WO2015176554A1 - 电池电量的检测显示方法及装置 - Google Patents

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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]

Abstract

一种电池电量的检测显示方法和装置,其方法包括以下步骤:将电池(101)的电量划分为多个电量范围,每一电量范围对应的预设一个或多个电信号;在电池(101)充电或放电时,对电池(101)的电量进行采样;将采样电量与电池满电量阈值进行比较,得到采样电量的百分比值;根据采样电量的百分比值对应的电量范围,输出相应个数的电信号至控制单元(104),控制单元(104)根据接收到的电信号的个数控制指示灯(106)间闪或短灭相应的次数表示出电池(101)的电量状态。电池的电量通过指示灯的间闪或短灭次数显示,不用在电源上设置多个指示灯,电源的制造成本降低;同时,相应的控制电路简单易行;而且,根据指示灯的间闪或短灭次数可以判定电池电量的范围,用户更能准确了解电源的电量情况。

Description

电池电量的检测显示方法及装置 技术领域
本发明涉及电子检测技术领域,特别地,涉及一种电池电量的检测显示方法和装置。
背景技术
随着电子技术的快速发展,便携式电子设备在我们生活中日益普及,例如,移动电话、笔记本电脑、平板电脑等;而且,便携式电子设备的设计也越来越智能化,功能日益强大;例如,可通过智能手机随时随地进行上网、购物、导航、观看影片等。便携式电子设备在运行这些功能时,设备内的通信模块要持续的收发信号,显示屏、处理器等元件要持续工作,导致设备的耗电量也非常大,但由于便携式电子设备的便携性,便携式电子设备的尺寸大小具有较高要求,便携式电子设备自带的电池的容量非常有限,很难支持电子设备长时间运行。目前,解决这一问题的技术手段就是采用移动电源对电子设备进行供电。
移动电源也是一种电量存储设备,存储的电量使用完后,需要及时充电才能正常供电;因此,用户准确掌握移动电源内的电量情况尤为重要。如果电池电量显示不准确,用户无法连接电子设备正常使用,或者在用户使用过程中突然断电,有可能造成通讯中断、数据丢失、甚至更严重的后果。目前,市场上的移动电源一般是采用LED指示灯或显示屏来指示移动电源内的电量情况,采用显示屏显示电量结果比较直观,但成本较高;因此,目前市场上的主流技术一般是采用LED指示灯来显示移动电源内的电量情况。最通用的做法就是在移动电源上设置多个LED指示灯,每一个LED指示灯对应的表示一种电量状态。例如,采用绿色的LED指示灯表示移动电源内的电量充沛、红色的LED指示灯表示移动电源内的电量告警,黄色的LED指示灯表示移动电源处于充电状态等。 采用这种方式,移动电源上需要设计多个LED指示灯,成本较高,不利于产品的市场竞争;而且,控制多个LED指示灯的电路相对复杂,对于产品的稳定性也具有较大的影响。同时,移动电源内的电量显示也不直观准确,例如,移动电源设定的为20%的电量时,告警LED指示灯点亮,但如果移动电源只具有25%的电量时,告警LED指示灯无法做出相应提示,使用者不及时对移动电源进行充电,就会影响使用,并影响移动电源的寿命。
发明内容
本发明目的在于提供一种电池电量的检测显示方法,以解决现有技术中,移动电源采用多个LED指示灯显示电量状态,成本高、结构复杂,而且显示结果不直观准确的问题。
为实现上述目的,根据本发明提供一种电池电量的检测显示方法,包括以下步骤:
将电池的电量划分为多个电量范围,每一电量范围对应的预设一个或多个电信号;在电池充电或放电时,对电池的电量进行采样;将采样电量与电池满电量阈值进行比较,得到采样电量的百分比值;根据采样电量的百分比值对应的电量范围,输出相应个数的电信号至控制单元,控制单元根据接收到的电信号的个数控制指示灯间闪或短灭相应的次数表示出电池的电量状态。
进一步地,电池的电量划分为三个电量范围:67%-100%的电量范围、33%-67%的电量范围、0%-33%的电量范围;电池充电状态下,控制单元输出高电平信号驱动指示灯常亮:67%-100%的电量范围对应预设3个电信号,控制单元接收3个电信号后控制指示灯常亮状态下连续3次短灭;33%-67%的电量范围对应预设2个电信号,控制单元接收2个电信号后控制指示灯常亮状态下连续2次短灭;0%-33%的电量范围对应预设1个电信号,控制单元接收1个电信号后控制指示 灯常亮状态下连续1次短灭;
电池放电状态下,控制单元输出低电平信号驱动指示灯常灭:67%-100%的电量范围对应预设3个电信号,控制单元接收3个电信号后控制指示灯常灭状态下连续3次间闪;33%-67%的电量范围对应预设2个电信号,控制单元接收2个电信号后控制指示灯常灭状态下连续2次间闪;0%-33%的电量范围对应预设1个电信号,控制单元接收1个电信号后控制指示灯常灭状态下连续1次间闪。
进一步地,电池的电量由3个比较器进行采样;电池充电或放电状态下:采样电量为67%-100%的电量范围时,3个比较器均输出电信号至控制单元;采样电量为33%-67%的电量范围时,3个比较器中的2个比较器输出电信号至控制单元;采样电量为0%-33%的电量范围时,3个比较器中的1个比较器输出电信号至控制单元。
进一步地,电池的电量划分为四个电量范围:75%-100%的电量范围、50%-75%的电量范围、25%-50%的电量范围、0%-25%的电量范围;电池充电状态下,控制单元输出高电平信号驱动指示灯常亮:75%-100%的电量范围对应预设4个电信号,控制单元接收4个电信号后控制指示灯常亮状态下连续4次短灭;50%-75%的电量范围对应预设3个电信号,控制单元接收3个电信号后控制指示灯常亮状态下连续3次短灭;25%-50%的电量范围对应预设2个电信号,控制单元接收2个电信号后控制指示灯常亮状态下连续2次短灭;0%-25%的电量范围对应预设1个电信号,控制单元接收1个电信号后控制指示灯常亮状态下连续1次短灭;
电池放电状态下,控制单元输出低电平信号驱动指示灯常灭:75%-100%的电量范围对应预设4个电信号,控制单元接收4个电信号后控制指示灯常灭状态下连续4次间闪;50%-75%的电量范围对应预设3个电信号,控制单元接收3个电信号后控制指示灯常灭状态下连续3次间闪;25%-50%的电量范围对应预设 2个电信号,控制单元接收2个电信号后控制指示灯常灭状态下连续2次间闪;0%-25%的电量范围对应预设1个电信号,控制单元接收1个电信号后控制指示灯常灭状态下连续1次间闪。
进一步地,电池的电量由4个比较器进行采样;电池充电或放电状态下:采样电量为75%-100%的电量范围时,4个比较器均输出电信号至控制单元;采样电量为50%-75%的电量范围时,4个比较器中的3个比较器输出电信号至控制单元;采样电量为25%-50%的电量范围时,4个比较器中的2个比较器输出电信号至控制单元;采样电量为0%-25%的电量范围时,4个比较器中的1个比较器输出电信号至控制单元。
进一步地,指示灯为LED指示灯。
进一步地,控制单元通过Nmosfet管(N型金属-氧化层-半导体场效晶体管)与指示灯连接。
进一步地,控制单元为MCU控制单元。
同时提供一种电池电量的检测显示装置,包括:
对电池的电量进行采样的电量采集模块与对所述电池进行充电的充电模块;
所述电量采集模块与所述充电模块均与MCU控制单元连接,所述电量采集模块输出一个或多个电信号至所述MCU控制单元,所述MCU控制单元通过Nmosfet管连接指示灯。
进一步地,所述充电模块为LTC4054集成电路模块。
本发明具有以下有益效果:
电池充电和放电时,电池的电量可以通过指示灯的间闪或短灭次数来显示,不用在电源上设置多个指示灯,电源的制造成本进一步降低;同时,相应的控 制电路简单易行,利于延长产品的使用寿命,提高产品的稳定性;而且,根据指示灯的间闪或短灭次数可以判定电池电量的范围,结果直观,用户更能准确了解电源的电量情况。
附图说明
下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明的原理框图;
图2是本发明中电量采集模块的原理图一;以及
图3是本发明中电量采集模块的原理图二。
附图标记说明:
101、电池;102、电量采集模块;103、充电模块;104、MCU控制单元;105、Nmosfet管;106、LED指示灯;107、比较器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
请参阅图1,本发明的优选实施例提供了一种电池电量的检测显示装置,包括:对电池101的电量进行采样的电量采集模块102与对电池101进行充电的充电模块103;电量采集模块102与充电模块103均与MCU控制单元104连接,电量采集模块102输出一个或多个电信号至MCU控制单元104,MCU控制单元104通过Nmosfet管105连接指示灯106。
请参阅图2与图3,电量采集模块102可以采用三个比较器107组成,三个比较器107一端连接电池101,另一端连接MCU控制单元104;或者,电量采集模块102采用四个比较器107组成,四个比较器107一端连接电池101,另一端 连接MCU控制单元104。充电模块103可以采用LTC4054集成电路模块,电路简单,成本低。
本发明的优选实施例提供了一种电池电量的检测显示方法,包括以下步骤:
将电池的电量划分为多个电量范围,例如,2个电量范围:0%-50%的电量、50%-100%的电量;3个电量范围:67%-100%的电量、33%-67%的电量、0%-33%的电量等;每一电量范围对应的预设一个或多个电信号;在电池充电或放电时,对电池的电量进行采样;将采样电量与电池满电量阈值进行比较,得到采样电量的百分比值;根据采样电量的百分比值对应的电量范围,输出相应个数的电信号至控制单元,控制单元根据接收到的电信号的个数控制指示灯间闪或短灭相应的次数表示出电池的电量状态。
在电池充电和放电时,电池的电量可以通过指示灯的间闪或短灭的次数来显示,不用在电源上设置多个指示灯,电源的制造成本进一步降低;同时,相应的控制电路简单易行,利于延长产品的使用寿命,提高产品的稳定性;而且,根据指示灯的间闪或短灭的次数可以判定电池电量的范围,结果直观,用户更能准确了解电源的电量情况。
优选地,电池的电量划分为三个电量范围:67%-100%的电量范围、33%-67%的电量范围、0%-33%的电量范围;电池充电状态下,控制单元输出高电平信号驱动指示灯常亮:67%-100%的电量范围对应预设3个电信号,控制单元接收3个电信号后控制指示灯常亮状态下连续3次短灭;33%-67%的电量范围对应预设2个电信号,控制单元接收2个电信号后控制指示灯常亮状态下连续2次短灭;0%-33%的电量范围对应预设1个电信号,控制单元接收1个电信号后控制指示灯常亮状态下连续1次短灭;
电池放电状态下,控制单元输出低电平信号驱动指示灯常灭:67%-100%的 电量范围对应预设3个电信号,控制单元接收3个电信号后控制指示灯常灭状态下连续3次间闪;33%-67%的电量范围对应预设2个电信号,控制单元接收2个电信号后控制指示灯常灭状态下连续2次间闪;0%-33%的电量范围对应预设1个电信号,控制单元接收1个电信号后控制指示灯常灭状态下连续1次间闪。
请参阅图2,优选地,电池的电量由3个比较器进行采样;电池充电或放电状态下:采样电量为67%-100%的电量范围时,3个比较器均输出电信号至控制单元;采样电量为33%-67%的电量范围时,3个比较器中的2个比较器输出电信号至控制单元;采样电量为0%-33%的电量范围时,3个比较器中的1个比较器输出电信号至控制单元。
优选地,电池的电量划分为四个电量范围:75%-100%的电量范围、50%-75%的电量范围、25%-50%的电量范围、0%-25%的电量范围;电池充电状态下,控制单元输出高电平信号驱动指示灯常亮:75%-100%的电量范围对应预设4个电信号,控制单元接收4个电信号后控制指示灯常亮状态下连续4次短灭;50%-75%的电量范围对应预设3个电信号,控制单元接收3个电信号后控制指示灯常亮状态下连续3次短灭;25%-50%的电量范围对应预设2个电信号,控制单元接收2个电信号后控制指示灯常亮状态下连续2次短灭;0%-25%的电量范围对应预设1个电信号,控制单元接收1个电信号后控制指示灯常亮状态下连续1次短灭;
电池放电状态下,控制单元输出低电平信号驱动指示灯常灭:75%-100%的电量范围对应预设4个电信号,控制单元接收4个电信号后控制指示灯常灭状态下连续4次间闪;50%-75%的电量范围对应预设3个电信号,控制单元接收3个电信号后控制指示灯常灭状态下连续3次间闪;25%-50%的电量范围对应预设2个电信号,控制单元接收2个电信号后控制指示灯常灭状态下连续2次间闪;0%-25%的电量范围对应预设1个电信号,控制单元接收1个电信号后控制指示 灯常灭状态下连续1次间闪。
请参阅图3,优选地,电池的电量由4个比较器进行采样;电池充电或放电状态下:采样电量为75%-100%的电量范围时,4个比较器均输出电信号至控制单元;采样电量为50%-75%的电量范围时,4个比较器中的3个比较器输出电信号至控制单元;采样电量为25%-50%的电量范围时,4个比较器中的2个比较器输出电信号至控制单元;采样电量为0%-25%的电量范围时,4个比较器中的1个比较器输出电信号至控制单元。
优选地,指示灯采用LED指示灯,控制单元通过Nmosfet管与指示灯连接,控制单元为MCU控制单元。
在实际设计过程中,将电池的电量划分为三个或四个电量范围是较为优选的方案,一方面,指示灯的间闪显示次数与状态较少,易于用户记忆;另一方面,电量范围区间合理,表示出的电量能够给用户合理的参考。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
电池充电和放电时,电池的电量可以通过指示灯的间闪或短灭次数显示,不用在电源上设置多个指示灯,电源的制造成本进一步降低;同时,相应的控制电路简单易行,利于延长产品的使用寿命,提高产品的稳定性;而且,根据指示灯的间闪或短灭次数可以判定电池电量的范围,结果直观,用户更能准确了解电源的电量情况。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

  1. 一种电池电量的检测显示方法,其特征在于,包括以下步骤:
    将电池的电量划分为多个电量范围,每一所述电量范围对应的预设一个或多个电信号;
    在所述电池充电或放电时,对所述电池的电量进行采样;
    将采样电量与所述电池满电量阈值进行比较,得到所述采样电量的百分比值;
    根据所述采样电量的百分比值对应的所述电量范围,输出相应个数的所述电信号至控制单元,所述控制单元根据接收到的所述电信号的个数控制所述指示灯间闪或短灭相应的次数表示出所述电池的电量状态。
  2. 根据权利要求1所述的电池电量的检测显示方法,其特征在于:
    所述电池的电量划分为三个电量范围:67%-100%的电量范围、33%-67%的电量范围、0%-33%的电量范围;
    所述电池充电状态下,所述控制单元输出高电平信号驱动所述指示灯常亮:
    所述67%-100%的电量范围对应预设3个所述电信号,所述控制单元接收3个所述电信号后控制所述指示灯常亮状态下连续3次短灭;
    所述33%-67%的电量范围对应预设2个所述电信号,所述控制单元接收2个所述电信号后控制所述指示灯常亮状态下连续2次短灭;
    所述0%-33%的电量范围对应预设1个所述电信号,所述控制单元接收1次所述电信号后控制所述指示灯常亮状态下连续1次短灭;
    所述电池放电状态下,所述控制单元输出低电平信号驱动所述指示灯常灭:
    所述67%-100%的电量范围对应预设3个所述电信号,所述控制单元接收3个所述电信号后控制所述指示灯常灭状态下连续3次间闪;
    所述33%-67%的电量范围对应预设2个电信号,所述控制单元接收2个所述 电信号后控制所述指示灯常灭状态下连续2次间闪;
    所述0%-33%的电量范围对应预设1个所述电信号,所述控制单元接收1个所述电信号后控制所述指示灯常灭状态下连续1次间闪。
  3. 根据权利要求2所述的电池电量的检测显示方法,其特征在于:
    所述电池的电量由3个比较器进行采样;
    所述电池充电或放电状态下:
    所述采样电量为67%-100%的电量范围时,3个所述比较器均输出电信号至所述控制单元;
    所述采样电量为33%-67%的电量范围时,3个所述比较器中的2个所述比较器输出电信号至所述控制单元;
    所述采样电量为0%-33%的电量范围时,3个所述比较器中的1个所述比较器输出电信号至所述控制单元。
  4. 根据权利要求1所述的电池电量的检测显示方法,其特征在于:
    所述电池的电量划分为四个电量范围:75%-100%的电量范围、50%-75%的电量范围、25%-50%的电量范围、0%-25%的电量范围;
    所述电池充电状态下,所述控制单元输出高电平信号驱动所述指示灯常亮:
    所述75%-100%的电量范围对应预设4个所述电信号,所述控制单元接收4个所述电信号后控制所述指示灯常亮状态下连续4次短灭;
    所述50%-75%的电量范围对应预设3个所述电信号,所述控制单元接收3个所述电信号后控制所述指示灯常亮状态下连续3次短灭;
    所述25%-50%的电量范围对应预设2个所述电信号,所述控制单元接收2个所述电信号后控制所述指示灯常亮状态下连续2次短灭;
    所述0%-25%的电量范围对应预设1个所述电信号,所述控制单元接收1个 所述电信号后控制所述指示灯常亮状态下连续1次短灭;
    所述电池放电状态下,所述控制单元输出低电平信号驱动所述指示灯常灭:
    所述75%-100%的电量范围对应预设4个所述电信号,所述控制单元接收4个所述电信号后控制所述指示灯常灭状态下连续4次间闪;
    所述50%-75%的电量范围对应预设3个所述电信号,所述控制单元接收3个所述电信号后控制所述指示灯常灭状态下连续3次间闪;
    所述25%-50%的电量范围对应预设2个所述电信号,所述控制单元接收2个所述电信号后控制所述指示灯常灭状态下连续2次间闪;
    所述0%-25%的电量范围对应预设1个所述电信号,所述控制单元接收1个所述电信号后控制所述指示灯常灭状态下连续1次间闪。
  5. 根据权利要求4所述的电池电量的检测显示方法,其特征在于:
    所述电池的电量由4个比较器进行采样;
    所述电池充电或放电状态下:
    所述采样电量为75%-100%的电量范围时,4个所述比较器均输出电信号至所述控制单元;
    所述采样电量为50%-75%的电量范围时,4个所述比较器中的3个所述比较器输出电信号至所述控制单元;
    所述采样电量为25%-50%的电量范围时,4个所述比较器中的2个所述比较器输出电信号至所述控制单元;
    所述采样电量为0%-25%的电量范围时,4个所述比较器中的1个所述比较器输出电信号至所述控制单元。
  6. 根据权利要求1-5任一项所述的电池电量的检测显示方法,其特征在于:
    所述指示灯为LED指示灯。
  7. 根据权利要求1-5任一项所述的电池电量的检测显示方法,其特征在于:
    所述控制单元通过Nmosfet管与所述指示灯连接。
  8. 根据权利要求7所述的电池电量的检测显示方法,其特征在于:
    所述控制单元为MCU控制单元。
  9. 一种电池电量的检测显示装置,其特征在于,包括:
    对电池的电量进行采样的电量采集模块与对所述电池进行充电的充电模块;
    所述电量采集模块与所述充电模块均与MCU控制单元连接,所述电量采集模块输出一个或多个电信号至所述MCU控制单元,所述MCU控制单元通过Nmosfet管连接指示灯。
  10. 根据权利要求9所述的电池电量的检测显示装置,其特征在于:
    所述充电模块为LTC4054集成电路模块。
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