一種電池電量管理電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種電池電量管理電路，包括對電池進(jìn)行充電的充電模塊、對電池進(jìn)行放電的放電模塊、對電池電量進(jìn)行管理的MCU單元，還包括用于顯示電池電量狀態(tài)的顯示模塊以及至少一個電流電壓取樣模塊；所述顯示模塊與所述MCU單元連接，所述電流電壓取樣模塊連接于所述充電模塊和放電模塊之間，所述MCU單元的信號檢測端口分別連接在所述電流電壓取樣模塊的兩采樣輸出端，實時監(jiān)控所述電流電壓取樣模塊兩端的電壓以及流經(jīng)該電流電壓取樣模塊內(nèi)的電流，并將計算后獲得的電量信息傳輸給所述顯示模塊進(jìn)行顯示。上述設(shè)計使該電池電量管理電路能更精確的檢測電池電量，同時有利于數(shù)據(jù)的保存和電量有效利用。
【專利說明】
_種電池電量管理電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種電路技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種電池電量管理電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]作為21世紀(jì)能源領(lǐng)域的重大產(chǎn)業(yè)之一的鎳氫、鎳鎘電池產(chǎn)業(yè)，正在眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用一一如電動汽車、自動化裝備、電動設(shè)備及工具驅(qū)動電源的動力電池，軍事、煤礦及企事業(yè)等單位的蓄能電池，以及通信指揮系統(tǒng)的常備電源等。
[0003]現(xiàn)有的使用鎳氫、鎳鎘電池的產(chǎn)品，因為無法通過電池內(nèi)阻的大小或電壓來實現(xiàn)電池電量的準(zhǔn)確判斷，所以通常都是采用庫侖計來實現(xiàn)電池電量的判斷，為提高顯示的精度，大家都會選擇保留一部分電量，例如:2200mAH的電池，預(yù)留200mAH的電量，庫侖計的總量依照2000mAH來進(jìn)行充放電顯示，這種方式不僅會浪費電池的寶貴容量且極易形成記憶效應(yīng)，導(dǎo)致電池可使用容量下降的同時又影響電池的實際容量。并且隨著電池實際容量的下降，當(dāng)下降值超過預(yù)留容量時，不僅會影響顯示的精度(例如下降到3%就關(guān)機(jī))，也會造成產(chǎn)品提前關(guān)機(jī)導(dǎo)致數(shù)據(jù)來不及保存而丟失，影響后續(xù)功能的實現(xiàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種電池電量管理電路，該管理電路具有精確檢測能力，能在充電放電過程中精確測量電池容量，并通過顯示屏顯示出來。
[0005]本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]—種電池電量管理電路，包括對電池進(jìn)行充電的充電模塊、對電池進(jìn)行放電的放電模塊、對電池電量進(jìn)行管理的MCU單元，還包括用于顯示電池電量狀態(tài)的顯示模塊以及至少一個電流電壓取樣模塊;所述顯示模塊與所述MCU單元連接，所述電流電壓取樣模塊連接于所述充電模塊和放電模塊之間，所述MCU單元的信號檢測端口分別連接在所述電流電壓取樣模塊的兩采樣輸出端，實時監(jiān)控所述電流電壓取樣模塊兩端的電壓以及流經(jīng)該電流電壓取樣模塊內(nèi)的電流，并將計算后獲得的電量信息傳輸給所述顯示模塊進(jìn)行顯示。
[0007]進(jìn)一步的，所述電流電壓取樣模塊包括第一濾波電阻、第二濾波電阻、第一濾波電容、第二濾波電容以及至少一個測量電阻;所述第一濾波電阻和第一濾波電容串聯(lián)后接在充電模塊的輸入端和輸出端之間，所述第二濾波電阻和第二濾波電容串聯(lián)后接在測量電阻和放電模塊的輸出端之間，所述測量電阻接在第一濾波電阻和第二濾波電阻之間，所述第一濾波電阻與第一濾波電容的串聯(lián)節(jié)點和第二濾波電阻與第二濾波電容的串聯(lián)節(jié)點作為所述電流電壓取樣模塊的兩采樣輸出端，分別與所述MCU單元的信號檢測端口連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述MCU單元的型號為HT66F004。
[0009]進(jìn)一步的，所述顯不_旲塊包括LCD液晶顯不屏和LED背光板，所述LCD液晶顯不屏和 LED背光板均于MCU單元連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述LED背光板是多種顏色的光源構(gòu)成。
[0011]本實用新型的有益技術(shù)效果:
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:該電池電量管理電路中的MCU單元的信號檢測端口接在濾波電阻和濾波電容之間的采樣輸出端，可以有效降低測量電阻兩端的電壓電流波動，對電池電量進(jìn)行更精確的檢測并通過顯示模塊顯示出來。該電池電量管理電路有利于電池電量的有效利用和數(shù)據(jù)的保存，并能提尚電量的顯不精度。【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的電路方塊示意圖。
[0014]圖2為本實用新型電流電壓取樣模塊的方塊示意圖。[0〇15]圖3為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)不意圖。
[0016]圖4為本實用新型M⑶單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5為本實用新型顯示模塊部分的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、充電模塊:2、放電模塊:3、M⑶單元:4、顯示模塊:5、電流電壓取樣模塊: 501、第一濾波電阻:502、第二濾波電阻:503、第一濾波電容:504、第二濾波電容:6、測量電阻?！揪唧w實施方式】
[0019]現(xiàn)結(jié)合附圖1、附圖2、附圖3、附圖4、附圖5和【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1所示，一種電池電量管理電路，包括對電池進(jìn)行充電的充電模塊1、對電池進(jìn)行放電的放電模塊2、對電池電量進(jìn)行管理的MCU單元3，還包括用于顯示電池電量狀態(tài)的顯示模塊4以及電流電壓取樣模塊5;所述顯示模塊4與所述MCU單元3連接，所述電流電壓取樣模塊5連接于所述充電模塊1和放電模塊2之間，所述MCU單元3的信號檢測端口分別連接在所述電流電壓取樣模塊5的兩采樣輸出端，實時監(jiān)控所述電流電壓取樣模塊5兩端的電壓以及流經(jīng)該電流電壓取樣模塊5內(nèi)的電流，并將計算后獲得的電量信息傳輸給所述顯示模塊4 進(jìn)行顯示。[〇〇21]所述電流電壓取樣模塊5包括第一濾波電阻501、第二濾波電阻502、第一濾波電容 503、第二濾波電容504以及至少一個測量電阻6;所述第一濾波電阻501和第一濾波電容503 串聯(lián)后接在充電模塊1的輸入端和輸出端之間，所述第二濾波電阻502和第二濾波電容504 串聯(lián)后接在測量電阻6和放電模塊2的輸出端之間，所述測量電阻6接在第一濾波電阻501和第二濾波電阻502之間，所述第一濾波電阻501與第一濾波電容503的串聯(lián)節(jié)點和第二濾波電阻50 2與第二濾波電容504的串聯(lián)節(jié)點作為所述電流電壓取樣模塊5的兩采樣輸出端，分別與所述MCU單元3的信號檢測端口連接。[〇〇22] 如圖2、圖3、圖4、圖5所示，所述測量電阻6可以采用一個電阻或多個電阻并聯(lián)，多個電阻并聯(lián)可以使流經(jīng)測量電阻6的電流分流，降低單個電阻的負(fù)載從而避免損壞，本實施例優(yōu)選將兩個電阻R20、R21并聯(lián)作為測量電阻6。
[0023] 所述M⑶單元3的17腳和18腳作為M⑶單元3的信號檢測端口分別連接在電阻R12 (即第一濾波電阻501)和電容C4(即第一濾波電容503)之間的串聯(lián)節(jié)點VB+以及電阻R11(即第二濾波電阻502)和電容C5(即第二濾波電容504)之間的串聯(lián)節(jié)點VBAT+上，由于不是直接接在測量電阻6的兩端，因此該設(shè)計能有效降低測量電阻6兩端電流電壓的檢測波動，大幅增加測量精度。所述MCU單元3實時監(jiān)控所述測量電阻6兩端的電壓以及流經(jīng)該測量電阻6的電流，在一般狀態(tài)下，所述MCU單元3對流經(jīng)測量電阻6的電流進(jìn)行庫倫計算并得到的電池電量數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊4顯示出來。[〇〇24] 所述顯示模塊4包括表面的IXD液晶顯示屏和底部的LED背光板，所述IXD液晶顯示屏用于顯示電量，所述LED背光板用于提供多種顏色的背光源，兩者均與MCU單元3連接，在本實施例中所述LED背光板優(yōu)選提供藍(lán)、紅兩種顏色的光源，使LCD液晶顯示屏不論在白天黑夜都能正常顯示。
[0025]在本實施例中MCU單元3的型號優(yōu)選為HT66F004。
[0026]在放電狀態(tài)下，當(dāng)所述MCU單元3的17腳判斷電池電壓到低電壓保護(hù)點時，確定電池處于徹底無電的狀態(tài)并將庫倫值清零，將電池狀態(tài)設(shè)置為需要學(xué)習(xí)狀態(tài)。此后一旦電池進(jìn)入充電狀態(tài)時，MCU單元3對流經(jīng)該測量電阻6的電流進(jìn)行累加計算，當(dāng)判斷電池到充飽狀態(tài)后，以此時的總充電電流作為新的電池總?cè)萘?。這樣不必預(yù)先保留電池容量以提高顯示精度，在電池充放電過程中就可以自動校準(zhǔn)電池總?cè)萘俊?br>[0027]盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種電池電量管理電路，包括對電池進(jìn)行充電的充電模塊、對電池進(jìn)行放電的放電 模塊、對電池電量進(jìn)行管理的MCU單元，其特征在于:還包括用于顯示電池電量狀態(tài)的顯示 模塊以及至少一個電流電壓取樣模塊;所述顯示模塊與所述MCU單元連接，所述電流電壓取 樣模塊連接于所述充電模塊和放電模塊之間，所述MCU單元的信號檢測端口分別連接在所 述電流電壓取樣模塊的兩采樣輸出端，實時監(jiān)控所述電流電壓取樣模塊兩端的電壓以及流 經(jīng)該電流電壓取樣模塊內(nèi)的電流，并將計算后獲得的電量信息傳輸給所述顯示模塊進(jìn)行顯不。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電量管理電路，其特征在于:所述電流電壓取樣模塊包括 第一濾波電阻、第二濾波電阻、第一濾波電容、第二濾波電容以及至少一個測量電阻;所述 第一濾波電阻和第一濾波電容串聯(lián)后接在充電模塊的輸入端和輸出端之間，所述第二濾波 電阻和第二濾波電容串聯(lián)后接在測量電阻和放電模塊的輸出端之間，所述測量電阻接在第 一濾波電阻和第二濾波電阻之間，所述第一濾波電阻與第一濾波電容的串聯(lián)節(jié)點和第二濾 波電阻與第二濾波電容的串聯(lián)節(jié)點作為所述電流電壓取樣模塊的兩采樣輸出端，分別與所 述MCU單元的信號檢測端口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電量管理電路，其特征在于:所述MCU單元的型號 HT66F004。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電量管理電路，其特征在于:所述顯示模塊包括LCD液晶 顯示屏和LED背光板，所述IXD液晶顯示屏和LED背光板均與MCU單元連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池電量管理電路，其特征在于:所述LED背光板是多種顏色 的光源構(gòu)成。
【文檔編號】H02J7/00GK205595823SQ201620165134
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】劉家斌, 劉雙春, 魏肅, 柴智
【申請人】廈門芯陽科技股份有限公司