一種電池電量檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)包括：蓄電池：所述蓄電池用于系統(tǒng)供電；單片機(jī)：所述單片機(jī)為ATmega64L，連接于所述蓄電池；負(fù)載電路：包括系統(tǒng)自身和外功率電路，連接于所述單片機(jī)和蓄電池；電量監(jiān)測(cè)模塊：所述電量檢測(cè)模塊為芯片BQ2013H，連接于所述單片機(jī)和蓄電池；LED顯示模塊：包括控制芯片，該模塊連接于所述單片機(jī)和蓄電池，用于顯示剩余電量。本發(fā)明帶來(lái)的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，有效實(shí)現(xiàn)了電池電量的在線檢測(cè)，同時(shí)通過(guò)芯片BQ2013H實(shí)現(xiàn)了電池電量的精確測(cè)量，同時(shí)通過(guò)LED顯示燈顯示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池電量的高效控制。
【專利說(shuō)明】-種電池電量檢測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于醫(yī)療設(shè)備的電池電量檢測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 蓄電池作為較長(zhǎng)時(shí)間供電電源，廣泛應(yīng)用于交通、通信、控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。為保證 用電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)蓄電池剩余電量的監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)很重要的工作，常用的檢測(cè)方法有：密 度法、開路電壓法、放電法和內(nèi)阻法。這4種方法的缺點(diǎn)是測(cè)量精度低，不適合在線測(cè)量，電 路設(shè)計(jì)復(fù)雜或算法繁瑣。因此，如何提供一種在線測(cè)量的電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，成為醫(yī)療設(shè)備 領(lǐng)域需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有電磁電量檢測(cè)方法不適合在線測(cè)量的問(wèn)題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方 案： 一種電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)包括： 蓄電池：所述蓄電池用于系統(tǒng)供電； 單片機(jī)：所述單片機(jī)為ATmega64L，連接于所述蓄電池； 負(fù)載電路：包括系統(tǒng)自身和外功率電路，連接于所述單片機(jī)和蓄電池； 電量監(jiān)測(cè)模塊：所述電量檢測(cè)模塊為芯片BQ2013H，連接于所述單片機(jī)和蓄電池； LED顯示模塊：包括控制芯片，該模塊連接于所述單片機(jī)和蓄電池，用于顯示剩余電 量，控制芯片通過(guò)RS232通訊使ATmega64L上的測(cè)量值通過(guò)ATmegal6控制LED顯示輸出。
[0004] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述蓄電池的負(fù)極與線路板的地之間串接有檢測(cè)電 阻，所述檢測(cè)電阻為0.005 Ω / 3W的電阻。
[0005] 作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述蓄電池的容量為12V/12Ah。
[0006] 作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述LED顯不模塊的控制芯片為ATmegal6A。
[0007] 作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述蓄電池安裝有場(chǎng)效應(yīng)管組成的電壓調(diào)節(jié)系 統(tǒng)。
[0008] 作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述單片機(jī)與所述LED顯示模塊控制芯片之間通 過(guò)RS232進(jìn)行通訊。
[0009] 本發(fā)明帶來(lái)的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，有效實(shí)現(xiàn)了電池電量的在 線檢測(cè)，同時(shí)通過(guò)芯片BQ2013H實(shí)現(xiàn)了電池電量的精確測(cè)量，同時(shí)通過(guò)LED顯示燈顯示出 來(lái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池電量的高效控制。
[0010]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 附圖1為本發(fā)明單片機(jī)示意圖； 附圖2為本發(fā)明控制芯片示意圖； 附圖3為本發(fā)明芯片BQ2013檢測(cè)電路。
[0012]

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能 更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014] 如附圖1本發(fā)明單片機(jī)示意圖、附圖2本發(fā)明控制芯片示意圖和附圖3本發(fā)明芯 片BQ2013檢測(cè)電路圖所示，一種電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)包括： 蓄電池：所述蓄電池用于系統(tǒng)供電； 單片機(jī)：所述單片機(jī)為ATmega64L，連接于所述蓄電池； 負(fù)載電路：包括系統(tǒng)自身和外功率電路，連接于所述單片機(jī)和蓄電池； 電量監(jiān)測(cè)模塊：所述電量檢測(cè)模塊為芯片BQ2013H，連接于所述單片機(jī)和蓄電池； LED顯示模塊：包括控制芯片，該模塊連接于所述單片機(jī)和蓄電池，用于顯示剩余電 量，控制芯片通過(guò)RS232通訊使ATmega64L上的測(cè)量值通過(guò)ATmegal6控制LED顯示輸出。
[0015] BQ2013H可以對(duì)可充電電池的剩余電量進(jìn)行精確測(cè)量，可以監(jiān)測(cè)的電池包括鎳鎘、 鎳氫和鉛酸蓄電池。芯片直接驅(qū)動(dòng)用于容量顯示的LED燈，能夠應(yīng)用內(nèi)部溫度傳感器自動(dòng) 進(jìn)行充電和放電補(bǔ)償，提供簡(jiǎn)單的單總線串行通信接口。
[0016] BQ2013H芯片可以對(duì)電池的可用電量保持精確記錄。在電池的負(fù)極與線路板的地 之間串接一個(gè)檢測(cè)電阻，芯片通過(guò)監(jiān)測(cè)檢測(cè)電阻的電壓降來(lái)判斷電池是處于充電還是放電 狀態(tài)。BQ2013H通常用于高放電率系統(tǒng)中高容量電池電量的監(jiān)測(cè)。電池的自放電通過(guò)內(nèi)部 的定時(shí)器和溫度傳感器來(lái)估算，對(duì)電池溫度、充電率和自放電率的補(bǔ)償應(yīng)用于電荷計(jì)數(shù)器， 該計(jì)數(shù)器在一個(gè)寬的操作條件下可以提供可用容量信息。最初的電池容量、自放電率、顯示 模式和電荷補(bǔ)償可以用芯片的引腳來(lái)設(shè)置。電池從滿到空的一個(gè)放電周期中，實(shí)際的電池 容量可以由芯片自動(dòng)地"學(xué)習(xí)"。
[0017] BQ2013H支持一個(gè)簡(jiǎn)單的單線雙向串口連接到外部微處理器（共地），芯片響應(yīng)串 口的外部命令，輸出相應(yīng)的電池信息。為了支持電池組的測(cè)試，輸出可以由命令來(lái)控制，微 處理器可以修改芯片的一些數(shù)據(jù)寄存器。BQ2013H可以直接監(jiān)測(cè)4個(gè)鎳電池單元和3個(gè)鉛 酸電池單元，在BQ2013H芯片的REF輸出引腳接一個(gè)晶體管，可以構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單、廉價(jià)的電 壓調(diào)節(jié)器。在多個(gè)電池的單元系統(tǒng)中，可以給芯片的VCC引腳提供電源。內(nèi)部寄存器包括 可用電量、溫度、容量、電池ID、電池狀態(tài)寄存器；BQ2013H監(jiān)測(cè)輸入或輸出可充電電池電荷 的數(shù)額，來(lái)判定電池容量。BQ2013H測(cè)量放電和充電電流，估計(jì)自放電電荷，監(jiān)測(cè)低電壓閾值 的電池，做溫度和充電率的補(bǔ)償。在電池負(fù)極和線路板地之間串接一個(gè)小值檢測(cè)電阻，通過(guò) 監(jiān)測(cè)該電阻的電壓來(lái)進(jìn)行電荷測(cè)量。可用電量的測(cè)量是通過(guò)監(jiān)測(cè)隨時(shí)間變化的電壓，并且 校正由于環(huán)境和運(yùn)行條件影響導(dǎo)致的誤差來(lái)完成的。
[0018] BQ2013H累計(jì)測(cè)量充電和放電電流，同時(shí)對(duì)自放電進(jìn)行估計(jì)，根據(jù)充電率和溫度補(bǔ) 償充電電流。放電電流的補(bǔ)償值基于存儲(chǔ)在寄存器LC0MP中的數(shù)值。LC0MP寄存器允許芯 片以連續(xù)的小放電電流進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。BQ2013H根據(jù)LC-0MP寄存器和溫度的值補(bǔ)償自放電 率。
[0019] 整個(gè)系統(tǒng)包括蓄電池、負(fù)載電路、電量監(jiān)測(cè)、單片機(jī)、LED顯示等模塊，系統(tǒng)采用12 V / 12 Ah的蓄電池供電，負(fù)載除系統(tǒng)自身外還包括外功率部分電路。BQ2013H監(jiān)測(cè)蓄電池 的電量，并驅(qū)動(dòng)LED以20 %的增量顯示剩余電量。芯片采用HDQ協(xié)議通信，將相關(guān)寄存器的 值傳送給單片機(jī)ATmega64L，然后單片機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)作相應(yīng)處理。并通過(guò)RS232通訊口 與手控盒上的主芯片ATmegal6A通訊，將BQ2013H上的數(shù)據(jù)通過(guò)手控盒的LED顯示出來(lái)。
[0020] 該系統(tǒng)采用TI公司的電源管理芯片BQ2013H作為系統(tǒng)的核心，蓄電池12 V電壓 通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管BSS138進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，為BQ2013H芯片提供5. 2 V左右的電源電壓。蓄電池 電壓經(jīng)過(guò)電阻兩個(gè)電阻分壓，作為芯片的放電閾值電壓。檢測(cè)電阻采用0.005 Ω / 3W的 電阻，采集到的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)RC濾波后輸入到芯片的SR引腳，根據(jù)電池類型、容量、檢測(cè)電 阻阻值，要對(duì)跳線設(shè)置，使得符合當(dāng)前電池使用的狀況。HDQ通過(guò)上拉電阻接單片機(jī)的I / 0 口。RB為寄存器提供掉電保護(hù)電壓。
[0021] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或 替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限 定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：該檢測(cè)系統(tǒng)包括： 蓄電池：所述蓄電池用于系統(tǒng)供電； 單片機(jī)：所述單片機(jī)為ATmega64L，連接于所述蓄電池； 負(fù)載電路：包括系統(tǒng)自身和外功率電路，連接于所述單片機(jī)和蓄電池； 電量監(jiān)測(cè)模塊：所述電量檢測(cè)模塊為芯片BQ2013H，連接于所述單片機(jī)和蓄電池； LED顯示模塊：包括控制芯片，該模塊連接于所述單片機(jī)和蓄電池，用于顯示剩余電 量，控制芯片通過(guò)RS232通訊使ATmega64L上的測(cè)量值通過(guò)ATmegal6控制LED顯示輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述蓄電池的負(fù)極與 線路板的地之間串接有檢測(cè)電阻，所述檢測(cè)電阻為〇. 005 Ω / 3 W的電阻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述蓄電池的容量為 12V/12Ah。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述LED顯示模塊的 控制芯片為ATmegal6A。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述蓄電池安裝有場(chǎng) 效應(yīng)管組成的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池電量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述單片機(jī)與所述LED 顯示模塊控制芯片之間通過(guò)RS232進(jìn)行通訊。
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK104062593SQ201310723424
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】陳偉 申請(qǐng)人:蘇州柯爾醫(yī)療器械有限公司