一种基于单芯片的电池电量指示电路制造技术

本发明专利技术公开了一种基于单芯片的电池电量指示电路，由电池电量指示芯片、限流电阻、第一电量指示灯、第二电量指示灯、第三电量指示灯、第四电量指示灯和欠压指示灯组成，电池电量指示芯片中集成有电源电路、电压采样电路、基准电压产生电路、电压比较电路和指示灯控制电路。本发明专利技术与传统电池电量指示方案相比，采用了封装有集成电路的单芯片，使得整个方案仅需六个引脚便能控制包括欠压指示灯在内的五个指示灯，从而省掉了大量的外围器件，大大地降低了电路的复杂度和功耗，既缩小了电路体积，又降低了生产和使用成本；并且本发明专利技术在基准电压产生电路中引入了温度补偿，从而使得本方案拥有更高的电压精度，整个电路的可靠性大大增加。

A battery power indicating circuit based on single chip

The invention discloses a battery electric quantity indicating circuit based on a single chip, which is composed of a battery electric quantity indicating chip, a current limiting resistance, a first electric quantity indicating lamp, a second electric quantity indicating lamp, a third electric quantity indicating lamp, a fourth electric quantity indicating lamp and an undervoltage indicating lamp. The battery electric quantity indicating chip is integrated with a power circuit, a voltage sampling circuit, a reference voltage generating circuit and a voltage comparator Circuit and indicator control circuit. Compared with the traditional battery power indication scheme, the invention adopts a single chip with integrated circuit, so that the whole scheme can control five indicator lights including undervoltage indicator lights with only six pins, thus a large number of peripheral devices are saved, the complexity and power consumption of the circuit are greatly reduced, the circuit volume is reduced, and the production and use costs are reduced; and The invention introduces temperature compensation into the reference voltage generation circuit, so that the scheme has higher voltage accuracy and the reliability of the whole circuit is greatly increased.

【技术实现步骤摘要】
一种基于单芯片的电池电量指示电路
本专利技术涉及一种电池电量指示电路，具体涉及一种基于单芯片的电池电量指示电路。
技术介绍
目前，市场上的电动车、移动电源等在充电或者放电时均需要进行电量指示，并且所采用的电量指示方式大多都是通过如图3所示的四个电量指示灯来实现的。对于上述具有四个电量指示灯的电池而言，现有技术主要通过分立元件搭建电压比较电路来控制指示灯的亮灭，即一组电压比较器控制一个电量指示灯，或者通过单片机的四个引脚来控制四个电量指示灯的亮灭，即一个引脚控制一个电量指示灯。上述两种方案中，前者的传统方案是采用如图4所示的四电压比较器芯片LM339，其中I1-、I1+、O1构成第一组电压比较器，I2-、I2+、O2构成第二组电压比较器，以此类推，构成四组电压比较器，由于这些点比较器的基准电压电路及取样电压电路均由分立元件搭成，因此存在外围器件多、电路复杂、待机电流大、成本高，低温下电池容量差等缺点，而且传统方案不带温度补偿所以还存在电压精度低、可靠性较差等问题；后者由于使用单片机，虽然电路简单，但单片机价格偏贵，因此生产成本较高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种基于单芯片的电池电量指示电路，以实现简化电路结构，缩小电路体积，降低生产和使用成本，提高电压精度和可靠性的目的。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于单芯片的电池电量指示电路，由电池电量指示芯片、限流电阻、第一电量指示灯、第二电量指示灯、第三电量指示灯、第四电量指示灯和欠压指示灯组成；所述电池电量指示芯片的内部设计有具有电压采样、基准电压生成、电压比较和指示灯控制功能的集成电路，且所述电池电量指示芯片的外部引出6根引脚，分别为用于连接电池电压端的第一引脚、用于控制电池欠压电量所述对应的指示灯亮灭的第二引脚、用于控制电池一级电量所对应的指示灯亮灭的第三引脚、用于控制电池二级电量所对应的指示灯亮灭的第四引脚以及用于控制电池三级电量所对应的指示灯亮灭的第五引脚、用于连接接地端及控制电池四级电量所对应的指示灯亮灭的第六引脚；所述限流电阻、所述第一电量指示灯、所述第二电量指示灯、所述第三电量指示灯和所述第四电量指示灯依次串联在所述电池电压端与所述接地端之间；所述第一引脚接入所述电池电压端，所述第二引脚通过所述欠压指示灯接入所述限流电阻和所述第一电量指示灯之间，所述第三引脚接入所述第一电量指示灯和所述第二电量指示灯之间，所述第四引脚接入所述第二电量指示灯和所述第三电量指示灯之间，所述第五引脚接入所述第三电量指示灯和所述第四电量指示灯之间，所述第六引脚接入所述接地端。进一步的，所述第一电量指示灯、所述第二电量指示灯、所述第三电量指示灯、所述第四电量指示灯和所述欠压指示灯均采用发光二极管。进一步的，所述第一电量指示灯、所述第二电量指示灯、所述第三电量指示灯和所述第四电量指示灯的正极均与所述电池电压端连接，所述第一电量指示灯、所述第二电量指示灯、所述第三电量指示灯的所述第四电量指示灯的负极均与所述接地端连接。进一步的，所述欠压指示灯的正极与所述电池电压端连接，所述欠压指示灯的负极与所述第二引脚连接。进一步的，当电池电压位于电池四级电量范围内时，所述第一电量指示灯、所述第二电量指示灯、所述第三电量指示灯和所述第四电量指示灯点亮；当电池电压位于电池三级电量范围内时，所述第一电量指示灯、所述第二电量指示灯和所述第三电量指示灯点亮；当电池电压位于电池二级电量范围内时，所述第一电量指示灯和所述第二电量指示灯点亮状态；当电池电压位于电池一级电量范围内时，所述第一电量指示灯点亮；当电池电压位于电池欠压电量范围内时，所述欠压指示灯点亮。进一步的，所述的电池四级电量的范围为大于等于48V，所述的电池三级电量的范围为大于等于46V且小于48V之间，所述的电池二级电量的范围为大于等于44V且小于46V之间，所述的电池一级电量的范围为大于等于42V且小于44V之间，所述的电池欠压电量的范围为小于42V。进一步的，所述限流电阻的电阻为10kΩ。进一步的，所述电池电量指示芯片采用小体积封装，其内部集成有电源电路、电压采样电路、基准电压产生电路、电压比较电路以及指示灯控制电路；其中，所述电源电路分别与所述电压采样电路、所述基准电压产生电路、所述电压比较电路和所述指示灯控制电路连接，负责为所述电压采样电路、所述基准电压产生电路、所述电压比较电路和所述指示灯控制电路提供电源；所述电压采样电路与所述电压比较电路连接，负责采集被指示电池的电压信息，为所述电压比较电路提供被指示电池的电压；所述基准电压产生电路与所述电压比较电路连接，负责产生稳定的基准电压，为所述电压比较电路提供电压基准；所述电压比较电路与所述指示灯控制电路连接，负责通过比较所述电压采样电路采集的电池电压与所述电压比较电路提供的基准电压确定电池电量标准；所述指示灯控制电路负责根据所述电压比较电路确定的电池电量标准控制各种对应指示灯的开闭。进一步的，所述基准电压产生电路中采用温度补偿设计，以增强所述电池电量指示芯片内部集成电路的电压精准度和电路可靠性；具体方式为，所述基准电压产生电路中包含有BG电路和LDO线性稳压电路，所述BG电路和所述LDO线性稳压电路均由所述电源电路供电，所述BG电路负责产生经过温度补偿的基准电压，并输送至所述LDO线性稳压电路，所述LDO线性稳压电路负责将经过温度补偿的基准电压进行稳压后得到最终基准电压，并输送至所述电压比较电路。本专利技术的工作原理如下：电源电路对其它电路模块进行供电，电压采样电路采集被指示电池电压信息，基准电压产生电路产生稳定的基准电压给电压比较电路提供电压基准，电压比较电路通过比较采样电路采集的电池电压与基准电压确定电量标准，最后通过指示灯控制电路控制指示灯开闭。当电池电压位于电池四级电量范围内时，所述第一电量指示灯、所述第二电量指示灯、所述第三电量指示灯和所述第四电量指示灯均处于点亮状态，表示电池满电，所述欠压指示灯则处于熄灭状态；当电池电压位于电池三级电量范围内时，所述第一电量指示灯、所述第二电量指示灯和所述第三电量指示灯均处于点亮状态，表示电池存有四分之三的电量，所述第四电量指示灯和所述欠压指示灯则处于熄灭状态；当电池电压位于电池二级电量范围内时，所述第一电量指示灯和所述第二电量指示灯均处于点亮状态，表示电池存有二分之一的电量，所述第三电量指示灯、所述第四电量指示灯和所述欠压指示灯则处于熄灭状态；当电池电压位于电池一级电量范围内时，所述第一电量指示灯处于点亮状态，表示电池存有四分之一的电量，所述第二电量指示灯、所述第三电量指示灯、所述第四电量指示灯和所述欠压指示灯则处于熄灭状态；当电池电压位于电池欠压电量范围内时，所述欠压指示灯处于点亮状态，表示电池电量不足，所述第一电量指示灯、所述第二电量指示灯、所述第三电量指示灯和所述第四电量指示灯则处于熄灭状态。与现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单芯片的电池电量指示电路，其特征在于：由电池电量指示芯片（1）、限流电阻（R1）、第一电量指示灯（D1）、第二电量指示灯（D2）、第三电量指示灯（D3）、第四电量指示灯（D4）和欠压指示灯（D5）组成；/n所述电池电量指示芯片（1）的内部设计有具有电压采样、基准电压生成、电压比较和指示灯控制功能的集成电路，且所述电池电量指示芯片（1）的外部引出6根引脚，分别为用于连接电池电压端（VDD）的第一引脚（PIN1）、用于控制电池欠压电量所述对应的指示灯亮灭的第二引脚（PIN2）、用于控制电池一级电量所对应的指示灯亮灭的第三引脚（PIN3）、用于控制电池二级电量所对应的指示灯亮灭的第四引脚（PIN4）以及用于控制电池三级电量所对应的指示灯亮灭的第五引脚（PIN5）、用于连接接地端（GND）及控制电池四级电量所对应的指示灯亮灭的第六引脚（PIN6）；/n所述限流电阻（R1）、所述第一电量指示灯（D1）、所述第二电量指示灯（D2）、所述第三电量指示灯（D3）和所述第四电量指示灯（D4）依次串联在所述电池电压端（VDD）与所述接地端（GND）之间；所述第一引脚（PIN1）接入所述电池电压端（VDD），所述第二引脚（PIN2）通过所述欠压指示灯（D5）接入所述限流电阻（R1）和所述第一电量指示灯（D1）之间，所述第三引脚（PIN3）接入所述第一电量指示灯（D1）和所述第二电量指示灯（D2）之间，所述第四引脚（PIN4）接入所述第二电量指示灯（D2）和所述第三电量指示灯（D3）之间，所述第五引脚（PIN5）接入所述第三电量指示灯（D3）和所述第四电量指示灯（D4）之间，所述第六引脚（PIN6）接入所述接地端（GND）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于单芯片的电池电量指示电路，其特征在于：由电池电量指示芯片（1）、限流电阻（R1）、第一电量指示灯（D1）、第二电量指示灯（D2）、第三电量指示灯（D3）、第四电量指示灯（D4）和欠压指示灯（D5）组成；
所述电池电量指示芯片（1）的内部设计有具有电压采样、基准电压生成、电压比较和指示灯控制功能的集成电路，且所述电池电量指示芯片（1）的外部引出6根引脚，分别为用于连接电池电压端（VDD）的第一引脚（PIN1）、用于控制电池欠压电量所述对应的指示灯亮灭的第二引脚（PIN2）、用于控制电池一级电量所对应的指示灯亮灭的第三引脚（PIN3）、用于控制电池二级电量所对应的指示灯亮灭的第四引脚（PIN4）以及用于控制电池三级电量所对应的指示灯亮灭的第五引脚（PIN5）、用于连接接地端（GND）及控制电池四级电量所对应的指示灯亮灭的第六引脚（PIN6）；
所述限流电阻（R1）、所述第一电量指示灯（D1）、所述第二电量指示灯（D2）、所述第三电量指示灯（D3）和所述第四电量指示灯（D4）依次串联在所述电池电压端（VDD）与所述接地端（GND）之间；所述第一引脚（PIN1）接入所述电池电压端（VDD），所述第二引脚（PIN2）通过所述欠压指示灯（D5）接入所述限流电阻（R1）和所述第一电量指示灯（D1）之间，所述第三引脚（PIN3）接入所述第一电量指示灯（D1）和所述第二电量指示灯（D2）之间，所述第四引脚（PIN4）接入所述第二电量指示灯（D2）和所述第三电量指示灯（D3）之间，所述第五引脚（PIN5）接入所述第三电量指示灯（D3）和所述第四电量指示灯（D4）之间，所述第六引脚（PIN6）接入所述接地端（GND）。


2.根据权利要求1所述的基于单芯片的电池电量指示电路，其特征在于：所述第一电量指示灯（D1）、所述第二电量指示灯（D2）、所述第三电量指示灯（D3）、所述第四电量指示灯（D4）和所述欠压指示灯（D5）均采用发光二极管。


3.根据权利要求2所述的基于单芯片的电池电量指示电路，其特征在于：所述第一电量指示灯（D1）、所述第二电量指示灯（D2）、所述第三电量指示灯（D3）和所述第四电量指示灯（D4）的正极均与所述电池电压端（VDD）连接，所述第一电量指示灯（D1）、所述第二电量指示灯（D2）、所述第三电量指示灯（D3）的所述第四电量指示灯（D4）的负极均与所述接地端（GND）连接。


4.根据权利要求2所述的基于单芯片的电池电量指示电路，其特征在于：所述欠压指示灯（D5）的正极与所述电池电压端（VDD）连接，所述欠压指示灯（D5）的负极与所述第二引脚（PIN2）连接。


5.根据权利要求1所述的基于单芯片的电池电量指示电路，其特征在于：当电池电压位于电池四级电量范围内时，所述第一电量指示灯（D1）、所述第二电量指示灯（D2）、所述第三电量指示灯（D3）和所述第四电量指示灯（D4）均处于点亮状态，表示电池满电，所述欠压指示灯（D5）则处于熄灭状态；
当电池电压位于电池三级电量范围内时，所述第一电量指示灯（D1）、所述第二电量指示灯（D2）和所述第三电量指示灯（D3）均处于点亮状态，表示电池存有四分之三的电量，所述第四电量指示灯（D4）和所述欠压指示灯（D5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李湘春，徐兴，蓝龙伟，彭娟，周晗，
申请(专利权)人：苏州锐迪联电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32