專利名稱：帶有液晶顯示的數(shù)碼電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流蓄電池組，特別是涉及一種帶有液晶顯示的數(shù)碼電池組。
二.
背景技術(shù)：
直流蓄電池電源在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和新聞報(bào)道，通信和日常生活中有著廣泛的用途。蓄電池的電容量，循環(huán)次數(shù)，充放電特性和電壓、電流、溫度等各參數(shù)的測(cè)定有著重要意義，各電池生產(chǎn)廠商以及有關(guān)技術(shù)人員做出了很大努力，也提出了一些有效的解決辦法，例如ZL95229831.7公開了一種全電腦電池參數(shù)測(cè)量?jī)x，該測(cè)量?jī)x包括微處理器，A/D轉(zhuǎn)換器，巡檢電路，RAM，顯示器和鍵盤等，可顯示和監(jiān)測(cè)電池電壓、電流和環(huán)境溫度等，比較適用于電池生產(chǎn)廠商和修理服務(wù)，但對(duì)于攝影工作者和愛好者每人配備一臺(tái)，顯然是不現(xiàn)實(shí)的，況且也不便攜帶；另外申請(qǐng)?zhí)枮?5196735.6公布的一種靈巧電池裝置，95196008.3提出的一種用于向外部設(shè)備報(bào)告電池參數(shù)的一種算法，都從結(jié)構(gòu)和理論上對(duì)電池參數(shù)的監(jiān)測(cè)做出了詳細(xì)的介紹，但對(duì)如何應(yīng)用于已產(chǎn)業(yè)化、具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的專業(yè)設(shè)備用電池，顯然還有很長(zhǎng)的一段路要走。
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷售，中央、省市各電視臺(tái)使用的專業(yè)攝像機(jī)電池在實(shí)際使用中往往存在下列問(wèn)題(1).電池的剩余容量是根據(jù)電池電壓通過(guò)發(fā)光二極管指示的，隨著電池的使用和電池內(nèi)部性能的變化，電池電壓不能準(zhǔn)確反映電池的剩余容量，甚至差異很大，有時(shí)指示滿容量時(shí)其實(shí)際容量小于30％，此錯(cuò)誤指示有可能影響新聞?dòng)浾攥F(xiàn)場(chǎng)拍攝工作，造成新聞及專題不能圓滿完成。(2).發(fā)光二極管指示，不能準(zhǔn)確反映電池內(nèi)部信息，難以確定電池的使用狀況如循環(huán)次數(shù)、使用年限等重要參數(shù)，容易造成部分有隱患的電池仍在重要場(chǎng)所使用，極易影響電視節(jié)目制作，甚至造成重大活動(dòng)的拍攝失敗，使電池生產(chǎn)廠商受到用戶的高額索賠。(3).發(fā)光二極管指示，不能在短時(shí)間內(nèi)分辨出來(lái)電池的優(yōu)劣，如果僅僅由于某一塊或幾塊電池出問(wèn)題而使整個(gè)電池組報(bào)廢，很容易造成不必要的浪費(fèi)，加大環(huán)境保護(hù)的難度和投入。(4).發(fā)光二極管指示，不能準(zhǔn)確反映電池內(nèi)部信息，難以實(shí)現(xiàn)電池的高效批量管理，雖然安頓接口的電池有一部分帶液晶顯示，但顯示信息量少，且沒有通過(guò)按鍵控制，使用者獲得信息比較被動(dòng)，不太方便。
三.實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是，針對(duì)背景技術(shù)普通電池存在的缺點(diǎn)，提出一種帶有液晶顯示的數(shù)碼電池組，實(shí)現(xiàn)電池高效管理的目的。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案一種帶有液晶顯示的數(shù)碼電池組，含有安裝在上、下殼體中的單體蓄電池組，電路板，該電路板上裝有符合I2C兩線通信的串行存儲(chǔ)器，智能管理芯片為bq2060或PS401，bq2060的輸出控制端10～14腳經(jīng)發(fā)光二極管LED1～LED5和各自對(duì)應(yīng)的限流電阻R8～R4接三極管Q1的發(fā)射極，Q1的集電極接數(shù)碼電池組的正極輸出端，Q1的基極接VCC，單體蓄電池組BAT1～BAT4串聯(lián)連接，每個(gè)單體蓄電池的正極經(jīng)電阻R11～R14接芯片bq2060各單體蓄電池電壓輸入端腳26～23，bq2060的REG引腳通過(guò)外接場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)調(diào)整電池組給自身的供電電壓VCC，數(shù)碼電池組的正極輸出和Q1的集電極及場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，bq2060的6腳連接存儲(chǔ)器的VCC，其串行時(shí)鐘腳2和串行數(shù)據(jù)接口3腳分別接存儲(chǔ)器的6和5腳，其特征是bq2060的通信線SMBC、SMBD或HDQ串行通信口分別連接微處理的通信口，微處理器由內(nèi)部設(shè)置的數(shù)據(jù)總線和控制總線和液晶顯示器對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線和控制線連接，微處理器有一個(gè)I/O端口連接上拉電阻，此端口同時(shí)連接按鍵開關(guān)接地。
微處理器可采用P87LPC769，或MSP430，或PIC系列，液晶顯示器可采用串行或并行通信接口的液晶顯示器，如AM12846T為并行通信液晶顯示器，I2C兩線通信串行存儲(chǔ)器可用24LC16或24LC01A。
微處理器采用P87LPC769，液晶顯示屏可采用AM12846T，bq2060的通信口SMBC、SMBD或HDQ與微處理P87LPC769的通信口9、10腳連接，微處理器P87LPC769的5腳接地，15腳接+5V電源，P87LPC769的復(fù)位端4腳經(jīng)電阻接+5V電源，4腳同時(shí)連接按鍵開關(guān)SW-PB接地，微處理器的11、12、3、6、7、8腳由內(nèi)部設(shè)置為控制輸出端，分別連接液晶顯示屏AM12846T的6、5、4、3、2、1腳，微處理器的P0口由內(nèi)部設(shè)置為數(shù)據(jù)輸出端，其輸出端1、20、19、18、17、16、14、13分別連接AM12846T的數(shù)據(jù)輸入端7～14腳。
通信方式可采用HDQ總線通信方式，bq2060的1腳與微處理P87LPC769的通信口9腳連接。
芯片溫度輸入腳19接溫度傳感器RT、電容C1、電阻R10，R10串聯(lián)開關(guān)S2和VCC連接，C1、RT另一端和VSS接地，芯片的溫度傳感器偏置控制腳接開關(guān)S2，芯片的放電FET控制和充電FET控制為腳16、15。
芯片bq2060的引腳5、7、17、20～26經(jīng)旁路電容C2～C10接地，電流傳感器輸入腳20、21經(jīng)電阻R16、R17接單體蓄電池組負(fù)極，寄存器備用電壓輸入腳4經(jīng)二極管D1、電阻R15接BAT4正極，通信口SMBC、SMBD或HDQ分別串接R19、R22；R20、R23；R21、R24實(shí)現(xiàn)與微處理器通信；芯片通信口SMBC、8MBD或HDQ分別經(jīng)電阻R27、R26、R25接地，R19和R22、R20和R23、R21和R24的接點(diǎn)分別經(jīng)穩(wěn)壓二極管D4、D3、D2接地。
本實(shí)用新型的積極有益效果1.在電池上加裝電池管理系統(tǒng)和液晶顯示屏(LCD)可以直觀顯示電池的運(yùn)行狀態(tài)及電池性能參數(shù)。
2.通過(guò)液晶顯示屏、按鍵和內(nèi)部電路可以準(zhǔn)確顯示電池使用狀況動(dòng)態(tài)顯示電池已使用的循環(huán)次數(shù)、剩余容量、電池溫度、充電電流、電壓、化學(xué)特性等重要參數(shù)；使用者可以直觀、快捷的了解電池組狀況，從而達(dá)到管理高效、方便，使用經(jīng)濟(jì)可靠。
3.對(duì)于電池的剩余容量顯示，無(wú)論電池充放電或空載，不再借用其他設(shè)備就可以通過(guò)液晶顯屏精確直觀顯示；克服了在發(fā)光二極管顯示方式中，負(fù)載和空載及充電時(shí)有顯著差異問(wèn)題，更便于工作人員現(xiàn)場(chǎng)可靠使用。
4.由于液晶顯屏顯示精確直觀，使電池的使用和管理者得到的電池信息準(zhǔn)確可靠，采取最科學(xué)優(yōu)化的管理和使用方法，使電池的使用壽命延長(zhǎng)。
四

圖1帶有液晶顯示的數(shù)碼電池組的電路原理方框圖圖2電池智能管理芯片及外圍電路原理示意圖圖3SMBUS總線通信方式示意圖圖4HDQ總線通信方式示意圖圖5電源電路原理示意圖五.具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見圖1、圖2、圖3、圖5，圖1中方框內(nèi)為現(xiàn)有技術(shù)，圖2為其具體電路原理示意圖，本實(shí)施例利用SMBUS總線通信方式，由智能管理芯片bq2060通信口SMBC、SMBD與單片機(jī)P87LPC769通信口連接，再由P87LPC769連接液晶屏，實(shí)現(xiàn)電池智能管理的進(jìn)一步優(yōu)化、數(shù)碼化。P87LPC769是20腳小型封裝的單片機(jī)，可以在寬范圍的性能要求下實(shí)現(xiàn)高集成度低成本的解決方案，提供可編程選擇的高速低速晶振和RC振蕩方式，具有較寬的操作電壓范圍并提供可編程I/O口輸出模式選擇，可選擇施密特觸發(fā)輸入、LED驅(qū)動(dòng)輸出和內(nèi)部看門狗定時(shí)器。P87LPC769基于80C51的加速處理器結(jié)構(gòu)使指令執(zhí)行速度為標(biāo)準(zhǔn)80C51 MCU的兩倍。圖5為單片機(jī)和液晶屏供電電源電路原理示意圖。圖3為本實(shí)施例具體電路原理示意圖。
圖2中，電池智能管理芯片bq2060的3、2、6腳分別連接存儲(chǔ)器EEPROM的5、6和8腳，存儲(chǔ)器的5和6、8腳之間接有電阻R1、R2，存儲(chǔ)器的1、2、4、7腳接地，同時(shí)串接開關(guān)S1接入bq2060的9腳并經(jīng)電阻接VCC。芯片溫度輸入腳19接溫度傳感器RT、電容C1、電阻R10，R10串聯(lián)開關(guān)S2和VCC連接，C1、RT另一端和VSS接地，芯片的溫度傳感器偏置控制腳18接開關(guān)S2，芯片的放電FET控制和充電FET控制為腳16、15。bq2060的20、23、24、25、26腳接單體電池組各單體電池，bq2060的5、7腳分別接場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極和源極，Q2的漏極接單體電池組正極，bq2060的10～14腳連接接有限流電阻的發(fā)光二極管LED1～LED5，限流電阻R4～R8另一端接晶體管Q1的發(fā)射極，Q1的集電極接單體電池組正極，基極經(jīng)電阻R5接+5V電源，bq2060的1腳，27和28腳分別為HDQ總線輸出方式和SMBUS總線輸出方式，分別經(jīng)電阻R21、R24；R19、R22；R20、R23輸出通信信息，實(shí)現(xiàn)與微處理器通信。芯片通信口SMBC、SMBD或HDQ分別經(jīng)電阻R27、R26、R25接地，R19和R22、R20和R23、R21和R24串聯(lián)，其接點(diǎn)分別經(jīng)穩(wěn)壓二極管D4、D3、D2接地，芯片20腳經(jīng)電阻R16接單體蓄電池組負(fù)極。
圖3中微處理的通信口9和10腳接bq2060的27、28腳(經(jīng)電阻)，微處理器的11、12、3、6、7、8腳由內(nèi)部設(shè)置為控制輸出端，分別連接液晶顯示屏AM12846T的6、5、4、3、2、1腳，微處理器的P0口由內(nèi)部設(shè)置為數(shù)據(jù)輸出端，通過(guò)管腳1、20、19、18、17、16、14、13分別連接AM12846T的數(shù)據(jù)輸入端7～14腳。微處理器P87LPC769的5腳接地，15腳接+5V電源，P87LPC769的P1.5經(jīng)電阻接+5V電源，4腳同時(shí)連接選擇接地按鍵開關(guān)SW-PB。AM12846T的15腳接地，16腳接+5V電源。
其工作過(guò)程如下電池長(zhǎng)時(shí)間空載，顯示屏處于休眠狀態(tài)，當(dāng)電池狀態(tài)變化或按動(dòng)按健時(shí)，CPU啟動(dòng)顯示屏，電池內(nèi)部由智能電池管理芯片把電池的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)存入寄存器，P87LPC769高速單片機(jī)通過(guò)SMBUS總線或HDQ總線讀取電池管理芯片處理過(guò)的有效數(shù)據(jù)，如電池的循環(huán)次數(shù)和剩余供電時(shí)間代碼，CPU判斷處理這些代碼后，找到對(duì)應(yīng)的文字，把要顯示的文字?jǐn)?shù)據(jù)傳送到液晶控制器，再驅(qū)動(dòng)液晶屏把各種數(shù)據(jù)在相應(yīng)的位置顯示出來(lái)。還可以通過(guò)按鍵，翻頁(yè)查看電池電壓、電流、溫度、化學(xué)特性等參數(shù)。在電池工作或充電時(shí)，顯示屏自動(dòng)顯示電池狀態(tài)和電池電壓、電流、溫度、化學(xué)特性等參數(shù)。
實(shí)施例二參見圖1、圖2、圖4、圖5，本實(shí)施例同實(shí)施例一不同之處僅在于智能管理芯片與微處理器采用HDQ總線通信方式，微處理器P87LPC769的9腳連接bq2060的通信口1腳(經(jīng)電阻)，實(shí)現(xiàn)兩者數(shù)據(jù)交換，其它同實(shí)施例一，不再贅述。
在此需要指出的是，單片機(jī)采用MSP430或PIC系列，無(wú)需變動(dòng)現(xiàn)有電池組的整體結(jié)構(gòu)和規(guī)格形式，同樣可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)效果。但如果采用須帶擴(kuò)展才能完成同樣功能的單片機(jī)和其它型號(hào)液晶顯示屏，雖然可以達(dá)到同樣的技術(shù)效果，則必需改變現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和體積，但涉及到產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，如果產(chǎn)品沒有市場(chǎng)，不能推廣，則是沒有任何價(jià)值的。
權(quán)利要求1.一種帶有液晶顯示的數(shù)碼電池組，含有安裝在上、下殼體中的單體蓄電池組，電路板，該電路板上裝有符合I2C兩線通信的串行存儲(chǔ)器，智能管理芯片為bq2060或PS401，bq2060的輸出控制端10～14腳經(jīng)發(fā)光二極管LED1～LED5和各自對(duì)應(yīng)的限流電阻R8～R4接三極管Q1的發(fā)射極，Q1的集電極接數(shù)碼電池組的正極輸出端，Q1的基極接VCC，單體蓄電池組BAT1～BAT4串聯(lián)連接，每個(gè)單體蓄電池的正極經(jīng)電阻R11～R14接芯片bq2060各單體蓄電池電壓輸入端腳26～23，bq2060的REG引腳通過(guò)外接場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)調(diào)整電池組給自身的供電電壓VCC，數(shù)碼電池組的正極輸出和Q1的集電極及場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，bq2060的6腳連接存儲(chǔ)器的VCC，其串行時(shí)鐘腳2和串行數(shù)據(jù)接口3腳分別接存儲(chǔ)器的6和5腳，其特征是bq2060的通信線SMBC、SMBD或HDQ串行通信口分別連接微處理的通信口，微處理器由內(nèi)部設(shè)置的數(shù)據(jù)總線和控制總線和液晶顯示器對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線和控制線連接，微處理器有一個(gè)I/O端口連接上拉電阻，此端口同時(shí)連接按鍵開關(guān)接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼電池組，其特征是微處理器可采用P87LPC769，或MSP430，或PIC系列，液晶顯示器可采用串行或并行通信接口的液晶顯示器，如AM12846T為并行通信液晶顯示器，I2C兩線通信串行存儲(chǔ)器可用24LC16或24LC01A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)碼電池組，其特征是微處理器采用P87LPC769，液晶顯示屏可采用AM12846T，bq2060的通信口SMBC、SMBD或HDQ與微處理P87LPC769的通信口9、10腳連接，微處理器P87LPC769的5腳接地，15腳接+5V電源，P87LPC769的復(fù)位端4腳經(jīng)電阻接+5V電源，4腳同時(shí)連接按鍵開關(guān)接地，微處理器的11、12、3、6、7、8腳由內(nèi)部設(shè)置為控制輸出端，分別連接液晶顯示屏AM12846T的6、5、4、3、2、1腳，微處理器的P0口由內(nèi)部設(shè)置為數(shù)據(jù)輸出端，其輸出端1、20、19、18、17、16、14、13分別連接AM12846T的數(shù)據(jù)輸入端7～14腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)碼電池組，其特征是通信方式可采用HDQ總線通信方式，bq2060的1腳與微處理P87LPC769的通信口9腳連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)碼電池組，其特征是芯片溫度輸入腳19接溫度傳感器RT、電容C1、電阻R10，R10串聯(lián)開關(guān)S2和VCC連接，C1、RT另一端和VSS接地，芯片的溫度傳感器偏置控制腳接開關(guān)S2，芯片的放電FET控制和充電FET控制為腳16、15。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)碼電池組，其特征是芯片bq2060的引腳5、7、17、20～26經(jīng)旁路電容C2～C10接地，電流傳感器輸入腳20、21經(jīng)電阻R16、R17接單體蓄電池組負(fù)極，寄存器備用電壓輸入腳4經(jīng)二極管D1、電阻R15接BAT4正極，通信口SMBC、SMBD或HDQ分別串接R19、R22；R20、R23；R21、R24實(shí)現(xiàn)與微處理器通信；芯片通信口SMBC、SMBD或HDQ分別經(jīng)電阻R27、R26、R25接地，R19和R22、R20和R23、R21和R24的接點(diǎn)分別經(jīng)穩(wěn)壓二極管D4、D3、D2接地。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種直流蓄電池組，特別是涉及一種帶有液晶顯示的數(shù)碼電池組。帶有液晶顯示的數(shù)碼電池組，含有單體蓄電池組，電路板，該電路板上裝有存儲(chǔ)器，智能管理芯片，智能管理芯片的通信線SMBC、SMBD或HDQ串行通信口分別連接微處理的通信口，微處理器由內(nèi)部設(shè)置的數(shù)據(jù)總線和控制總線和液晶顯示器對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線和控制線連接。本實(shí)用新型通過(guò)液晶顯示屏、按鍵和內(nèi)部電路可以準(zhǔn)確顯示電池使用狀況，動(dòng)態(tài)顯示電池的循環(huán)次數(shù)、剩余容量、電池溫度、充電電流、電壓、化學(xué)特性等重要參數(shù)，使用者可以直觀、快捷的了解電池組狀況，從而達(dá)到管理高效、方便，使用經(jīng)濟(jì)可靠。
文檔編號(hào)G01R31/36GK2643330SQ03284159
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2003年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月27日
發(fā)明者鄭小華 申請(qǐng)人:鄭州珂瑪電子技術(shù)有限公司