CN204142930U - 一种蓄电池充放电电量监测表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓄电池充放电电量监测表，连接在电源装置和负载装置之间，包括采样电阻一、采样电阻二、信号调理电路、单片机和LED数码管；所述采样电阻一、采样电阻二用于采集电源装置与负载装置之间的信号，采集信号经所述信号调理电路送至所述单片机，所述单片机内部设有模数转换器、模数转换器将信号转换为可处理的数字信号、数字信号经单片机进一步处理后得到电流、电压和电量，所述LED数码管用于显示所述单片机的处理结果。本实用新型通过优化电路设计，利用单片机对采样信号的处理，自动轮询显示“电量”、“电压”、“电流”三种参数，且工作过程无需外围电源，即可实现电子设备充放电状态的实时显示，提高了充放电过程的安全系数。

Description

一种蓄电池充放电电量监测表

技术领域

本实用新型涉及充放电监测技术领域，具体涉及一种蓄电池充放电电量监测表。

背景技术

技术的进步最直观的体现就是电子设备种类和数量越来越多，现有的电子设备都通过内部的电池供给电源，诸如蜂窝电话、笔记本电脑、数码相机、个人数字助手（PDA）、混合动力车辆、插电式电动车辆（PEV）的装置以及其他类型的装置都具有可再充电的电池。但是用户经常在充电过程中使用电子设备、即充电过程中同时在放电，在充放电过程中电源或者充电器或者电子设备可能出现故障，并引起电子设备充电缓慢、零充电、负充电、甚至电池爆炸的问题，而用户对此却浑然不知，由于充放电过程中造成的事故在各种报到中也屡见不鲜。

虽然多数电子设备在插入充电器以后会开始显示充电图标，但是电池是否处于真正的充电状态、充电的速度、充电完成所需要的时间都没有显示出来，普通用户也根本无法知晓。充电器和电池故障与失效没有直观的判别手段，充电过程的安全性受到考量。现有技术中提供的用于监测控制充放电过程的产品类型较少，一些产品主要利用防反电路实现，达不到智能化的水平，多数产品能够提供的充放电过程相关参数过少，不能满足用户对充放电过程的实时监控。因此，需要一种新的充放电状态监测设备，可以将电子设备真正的充放电状态告知用户，使用户采取正确的措施，优化充放电状态。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种蓄电池充放电电量监测表，可以将电子设备真正的充放电状态告知用户，使用户采取正确的措施，优化电子设备的充放电状态。

技术方案：本实用新型所述的蓄电池充放电电量监测表，连接在电源装置和负载装置之间包括采样电阻一、采样电阻二、信号调理电路、单片机和LED数码管；所述采样电阻一、采样电阻二用于连接外围的负载装置和电源装置至所述信号调理电路，所述单片机与所述信号调理电路、所述LED数码管分别相连；所述采样电阻一、采样电阻二用于采集外围电源装置与负载装置之间的信号，采集后的信号经所述信号调理电路送至所述单片机，所述单片机内部设有模数转换器，模数转换器将信号转换为可处理的数字信号，数字信号经单片机进一步处理后得到电流、电压和电量，所述LED数码管用于显示所述单片机的处理结果。开始工作后先显示“电量”2秒钟，然后显示“电压”2秒钟，然后显示“电流”2秒钟，后面不断循环前面的三个步骤

所述单片机内部主要由时钟电路、中央处理器、程序存储器、数据存储器、ADC模数转换器和输入输出模块组成，上电后时钟电路开始发出时钟，中央处理器按照时钟的节奏从程序存储器取得指令，并释放在数据存储区进行数据处理，程序存储器中指令有外部数据采集的需要，ADC模数转换器会从外部采集模拟数据，并在ADC中转换成数字信号，并释放到数据存储区进行数据处理。

在外围电源装置和所述单片机之间还连有高压转低压电路，用于提供所述单片机的工作电源。所述高压转低压电路由输入电容、PWM控制器、场效应管，储能电感、续流二极管、输出电容和电阻反馈网络组成；工作时PWM控制器输出方波，输入电容储能，方波的高电平期间场效应管DS接通，输入电容上电流经过场效应管流向储能电感，方波的低电平期间场效应管DS关闭，储能电感的电流经过续流二极管流向输出电容，输出电容向负载供电，电阻反馈网络从输出电容取得反馈信号输入到PWM控制器，PWM控制器根据反馈信号的大小调节方波的占空比，从而达到调节输出电压目的。

所述采样电阻一用于采集电流信号，所述采样电阻二用于采集电压信号。

所述单片机每0.1秒采集的一次电流，将一小时内采集的电流相加、得到电量。有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点：

1、通过单片机内置的模数转换器采样电流信号，可对充电电流和放电电流进行间积分，得到并显示充电电量和放电电量。

2、通过内置高压转换电路，无需外接电源即可使用。

3、本实用新型能够自动轮询显示“电量”、“电压”、“电流”这三种参数，将电子设备充放电两个过程的实时状态告知用户，提高了充放电过程的安全系数。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：如附图1所示的蓄电池充放电电量监测表，使用时与外围的电源装置和负载装置相连，主要结构包括采样电阻一、采样电阻二、高压转低压电路、信号调理电路、单片机内置和LED数码管；采样电阻一、采样电阻二与外围负载装置、电源装置相连，信号调理电路与采样电阻一、采样电阻二相连，单片机与信号调理电路、LED数码管分别相连，高压转低压电路连接在外围电源装置和单片机之间；采样电阻一、采样电阻二用于采集外围电源装置与负载装置之间的信号，采集后的信号经信号调理电路送至单片机，单片机内部设有模数转换器、模数转换器将信号转换为可处理的数字信号、数字信号经单片机进一步处理后得到电流、电压和电量，LED数码管用于显示单片机的处理结果，单片机的工作电源由高压转低压电路对外围电源装置转换后提供。

当充电测试时，电源装置为充电器，负载装置为电池；充电器通过采样电阻与电池连接，信号调理电路通过采样电阻得到充电电流并送至单片机，单片机通过内置的模数转换器将模拟电流信号转换成数字电流信号，单片机将电流型号与充电时间积分，得到电量，并通过LED数码管显示出来。另外充电电压也通过采样电阻2上述同样方法显示到LED数码管上。

 当放电测试时，电源装置为电池，负载装置为电子负载；电池通过采样电阻与电子负载连接，信号调理电路通过采样电阻得到充电电流并送至单片机，单片机通过内置的模数转换器将模拟电流信号转换成数字电流信号，单片机将电流型号与放电时间积分，得到电量，并通过LED数码管显示出来。另外充电电压也通过上述同样方法显示到LED数码管上。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (5)

1.一种蓄电池充放电电量监测表，连接在电源装置和负载装置之间，其特征在于：包括采样电阻一、采样电阻二、信号调理电路、单片机和LED数码管；所述采样电阻一、采样电阻二用于连接外围的负载装置和电源装置至所述信号调理电路，所述单片机与所述信号调理电路、所述LED数码管分别相连；所述采样电阻一、采样电阻二用于采集外围电源装置与负载装置之间的信号，采集后的信号经所述信号调理电路送至所述单片机，所述单片机内部设有模数转换器，模数转换器将信号转换为可处理的数字信号，数字信号经单片机进一步处理后得到电流、电压和电量，所述LED数码管用于显示所述单片机的处理结果。

2.根据权利要求1所述的蓄电池充放电电量监测表，其特征在于：所述单片机包括时钟电路、中央处理器、程序存储器、数据存储器、ADC模数转换器和输入输出模块；上电后所述时钟电路开始发出时钟，所述中央处理器按照时钟的节奏从所述程序存储器取得指令，并释放在所述数据存储区进行数据处理，所述程序存储器中指令有外部数据采集的需要，所述ADC模数转换器会从外部采集模拟数据，并在所述ADC模数转换器中转换成数字信号，并释放到所述数据存储区进行数据处理。

3.根据权利要求1所述的蓄电池充放电电量监测表，其特征在于：还包括高压转低压电路，所述高压转低压电路连接在外围电源装置和所述单片机之间，用于提供所述单片机的工作电源；所述高压转低压电路由输入电容、PWM控制器、场效应管，储能电感、续流二极管、输出电容和电阻反馈网络组成；所述PWM控制器输出方波，所述输入电容储能，方波的高电平期间所述场效应管DS接通，所述输入电容上电流经过所述场效应管流向所述储能电感，方波的低电平期间所述场效应管DS关闭，所述储能电感的电流经过所述续流二极管流向所述输出电容，所述输出电容向负载供电，所述电阻反馈网络从所述输出电容取得反馈信号输入到所述PWM控制器，所述PWM控制器根据反馈信号的大小调节方波的占空比，从而调节输出电压。

4.根据权利要求1所述的蓄电池充放电电量监测表，其特征在于：所述采样电阻一用于采集电流信号，所述采样电阻二用于采集电压信号。

5.根据权利要求1所述的蓄电池充放电电量监测表，其特征在于：所述单片机每0.1秒采集的一次电流，将一小时内采集的电流相加、得到电量。