范围之内，而一但当外部电源丢失，电池给系统进行供电时，电池电压会瞬间下降许多，出现无法为系统正常供电的情况，本实用新型为解决以上问题，采用外接模拟的负载电路3，当正常使用外部电源给设备系统供电时，由单片机1发送高电平信号给检测电路2和负载电路3，并且设定间隔时间同时开启负载电路 3和检测电路2，具体间隔时间可设定为3至12小时，也可根据实际情况设定，让电池为模拟的负载电路3进行供电，此时以检测电路2检测电池的实际电压，而后关闭，其中，负载电路3电路与设备系统的功耗一致，当检测到的电压低于预设定的阈值时，可以提醒用户电池电量低需及时更换电池，确保电池始终可用，以防止外部电源丢失时，电池无法正常供电导致设备系统数据丢失等情况出现，本实用新型放电时间短，采样时间短，消耗功率低；结构简单，适用性广，便于推广。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种低功耗电池容量检测电路，其特征在于：包括单片机、检测电路和负载电路，所述单片机连接所述检测电路和负载电路，用于给所述检测电路和负载电路输出电平信号和接收所述检测电路的采样信号，所述负载电路模拟外接负载并配合所述检测电路检测电池容量。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗电池容量检测电路，其特征在于：所述检测电路包括场效应管Q2、电阻R56、电阻R57、场效应管Q3、电容C47和采样端VBAT_ADC，所述场效应管Q2的栅极和电阻R57的一端连接至CTRL_ADC_VBAT端，所述场效应管Q2的源极和电阻R57的另一端连接GND，所述场效应管Q2的漏极连接所述电阻R56的一端和场效应管Q3的栅极，所述场效应管Q3的源极和电阻R56的另一端连接至VBAT端，所述场效应管Q3的漏极连接电阻R58的一端，所述电阻R58的另一端连接至电阻R59和电阻R60的一端，所述电阻R59的另一端连接电容C47和采样端VBAT_ADC，所述电容C47和电阻R60的另一端连接GND。
3.根据权利要求2所述的一种低功耗电池容量检测电路，其特征在于：所述负载电路包括场效应管Q1和电阻R22，所述场效应管Q1的栅极和电阻R22的一端连接至VBAT_DISCHARGE端，所述电阻R22的另一端和场效应管Q1的源极连接GND，所述场效应管Q1的漏极连接模拟负载的并联的电阻R1和电阻R2的一端，所述电阻R1和电阻R2的另一端连接至VBAT端。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗电池容量检测电路，其特征在于：所述单片机型号为STM32F103CBT6。
5.根据权利要求4所述的一种低功耗电池容量检测电路，其特征在于：所述检测电路中的CRTL_ADC_VBAT端和负载电路的VBAT_DISCHARGE端分别连接所述单片机的13引脚和15引脚，用于接收单片机输出的电平信号，所述检测电路中的VBAT_ADC端连接所述单片机的11引脚，用于输出采样信号至单片机。
Priority Applications (1)
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| CN201920519216.7U CN209911512U (zh) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | 一种低功耗电池容量检测电路 |
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| CN201920519216.7U Active CN209911512U (zh) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | 一种低功耗电池容量检测电路 |
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| CN (1) | CN209911512U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113109724A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-13 | 无锡市欧瑞杰电子科技有限公司 | 电池容量检测电路 |
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2019
- 2019-04-16 CN CN201920519216.7U patent/CN209911512U/zh active Active
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