CN219039317U - 电池电量显示装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池电量显示装置及电子设备，电池电量显示装置用于检测并显示电池包电量，电池电量显示装置包括：电池接入端，用于接入电池包；多个指示灯，每一指示灯用于在点亮时，表征一预设电池电量；电量检测电路，电量检测电路的检测端与电池接入端连接，电量检测电路用于检测电池包的电量，并输出对应的电量检测信号；控制器，控制器的输入端与电量检测电路的输出端连接，控制器的控制端与多个指示灯的受控端连接，控制器用于根据电量检测信号得到电池包的电量，并控制对应的指示灯点亮。本实用新型技术方案旨在提高电池电量的显示分辨率。

Description

电池电量显示装置及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种电池电量显示装置及电子设备。

背景技术

目前电池SOC(State Of Charge荷电状态)的显示分为数显和LED灯两种方式，其中数显精度高，但成本较高，LED灯显示成本低，但只能粗略的将SOC分为多个区间，并用多个LED灯的点亮、熄灭来表示，显示的精确度较低，因此在一些需要显示更准确SOC值的应用场景中通过LED灯显示电池电量会使得显示的电池电量与实际的电池电量存在较大误差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电池电量显示装置及电子设备，旨在提高电池电量的显示分辨率。

为实现上述目的，本实用新型提出一种电池电量显示装置，用于检测并显示电池包电量，所述电池电量显示装置包括：

电池接入端，用于接入电池包；

多个指示灯，每一所述指示灯用于在点亮时，表征一预设电池电量；

电量检测电路，所述电量检测电路的检测端与所述电池接入端连接，所述电量检测电路用于检测电池包的电量，并输出对应的电量检测信号；

控制器，所述控制器的输入端与所述电量检测电路的输出端连接，所述控制器的控制端与多个所述指示灯的受控端连接，所述控制器用于根据所述电量检测信号得到电池包的电量，并控制对应的所述指示灯点亮。

可选地，所述电量检测电路包括模拟前端及滤波电路，所述滤波电路的输入端与所述电池接入端连接，所述滤波电路的输出端与所述模拟前端的输入端连接，所述滤波电路用于将表征所述电池包电流大小的电压信号进行滤波处理并输出；

所述模拟前端，用于根据所述滤波电路输出的滤波电压检测所述电池包的电流，并输出对应的电量检测结果至所述控制器。

可选地，所述模拟前端具有第一电流输入端和第二电流输入端，所述滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容及第四电容，所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端与所述电池接入端连接，所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第一端、所述第三电容的第一端及所述第四电容的第一端与所述第一电流输入端连接，所述第二电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端及所述第四电容的第二端与所述第二电流输入端连接，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端接地。

可选地，所述控制器具有多个控制端，所述电池电量显示装置还包括多个第一限流电阻和多个第二限流电阻，每一所述第一限流电阻的第一端用于接入直流电压，多个所述第一限流电阻的第二端与多个所述指示灯的输入端连接一一对应连接，多个所述指示灯的输出端与多个所述第二限流电阻的第一端连接一一对应连接，多个所述第二限流电阻的第二端与所述控制器的多个控制端一一对应连接。

可选地，所述指示灯为LED灯、钨丝卤素灯、荧光灯管、氙气灯及金属卤素灯中的一种或多种组合。

可选地，所述电池电量显示装置还包括：

壳体，多个所述指示灯间隔设置于所述壳体上，所述电量检测电路和所述控制器设置于所述壳体形成的容置腔内。

本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括电池包及如上所述的电池电量显示装置，所述电池包的输出端与所述电池电量显示装置中的电池接入端连接。

可选地，所述电池包及所述电池电量显示装置的数量为多个，多个所述电池包的输出端与多个所述电池电量显示装置中的电池接入端一一对应连接。

本实用新型技术方案通过电池接入端、多个指示灯、电量检测电路及控制器构成的电池电量显示装置，每一指示灯可以用于在点亮时，表征一预设电池电量，电量检测电路可以检测与电池接入端连接的电池包的电量，并输出对应的电量检测信号至控制器，控制器则可以根据电量检测电路输出的电量检测信号得到电池包的电量，再控制一个或多个指示灯亮起，以表示出电池包不同的电量。本实用新型旨在提高电池电量的显示分辨率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电池电量显示装置一实施例的功能模块示意图；

图2为本实用新型电池电量显示装置一实施例的电路结构示意图；

图3为本实用新型电池电量显示装置另一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	电池接入端	40	控制器
20	指示灯	R1～R2	第一电阻～第二电阻
				30	电量检测电路	R3～R4	第一限流电阻～第二限流电阻
31	模拟前端	C1～C4	第一电容～第四电容
				32	滤波电路	V1	直流电压

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种电池电量显示装置，用于检测并显示电池包电量。

参照图1，在本实用新型一实施例中，该电池电量显示装置包括：

电池接入端10，用于接入电池包；

多个指示灯20，每一所述指示灯20用于在点亮时，表征一预设电池电量；

电量检测电路30，所述电量检测电路30的检测端与所述电池接入端10连接，所述电量检测电路30用于检测电池包的电量，并输出对应的电量检测信号；

控制器40，所述控制器40的输入端与所述电量检测电路30的输出端连接，所述控制器40用于根据所述电量检测信号得到电池包的电量，所述控制器40的控制端与多个所述指示灯20的受控端连接，并控制对应的所述指示灯20点亮。

本实施例中，电量检测电路30可以由电流检测芯片及电容或电阻等电子元件构成，电量检测电路30的检测端通过电池接入端10与电池包的输出端连接，可以检测电池包的输出电流并输出对应的电信号，即电量检测信号至控制器40，控制器40可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、可编程逻辑器件(Programmable LogicDevice，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、微处理器、MCU单片机或其他电子元件；控制器40可以根据电量检测电路30输出的电量检测信号得到电池包的电量，控制器40则可以根据电池包的电量值控制一个或多个指示灯20亮起，以使用户可以通过亮起的指示灯20知道目前电池包的电量处于什么范围，指示灯20可以是LED灯、钨丝卤素灯、荧光灯管等。

可以理解的是，多个指示灯20可以在点亮时分别表征不同的预设电池电量，比如电池电量显示装置上设置四个指示灯20，标号为a、b、c、d，可以设置a、b、c、d四个指示灯20在点亮时分别表征10％、20％、40％及80％的电池电量，当控制器40根据电量检测信号得到电池包的电量为10％时，可以控制a亮起，当控制器40根据电量检测信号得到电池包的电量为30％时，则可以控制a和b亮起，当控制器40根据电量检测信号得到电池包的电量为38％时，则可以控制c亮起，主控制器40内可以有减法器和比较器，四个指示灯20可以有多种组合，每种组合都可以代表一种电池包的电量，减法器将每种组合代表的电量值与通过电量检测信号得到的电池包的电量值作差，得到多个差值，再通过比较器依次比较多个差值的大小，每次比较可以得到两个差值中较小的差值，最终可以得到一个最小的差值，控制器40则可以控制该差值代表的亮灯组合的指示灯20亮起；四个指示灯20组成的多种亮灯组合，能够提高表示出的电池包的电量的显示分辨率，具体的指示灯20数量及每个指示灯20代表的电池电量可以根据实际情况和用户需求进行设置。如此可以适用于对电池包电量显示分辨率要求较高的场景，且能够减少生产成本。

本实用新型技术方案通过电池接入端10、多个指示灯20、电量检测电路30及控制器40构成的电池电量显示装置，每一指示灯20可以用于在点亮时，表征一预设电池电量，电量检测电路30可以检测与电池接入端10连接的电池包的电量，并输出对应的电量检测信号至控制器40，控制器40则可以根据电量检测电路30输出的电量检测信号得到电池包的电量，再控制一个或多个指示灯20亮起，以表示出电池包不同的电量。本实用新型旨在提高电池电量的显示分辨率。

在一实施例中，所述电量检测电路30包括模拟前端31及滤波电路32，所述滤波电路32的输入端与所述电池接入端10连接，所述滤波电路32的输出端与所述模拟前端31的输入端连接，所述滤波电路32用于将表征所述电池包电流大小的电压信号进行滤波处理并输出；

所述模拟前端31，用于根据所述滤波电路32输出的滤波电压检测所述电池包的电流，并输出对应的电量检测结果至所述控制器40。

本实施例中，电量检测电路30可以由模拟前端31及滤波电路32构成，还可以根据实际情况设置电阻及电容等电器元件，模拟前端31(analog front-end AFE)，其作用是可以处理信号源给出的模拟信号，对其进行数字化及分析处理，滤波电路32可以由多个电容、多个电阻及其他电器元件构成；滤波电路32可以将表征电池包电流大小的电压进行滤波后输出至模拟前端31，模拟前端31则可以将电压信号转换得到代表电流的数字信号，再由控制器40对代表电流的数字信号分析处理，得到电池包的电量，控制器40可以根据电池包的电量控制对应的指示灯20亮起。本实施例通过模拟前端31及滤波电路32构成的电量检测电路30可以检测电池包的电流，并输出对应的检测结果至控制器40。

参照图2，在一实施例中，所述模拟前端31具有第一电流输入端和第二电流输入端，所述滤波电路32包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3及第四电容C4，所述第一电阻R1的第一端和所述第二电阻R2的第一端与所述电池接入端10连接，所述第一电阻R1的第二端、所述第一电容C1的第一端、所述第三电容C3的第一端及所述第四电容C4的第一端与所述第一电流输入端连接，所述第二电阻R2的第二端、所述第二电容C2的第二端、所述第三电容C3的第二端及所述第四电容C4的第二端与所述第二电流输入端连接，所述第一电容C1的第二端和所述第二电容C2的第二端接地。

本实施例中，模拟前端31检测电流可以采用差分输入的方式进行检测，所以模拟前端31具有第一电流输入端和第二电流输入端，电池包的电流可以从第一电阻R1的第一端输出至第一电流输入端，还可以从第二电阻R2的第一端输出至第二电流输入端，如此便有两个电流通道，第一电阻R1和第一电容C1以及第二电阻R2和第二电容C2可以构成两个差模滤波电路32，分别用于消除两个电流通道上的差模干扰，第三电容C3可以用于消除两个电流通道的共模干扰，第四电容C4可以设计为预留的一个共模干扰抑制电容，因为不同的使用环境会有不同的干扰，可以根据实际情况补充一个电容上去，以解决第三电容C3对共模干扰抑制不足的情况。

参照图3，在一实施例中，所述控制器40具有多个控制端，所述电池电量显示装置还包括多个第一限流电阻R3和多个第二限流电阻R4，每一所述第一限流电阻R3的第一端用于接入直流电压V1，多个所述第一限流电阻R3的第二端与多个所述指示灯20的输入端连接一一对应连接，多个所述指示灯20的输出端与多个所述第二限流电阻R4的第一端连接一一对应连接，多个所述第二限流电阻R4的第二端与所述控制器40的多个控制端一一对应连接。

本实施例中，第一限流电阻R3可以限制电池包输出到指示灯20的电流大小，防止电流过大损坏指示灯20，第二限流电阻R4则可以进一步限制指示灯20输出到控制器40端口的电流大小，防止有尖峰干扰损坏控制器40的控制端口，直流电压V1可以由外部电池或者供电电路提供，直流电压V1为指示灯20工作需要的工作电压。

在一实施例中，所述指示灯20为LED灯、钨丝卤素灯、荧光灯管、氙气灯及金属卤素灯中的一种或多种组合。

本实施例中，LED灯的光源亮度高、热量小，钨丝卤素灯的体积小、色温稳定，荧光灯管的发光效率高，氙气灯的使用寿命长，金属卤素灯的照明的穿透力强，用户可以根据实际情况和具体需求选择LED灯、钨丝卤素灯、荧光灯管、氙气灯及金属卤素灯中的一种或多种组合成指示灯20。

在一实施例中，所述电池电量显示装置还包括：

壳体，多个所述指示灯20间隔设置于所述壳体上，所述电量检测电路30和所述控制器40设置于所述壳体形成的容置腔内。

本实施例中，壳体可以用于固定容置腔内电量检测电路30和控制器40位置关系，确保在电池电量显示装置壳体形成的容置腔内部的安全性和稳定性，在电池电量显示装置工作时，电量检测电路30和控制器40的位置关系不会发生变化，并且使外部气体或物体无法落在电量检测电路30和控制器40上，影响电量检测电路30和控制器40工作；壳体针对电池电量显示装置外部也有保护作用，壳体主要以沿厚度均匀分布的中面应力，对外力有更好的承载作用，还能使多个指示灯20稳定设置。

本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括电池包及如上所述的电池电量显示装置，所述电池包的输出端与所述电池电量显示装置中的电池接入端10连接。该电池电量显示装置的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一实施例中，所述电池包及所述电池电量显示装置的数量为多个，多个所述电池包的输出端与多个所述电池电量显示装置中的电池接入端10一一对应连接。

本实施中，电子设备可能会有多个电池包给不同的模块进行供电，所以每个电池包可以对应设置一个电池电量显示装置，用于显示每个电池包的电池电量。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电池电量显示装置，用于检测并显示电池包电量，其特征在于，所述电池电量显示装置包括：

电池接入端，用于接入电池包；

多个指示灯，每一所述指示灯用于在点亮时，表征一预设电池电量；

电量检测电路，所述电量检测电路的检测端与所述电池接入端连接，所述电量检测电路用于检测电池包的电量，并输出对应的电量检测信号；

控制器，所述控制器的输入端与所述电量检测电路的输出端连接，所述控制器的控制端与多个所述指示灯的受控端连接，所述控制器用于根据所述电量检测信号得到电池包的电量，并控制对应的所述指示灯点亮。

2.如权利要求1所述的电池电量显示装置，其特征在于，所述电量检测电路包括模拟前端及滤波电路，所述滤波电路的输入端与所述电池接入端连接，所述滤波电路的输出端与所述模拟前端的输入端连接，所述滤波电路用于将表征所述电池包电流大小的电压信号进行滤波处理并输出；

所述模拟前端，用于根据所述滤波电路输出的滤波电压检测所述电池包的电流，并输出对应的电量检测结果至所述控制器。

3.如权利要求2所述的电池电量显示装置，其特征在于，所述模拟前端具有第一电流输入端和第二电流输入端，所述滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容及第四电容，所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端与所述电池接入端连接，所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第一端、所述第三电容的第一端及所述第四电容的第一端与所述第一电流输入端连接，所述第二电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端及所述第四电容的第二端与所述第二电流输入端连接，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端接地。

4.如权利要求1所述的电池电量显示装置，其特征在于，所述控制器具有多个控制端，所述电池电量显示装置还包括多个第一限流电阻和多个第二限流电阻，每一所述第一限流电阻的第一端用于接入直流电压，多个所述第一限流电阻的第二端与多个所述指示灯的输入端连接一一对应连接，多个所述指示灯的输出端与多个所述第二限流电阻的第一端连接一一对应连接，多个所述第二限流电阻的第二端与所述控制器的多个控制端一一对应连接。

5.如权利要求1所述的电池电量显示装置，其特征在于，所述指示灯为LED灯、钨丝卤素灯、荧光灯管、氙气灯及金属卤素灯中的一种或多种组合。

6.如权利要求1所述的电池电量显示装置，其特征在于，所述电池电量显示装置还包括：

壳体，多个所述指示灯间隔设置于所述壳体上，所述电量检测电路和所述控制器设置于所述壳体形成的容置腔内。

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括电池包及如权利要求1-6任意一项所述的电池电量显示装置，所述电池包的输出端与所述电池电量显示装置中的电池接入端连接。

8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述电池包及所述电池电量显示装置的数量为多个，多个所述电池包的输出端与多个所述电池电量显示装置中的电池接入端一一对应连接。

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