本實(shí)用新型涉及電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低功耗電池監(jiān)測(cè)管理裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，電子設(shè)備的普及率也越來越高，電子設(shè)備必須依靠供電電源才能使用，電池是一種最常見的供電電源。電子設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)合極為復(fù)雜，對(duì)電池信息要求更加精確，對(duì)于信息的實(shí)時(shí)性要求更高，以保證設(shè)備的運(yùn)行安全以及操作相關(guān)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

現(xiàn)有技術(shù)中，電池信息可以通過使用該電池的電子設(shè)備的電池電量指示燈查看，電池電量指示燈等級(jí)顯示不能全面、精確的反映剩余電量等電池信息。電池信息也可以通過使用該電池的電子設(shè)備的人機(jī)交互界面查看，由于電子設(shè)備的使用環(huán)境可能是地下、高空、或者水下等，不便于從電子設(shè)備的人機(jī)交互界面查看電池電量信息。

通過電池電量指示燈查看電池電量信息的方法，不能查看精確的電池電量信息，進(jìn)而不便于電子設(shè)備的使用與管理，以使得電子設(shè)備的使用不能滿足使用環(huán)境日益復(fù)雜的需求。通過電子設(shè)備的人機(jī)交互界面查看電池電量信息的方法，給電子設(shè)備添加額外的負(fù)擔(dān)，也增加了電子設(shè)備與電池之間的匹配難度。無論是電池電量指示燈，還是電子設(shè)備的人機(jī)交互界面，都只是用來查看電池的信息，不能對(duì)電池的使用過程進(jìn)行管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種低功耗電池監(jiān)測(cè)管理裝置，以解決電池的監(jiān)測(cè)管理與控制的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種低功耗電池監(jiān)測(cè)管理裝置，包括殼體、固定在殼體內(nèi)部的顯示屏和控制板，所述殼體上設(shè)置有按鍵，所述殼體上設(shè)置有電池接口；

所述控制板包括：均衡電路、低功耗電路、微控制器電路、電池監(jiān)測(cè)電路、控制電路、顯示電路和操作控制電路；其中，

所述均衡電路與所述電池接口連接；

所述低功耗電路的輸出端與所述微控制器電路的第一輸入端連接；

所述電池監(jiān)測(cè)電路的輸入端與所述電池接口連接，所述電池監(jiān)測(cè)電路的輸出端與所述微控制器電路的第二輸入端連接，所述電池監(jiān)測(cè)電路的輸出端與所述低功耗電路的輸入端連接；

所述控制電路的輸入端與所述微控制器電路的第一輸出端連接，所述控制電路的輸出端與所述電池接口連接；

所述顯示電路與所述微控制器電路的第二輸出端連接；

所述操作控制電路的輸入端與所述按鍵連接，所述操作控制電路的輸出端與所述微控制器電路的第三輸入端連接。

可選地，所述均衡電路為電容均衡電路，所述均衡電路至少包括兩個(gè)子均衡電路。

可選地，所述電池接口至少連接兩個(gè)子電池接口，其中一個(gè)所述子電池接口對(duì)應(yīng)一個(gè)子均衡電路。

可選地，所述控制板，還包括報(bào)警電路，所述報(bào)警電路與所述微控制器電路連接；

所述報(bào)警電路包括蜂鳴子電路，LED閃爍子電路和報(bào)警顯示子電路；

所述蜂鳴子電路的輸入端與所述微控制器電路的第一輸出端連接，所述蜂鳴子電路的輸出端與蜂鳴連接；

所述LED閃爍子電路的輸入端與所述微控制器電路的第一輸出端連接，所述LED閃爍子電路的輸出端與LED燈連接；

所述報(bào)警顯示子電路的輸入端與所述微控制器電路的第一輸出端連接，所述報(bào)警顯示子電路與所述顯示電路連接。

可選地，所述控制板，還包括穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路的輸入端與所述電池接口連接，所述穩(wěn)壓電路的輸出端與所述微控制器電路連接。

可選地，所述控制板，還包括通信電路，所述通信電路的輸入端與所述微控制器電路連接，所述通信電路的輸出端與外部設(shè)備連接。

可選地，所述操作控制電路，包括至少一個(gè)子操作控制電路；

所述子操作控制電路，包括按鍵、電阻和電容；

所述按鍵的一端接地，所述按鍵的另一端與所述電阻的一端連接；

所述電阻的另一端與供電電壓連接；

所述電容與所述按鍵并聯(lián)；

所述按鍵的另一端為所述子操作控制電路的輸出端。

可選地，所述低功耗電路，包括：信號(hào)接收電路、低功耗判斷電路、低功耗信號(hào)生成電路；

所述信號(hào)接收電路與所述低功耗判斷電路連接；

所述低功耗信號(hào)生成電路與所述低功耗判斷電路連接。

可選地，所述信號(hào)接收電路，包括：手動(dòng)觸發(fā)電路和電流檢測(cè)電路。

由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提供的一種電池監(jiān)測(cè)管理裝置，包括殼體、顯示屏和控制板，在殼體上設(shè)置有按鍵和電池接口，控制板包括均衡電路、低功耗電路、微控制器電路、電池監(jiān)測(cè)電路、控制電路、顯示電路和操作控制電路。通過電池接口可以連接多個(gè)鋰電池組，通過與電池接口連接的均衡電路控制多個(gè)鋰電池組的充放電情況，延遲鋰電池的使用壽命。通過操作控制電路，實(shí)現(xiàn)控制器與操作人員之間的信息交互，并且交互的動(dòng)態(tài)過程可以通過顯示屏顯示，顯示屏的顯示由微控制器電路控制輸出信號(hào)，由顯示電路顯示最終的交互信息。通過電池監(jiān)測(cè)電路與控制電路，在電池使用過程中監(jiān)測(cè)鋰電池的電流和電壓，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果的進(jìn)一步控制鋰電池充放電過程。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例示出的一種電池監(jiān)測(cè)管理裝置的控制板組成示意圖；

圖2為根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例示出的報(bào)警電路的示意圖；

圖3為根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例示出的子操作控制電路的電路圖；

圖4為根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例示出的低功耗電路的組成示意圖。

其中，11-均衡電路，12-低功耗電路，13-微控制器電路，14-電池監(jiān)測(cè)電路，15-控制電路，16-顯示電路，17-操作控制電路，21-蜂鳴子電路，22-LED閃爍子電路，23-報(bào)警顯示子電路，41-信號(hào)接收電路，42-低功耗判斷電路，43-低功耗信號(hào)生成電路。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種低功耗電池監(jiān)測(cè)管理裝置，包括殼體、固定在殼體內(nèi)部的顯示屏和控制板，所述殼體上設(shè)置有按鍵，所述殼體上設(shè)置有電池接口；

如圖1所示，所述控制板包括：均衡電路11、低功耗電路12、微控制器電路13、電池監(jiān)測(cè)電路14、控制電路15、顯示電路16和操作控制電路17；其中，

所述均衡電路11與所述電池接口連接；

所述低功耗電路12的輸出端與所述微控制器電路13的第一輸入端連接；

所述電池監(jiān)測(cè)電路14的輸入端與所述電池接口連接，所述電池監(jiān)測(cè)電路14的輸出端與所述微控制器電路13的第二輸入端連接，所述電池監(jiān)測(cè)電路14的輸出端與所述低功耗電路12的輸入端連接；

所述控制電路15的輸入端與所述微控制器電路13的第一輸出端連接，所述控制電路15的輸出端與所述電池接口連接；

所述顯示電路16與所述微控制器電路13的第二輸出端連接；

所述操作控制電路17的輸入端與所述按鍵連接，所述操作控制電路17的輸出端與所述微控制器電路13的第三輸入端連接。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的低功耗電池監(jiān)測(cè)管理裝置，是一個(gè)獨(dú)立的監(jiān)測(cè)裝置，不包括用于充放電的鋰電池組。將鋰電池組通過電池接口與本實(shí)用新型實(shí)施例提供的裝置連接，以檢測(cè)鋰電池組的充放電情況。鋰電池組與本實(shí)用新型實(shí)施例提供的裝置通過電池接口連接，所以對(duì)兼容不同型號(hào)的鋰電池。

在殼體內(nèi)部設(shè)置有顯示屏，通過顯示屏可以顯示監(jiān)測(cè)電池的監(jiān)測(cè)信息，通過顯示電路16控制顯示屏的顯示。顯示屏可以是液晶屏，也可以是LCD屏，可以根據(jù)工作環(huán)境溫度濕度等環(huán)境參數(shù)和不同屏幕的使用參數(shù)選擇適當(dāng)?shù)娘@示屏。在本實(shí)用新型實(shí)施例中對(duì)顯示屏的類型不做限定。顯示電路16，與選擇的顯示屏幕相適應(yīng)。顯示電路16可以集成在控制板上，也可以集成在單獨(dú)的顯示電路16板上，在本實(shí)用新型實(shí)施例中不做限定。優(yōu)選，集成在單獨(dú)的顯示電路16板上，顯示電路16板通過接插件與控制板連接。這樣的選擇方式既能實(shí)現(xiàn)顯示電路16的功能，又能方便更換。若顯示電路16出現(xiàn)故障，那么直接更換顯示電路16板即可。使用可更換的顯示電路16板，可提高故障檢測(cè)與維修的效率。

均衡電路11，調(diào)節(jié)連接在電池接口上的各個(gè)鋰電池組直接的電壓關(guān)系，避免其中的一個(gè)鋰電組池產(chǎn)生過充或者過放的現(xiàn)象，以提高整個(gè)鋰電池的使用壽命。在均衡電路11中可以采用電阻均衡電路、電感均衡電路或電容均衡電路的電路形式。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的低功耗電池監(jiān)測(cè)管理裝置，可以通過與電池接口連接的鋰電池供電，可以通過內(nèi)置在所述裝置的電池供電，在本實(shí)用新型實(shí)施例中對(duì)所述裝置的供電來源不做限定。低功耗電路12，是一種省電節(jié)能的電路。在所述裝置連接的鋰電池停止充電或放電時(shí)，所述裝置的電池監(jiān)測(cè)電路14、控制電路15、顯示電路16和控制操作電路，不需要處于工作狀態(tài)。采用低功耗電路12，在所述裝置不需要處于工作狀態(tài)時(shí)，向微控制器電路13發(fā)送信號(hào)，以使得微控制器電路13停止不需要處于工作狀態(tài)的電路，以及微控制器電路13中微控制器的運(yùn)算處理工作，降低整個(gè)電路的耗電，以達(dá)到節(jié)能的目的。

微控制器電路13，以微控制器為核心，還包括能夠使微控制器電路13正常工作的供電電壓、上拉電阻、晶振等等。微控制器可以為單片機(jī)、ARM等控制芯片，在實(shí)用新型本實(shí)施中對(duì)為控制芯片的型號(hào)不做限定。

電池監(jiān)測(cè)電路14，監(jiān)測(cè)電池接口連接的鋰電池組，監(jiān)測(cè)鋰電池組的電流、電壓及其他使用情況?？刂齐娐?5，用于控制電池接口與鋰電池組的是否連接，控制鋰電池組的充放電情況。

可選地，所述均衡電路11為電容均衡電路，所述均衡電路11至少包括兩個(gè)子均衡電路。

電容均衡電路，與其他均衡電路相比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要測(cè)量電路，僅僅控制均衡開關(guān)周期性地導(dǎo)通和截止就能達(dá)到各個(gè)電池組的均衡，并且因?yàn)殡娙莞艚^電流，也不存在電池輻射，因而損耗能量極少。均衡電路11至少包括兩個(gè)子均衡電路，每個(gè)子均衡電路對(duì)應(yīng)一個(gè)鋰電池組，每個(gè)子均衡電路只能控制一個(gè)鋰電池組的均衡狀態(tài)。

可選地，所述電池接口至少連接兩個(gè)子電池接口，其中一個(gè)所述子電池接口對(duì)應(yīng)一個(gè)子均衡電路。

電池接口至少包括兩個(gè)子電池接口，每個(gè)子電池接口能連接一個(gè)鋰電池組。在鋰電池與電池接口連接時(shí)，子電池接口的數(shù)量不能少于鋰電池中的鋰電池組的數(shù)量。每個(gè)子電池接口對(duì)應(yīng)一個(gè)子均衡電路，即子電池接口與子均衡電路為一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。

可選地，如圖2所示，所述控制板，還包括報(bào)警電路，所述報(bào)警電路與所述微控制器電路13連接；

所述報(bào)警電路包括蜂鳴子電路21，LED閃爍子電路22和報(bào)警顯示子電路23；

所述蜂鳴子電路21的輸入端與所述微控制器電路13的第一輸出端連接，所述蜂鳴子電路21的輸出端與蜂鳴連接；

所述LED閃爍子電路22的輸入端與所述微控制器電路13的第一輸出端連接，所述LED閃爍子電路22的輸出端與LED燈連接；

所述報(bào)警顯示子電路23的輸入端與所述微控制器電路13的第一輸出端連接，所述報(bào)警顯示子電路23與所述顯示電路16連接。

在電池充放電的監(jiān)測(cè)過程中，可能監(jiān)測(cè)到的數(shù)值超過一定的范圍，而又沒達(dá)到自動(dòng)控制的異常狀態(tài)，如充電電壓、充電電流、鋰電池剩余電壓等等。這時(shí)監(jiān)測(cè)到的數(shù)值沒有達(dá)到鋰電池所能承受的最大限度，但是對(duì)鋰電池本身有一定的損傷，所以設(shè)置報(bào)警電路，以提示操作人員對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)到的情況做進(jìn)一步的處理。

報(bào)警電路包括蜂鳴子電路21，LED閃爍子電路22和報(bào)警顯示子電路23，也就是說對(duì)于同一個(gè)監(jiān)測(cè)到的異常數(shù)據(jù)，通過聲、光和圖像三種方式進(jìn)行報(bào)警。在報(bào)警顯示子電路23中，還包括將監(jiān)測(cè)到的異常數(shù)據(jù)顯示在屏幕中，可以設(shè)置在顯示報(bào)警信息時(shí)采用閃爍、字體大小變化等方式以突出顯示報(bào)警信息。

可選地，所述控制板，還包括穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路的輸入端與所述電池接口連接，所述穩(wěn)壓電路的輸出端與所述微控制器電路13連接。

可選地，所述控制板，還包括通信電路，所述通信電路的輸入端與所述微控制器電路13連接，所述通信電路的輸出端與外部設(shè)備連接。

通過通信電路可以外部設(shè)備連接，外部設(shè)備可以對(duì)所述裝置進(jìn)行開啟等操作。通信電路包括有線通信電路、無線通信電路和通信接口電路，所述通信接口電路分別與所述有線通信電路和所述無線通信電路連接。有線通信電路可以包括多種不同的通信接口，例如串口，USB接口等。無線通信電路包括多種不同的收發(fā)模塊，例如藍(lán)牙收發(fā)模塊、紅外收發(fā)模塊等。在本實(shí)用新型實(shí)施例中對(duì)具體采用通信方式不做限定。

可選地，如圖3所示，所述操作控制電路17，包括至少一個(gè)子操作控制電路17；

所述子操作控制電路17，包括按鍵31、電阻32和電容33；

所述按鍵31的一端接地，所述按鍵31的另一端與所述電阻32的一端連接；

所述電阻32的另一端與供電電壓連接；

所述電容33與所述按鍵31并聯(lián)；

所述按鍵31的另一端為所述子操作控制電路17的輸出端。

操作控制電路17，即按鍵輸入電路。通過操作控制電路17，將操作人員在按鍵上輸入的信息錄入到微控制器中，顯示在顯示屏上，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。具體的輸入信息的過程中還需要根據(jù)顯示屏顯示的信息最對(duì)應(yīng)的信息輸入。所述裝置包括多個(gè)按鍵，多個(gè)按鍵直接并列設(shè)置。

可選地，如圖4所示，所述低功耗電路12，包括：信號(hào)接收電路41、低功耗判斷電路42、低功耗信號(hào)生成電路43；

所述信號(hào)接收電路41與所述低功耗判斷電路42連接；

所述低功耗信號(hào)生成電路43與所述低功耗判斷電路42連接。

低功耗電路12是通過信號(hào)接收電路41、低功耗判斷電路42和低功耗信號(hào)生成電路43實(shí)現(xiàn)的。首先需要接收能夠判斷是否將電路轉(zhuǎn)換為低功耗狀態(tài)的信號(hào)，然后根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行判斷，判斷是否達(dá)到低功耗的標(biāo)準(zhǔn)，最后根據(jù)判斷結(jié)果輸出低功耗生成信號(hào)，并傳遞給微控制器電路13。而后微控制器電路13關(guān)閉非必要電路以節(jié)省電量的消耗。

可選地，如圖4所示，所述信號(hào)接收電路41，包括：手動(dòng)觸發(fā)電路411和電流檢測(cè)電路412。

在信號(hào)接收電路中包括兩個(gè)不同的接收電路，一個(gè)是由外部觸發(fā)的手動(dòng)觸發(fā)電路411，強(qiáng)制使得所述裝置進(jìn)入低功耗狀態(tài)，一個(gè)是電流檢測(cè)電路412，當(dāng)電流電路低于預(yù)定值時(shí)，則認(rèn)為所述裝置應(yīng)該處于低功耗狀態(tài)。只要兩個(gè)電路中的一個(gè)電路達(dá)到低功耗的標(biāo)準(zhǔn)，即認(rèn)為所述裝置應(yīng)該處于低功耗狀態(tài)。

由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提供的一種電池監(jiān)測(cè)管理裝置，包括殼體、顯示屏和控制板，在殼體上設(shè)置有按鍵和電池接口，控制板包括均衡電路11、低功耗電路12、微控制器電路13、電池監(jiān)測(cè)電路14、控制電路15、顯示電路16和操作控制電路17。通過電池接口可以連接多個(gè)鋰電池組，通過與電池接口連接的均衡電路11控制多個(gè)鋰電池組的充放電情況，延遲鋰電池的使用壽命。通過操作控制電路17，實(shí)現(xiàn)控制器與操作人員之間的信息交互，并且交互的動(dòng)態(tài)過程可以通過顯示屏顯示，顯示屏的顯示由微控制器電路13控制輸出信號(hào)，由顯示電路16顯示最終的交互信息。通過電池監(jiān)測(cè)電路14與控制電路15，在電池使用過程中監(jiān)測(cè)鋰電池的電流和電壓，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果的進(jìn)一步控制鋰電池充放電過程。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的實(shí)用新型后，將容易想到本實(shí)用新型的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本實(shí)用新型的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本實(shí)用新型的一般性原理并包括本實(shí)用新型未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本實(shí)用新型的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本實(shí)用新型的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。