CN217506070U - 一种高温环境下的电池电量计电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温环境下的电池电量计电路，包括CPU处理电路，所述CPU处理电路分别与电流采集模拟电路、电压采集模拟电路、FLASH储存电路、电量计板接收放大电路和DC‑DC电源电路电连接。本高温环境下的低功耗电池电量计电路，对电路电流的采集反映一次性锂电池电量的消耗，从而精确地实时检测一次性锂电池的电量。避免了一次性锂电池在放电过程中端电压变化太小，不能准确的利用端电压的变化去对电量进行检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及技术领域，具体为一种高温环境下的电池电量计电路。
背景技术
目前，电池电量计多用于可充电电池，可充电电池在电池使用过程中电压变化较为明显，仅监视电池两端电压变化便可反映出电池电量的变化趋势。而对于一次性使用的锂电池，电池平稳放电过程中，电压变化不大，不能直接从电压变化来判断电量消耗情况，需要在不影响实用电路情况下对其电量消耗情况进行实时监控。电量变化与电压变化有显著对应关系的可充电电池。对于一次性使用电池，其电量消耗阶段电压波动小，只有电量快耗尽时，电压才有显著变化，电量测量准确性的难度较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高温环境下的电池电量计电路，具有精确地实时检测一次性锂电池的电量的优点，解决了现有技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高温环境下的电池电量计电路，包括CPU处理电路，所述CPU处理电路分别与电流采集模拟电路、电压采集模拟电路、FLASH储存电路、电量计板接收放大电路和DC-DC电源电路电连接。
优选的，所述电流采集模拟电路中INA168芯片U4的引脚1接CPU处理电路中芯片U1的引脚1和电阻R12的并联接口，电阻R12的另一端和INA168芯片U4的引脚2并联接地，INA168芯片U4的引脚3和电阻R17并联接在32V电压上，电阻R17的另一端与INA168芯片U4的引脚4接在32VOUT上。
优选的，所述电压采集模拟电路中LPV821DBV芯片U3的引脚1和4并联接在芯片U1的引脚3上，LPV821DBV芯片U3的引脚3接电阻R9和电阻R10的并联接口，电阻R9的另一端接32V OUT，电阻R10的另一端接地。
优选的，所述FLASH储存电路中N25Q128A芯片U6的引脚1接电阻R13和芯片U1的引脚21并联接口，电阻R13的另一端接3.3V电压和N25Q128A芯片U6的引脚3，N25Q128A芯片U6的引脚5接芯片U1的引脚24，N25Q128A芯片U6的引脚6接芯片U1的引脚22。
优选的，所述电量计板接收放大电路中LPV821DBV芯片U5的引脚1和电阻R11并联接芯片U1的引脚26，电阻R11的另一端接LPV821DBV芯片U5的引脚4和电阻R16的并联接口，电阻R16的另一端接地，LPV821DBV芯片U5的引脚3串联电阻R14接电阻R15和电容C8的并联接口，电容C8的另一端接32V OUT。
优选的，所述DC-DC电源电路中LMR16010电源管理芯片U2的引脚4串联电阻R5接地，LMR16010电源管理芯片U2的引脚2和3与电容C3并联接在32V OUT，LMR16010电源管理芯片U2的引脚1串联电容C2与引脚8接稳压二极管D5和电感L1的并联接口，电感L1的另一端与电容C4、二极管D6和电阻R3并联接3.3V电压，LMR16010电源管理芯片U2的引脚5接电阻R3和电阻R6的并联接口，电容C4和二极管D6的正极并联接地。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
本高温环境下的电池电量计电路，对电路电流的采集反映一次性锂电池电量的消耗，从而精确地实时检测一次性锂电池的电量。避免了一次性锂电池在放电过程中端电压变化太小，不能准确的利用端电压的变化去对电量进行检测。
附图说明
图1为本实用新型的CPU处理电路图；
图2为本实用新型的电流采集模拟电路图；
图3为本实用新型的电压采集模拟电路图；
图4为本实用新型的FLASH储存电路图；
图5为本实用新型的电量计板接收放大电路图；
图6为本实用新型的DC-DC电源电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，一种高温环境下的电池电量计电路，包括CPU处理电路，其特征在于：所述CPU处理电路分别与电流采集模拟电路、电压采集模拟电路、FLASH储存电路、电量计板接收放大电路和DC-DC电源电路电连接。
请参阅图2，电流采集模拟电路中INA168芯片U4的引脚1接CPU处理电路中芯片U1的引脚1和电阻R12的并联接口，电阻R12的另一端和INA168芯片U4的引脚2并联接地，INA168芯片U4的引脚3和电阻R17并联接在32V电压上，电阻R17的另一端与INA168芯片U4的引脚4接在32V OUT上，采用低功耗的精确电流检测放大器。其工作原理为，电流流经电阻R17电流采集电阻产生微小压降，通过电流检测放大器INA168将小电压进行放大，在经过电压跟随器将放大后的电压信号传递到CPU处理电路，通过CPU处理电路将电压转换为电流送入通讯电路，通过CPU处理电路的ADC采样电压结果，并结合放大倍数以及INA168电流检测放大器电流计算方式，计算出实际的电流值。
请参阅图3，电压采集模拟电路中LPV821DBV芯片U3的引脚1和4并联接在芯片U1的引脚3上，LPV821DBV芯片U3的引脚3接电阻R9和电阻R10的并联接口，电阻R9的另一端接32VOUT，电阻R10的另一端接地，首先根据高压电输入范围选择合适的电阻对高压电进行分压，将电压调整到CPU能采集处理的安全范围内，后将分压后的电压信号经低功耗精密零点漂移放大器传递到CPU处理电路，CPU处理电路采样处理并上传。
请参阅图4，FLASH储存电路中N25Q128A芯片U6的引脚1接电阻R13和芯片U1的引脚21并联接口，电阻R13的另一端接3.3V电压和N25Q128A芯片U6的引脚3，N25Q128A芯片U6的引脚5接芯片U1的引脚24，N25Q128A芯片U6的引脚6接芯片U1的引脚22，通过SPI总线将CPU处理电路处理的数据进行储存或者读取。
请参阅图5，电量计板接收放大电路中LPV821DBV芯片U5的引脚1和电阻R11并联接芯片U1的引脚26，电阻R11的另一端接LPV821DBV芯片U5的引脚4和电阻R16的并联接口，电阻R16的另一端接地，LPV821DBV芯片U5的引脚3串联电阻R14接电阻R15和电容C8的并联接口，电容C8的另一端接32V OUT，同样采用特低功耗精密放大器LPV821，通过线缆接收通讯板从上位软件获取的指令，通过电阻分压将电压调制CPU处理电路所能处理的安全电压放大后传递给CPU进行解码处理得到上位软件下发的任务指令。
请参阅图6，DC-DC电源电路中LMR16010电源管理芯片U2的引脚4串联电阻R5接地，LMR16010电源管理芯片U2的引脚2和3与电容C3并联接在32V OUT，LMR16010电源管理芯片U2的引脚1串联电容C2与引脚8接稳压二极管D5和电感L1的并联接口，电感L1的另一端与电容C4、二极管D6和电阻R3并联接3.3V电压，LMR16010电源管理芯片U2的引脚5接电阻R3和电阻R6的并联接口，电容C4和二极管D6的正极并联接地，目的是给采集电路、FLASH电路以及CPU处理电路供电。采用了LMR16010电源管理芯片，将32V直流电转换为3.3V。
综上所述：本高温环境下的电池电量计电路，对电路电流的采集反映一次性锂电池电量的消耗，从而精确地实时检测一次性锂电池的电量。避免了一次性锂电池在放电过程中端电压变化太小，不能准确的利用端电压的变化去对电量进行检测。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种高温环境下的电池电量计电路，包括CPU处理电路，其特征在于：所述CPU处理电路分别与电流采集模拟电路、电压采集模拟电路、FLASH储存电路、电量计板接收放大电路和DC-DC电源电路电连接。
2.根据权利要求1所述的一种高温环境下的电池电量计电路，其特征在于，所述电流采集模拟电路中INA168芯片U4的引脚1接CPU处理电路中芯片U1的引脚1和电阻R12的并联接口，电阻R12的另一端和INA168芯片U4的引脚2并联接地，INA168芯片U4的引脚3和电阻R17并联接在32V电压上，电阻R17的另一端与INA168芯片U4的引脚4接在32V OUT上。
3.根据权利要求1所述的一种高温环境下的电池电量计电路，其特征在于，所述电压采集模拟电路中LPV821DBV芯片U3的引脚1和4并联接在芯片U1的引脚3上，LPV821DBV芯片U3的引脚3接电阻R9和电阻R10的并联接口，电阻R9的另一端接32V OUT，电阻R10的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的一种高温环境下的电池电量计电路，其特征在于，所述FLASH储存电路中N25Q128A芯片U6的引脚1接电阻R13和芯片U1的引脚21并联接口，电阻R13的另一端接3.3V电压和N25Q128A芯片U6的引脚3，N25Q128A芯片U6的引脚5接芯片U1的引脚24，N25Q128A芯片U6的引脚6接芯片U1的引脚22。
5.根据权利要求1所述的一种高温环境下的电池电量计电路，其特征在于，所述电量计板接收放大电路中LPV821DBV芯片U5的引脚1和电阻R11并联接芯片U1的引脚26，电阻R11的另一端接LPV821DBV芯片U5的引脚4和电阻R16的并联接口，电阻R16的另一端接地，LPV821DBV芯片U5的引脚3串联电阻R14接电阻R15和电容C8的并联接口，电容C8的另一端接32V OUT。
6.根据权利要求1所述的一种高温环境下的电池电量计电路，其特征在于，所述DC-DC电源电路中LMR16010电源管理芯片U2的引脚4串联电阻R5接地，LMR16010电源管理芯片U2的引脚2和3与电容C3并联接在32VOUT，LMR16010电源管理芯片U2的引脚1串联电容C2与引脚8接稳压二极管D5和电感L1的并联接口，电感L1的另一端与电容C4、二极管D6和电阻R3并联接3.3V电压，LMR16010电源管理芯片U2的引脚5接电阻R3和电阻R6的并联接口，电容C4和二极管D6的正极并联接地。
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