本發(fā)明涉及電力電子技術(shù),具體涉及一種電池電量指示電路和方法以及電池管理集成電路。
背景技術(shù):
電池管理電路通常需要向用戶(hù)指示電池電量信息。電池電量信息可以通過(guò)電池的開(kāi)路電壓來(lái)衡量。在現(xiàn)有技術(shù)中,通過(guò)檢測(cè)電池電壓,并將其與預(yù)定的閾值電壓比較來(lái)獲取電池電量的信息。但是,在電池充放電過(guò)程中,相同的電池管理集成電路通常需要處理不同型號(hào)在不同的充放電電流條件下的電池電量。由于電池內(nèi)阻的存在,采集到的電池電壓并不是電池的實(shí)際開(kāi)路電壓,因此,電池電量指示會(huì)不準(zhǔn)確。雖然可以通過(guò)采集電池的平均充放電電流,與電池內(nèi)阻以及導(dǎo)線(xiàn)阻抗一起計(jì)算補(bǔ)償值對(duì)采集獲得的電池工作電壓進(jìn)行補(bǔ)償,但是目前的實(shí)現(xiàn)方式都比較繁瑣,電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
進(jìn)一步地,在電池實(shí)際充放電過(guò)程中,采集獲得的電池電壓可能會(huì)出現(xiàn)跳變。例如,由于電池內(nèi)阻以及電池到檢測(cè)電路的導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致電池從不充電切換為充電的時(shí)刻會(huì)產(chǎn)生電池電壓的跳變。這也會(huì)導(dǎo)致對(duì)于電池電量指示的混亂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種電池電量指示電路和方法以及電池管理集成電路,以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)于電池電量的精確指示。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種電池電量指示電路,包括:
補(bǔ)償電路,用于將補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流,所述補(bǔ)償電壓用于表征電池內(nèi)阻以及導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降;以及
閾值比較電路,在所述補(bǔ)償電流的補(bǔ)償下以分時(shí)方式分別將多個(gè)的閾值電壓與電池工作電壓比較輸出指示信號(hào);
其中,所述閾值比較電路用于根據(jù)所述補(bǔ)償電流偏置所述閾值電壓或所述電池工作電壓以補(bǔ)償電池內(nèi)阻以及導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降,所述指示信號(hào)用于指示電池電量。
優(yōu)選地,所述電池電量指示電路包括:
補(bǔ)償電壓獲取電路,包括與電池充放電管理電路的電流設(shè)置端口串聯(lián)連接的第一電阻和第二電阻;所述第二電阻的兩端電壓作為所述補(bǔ)償電壓,所述第一電阻和所述第二電阻還用于設(shè)置電池充放電控制電路輸出的電池工作電流。
優(yōu)選地,所述補(bǔ)償電路包括:
轉(zhuǎn)換電路,用于將補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的第一電流;以及
第一電流鏡,根據(jù)所述第一電流生成對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流輸出到所述閾值比較電路。
優(yōu)選地,所述閾值比較電路包括:
多路選擇器,輸入多個(gè)所述閾值電壓并根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)順序擇一輸出;
電流偏置比較器,適于根據(jù)輸入的補(bǔ)償電流偏置所述多路選擇器的輸出電壓或所述電池工作電壓后進(jìn)行比較,輸出比較結(jié)果。
優(yōu)選地,所述電流偏置比較器在一側(cè)輸入端對(duì)應(yīng)的電路設(shè)置有偏置電阻以實(shí)現(xiàn)所述偏置。
優(yōu)選地,所述電流偏置比較器包括:
電流源,與補(bǔ)償電流輸入端連接;
第一晶體管,柵極連接到所述電流偏置比較器的一個(gè)輸入端;
第二晶體管,柵極連接到所述電流偏置比較器的另一個(gè)輸入端,源極與所述補(bǔ)償電流輸入端連接;
第二電流鏡,輸入端與所述第一晶體管的漏極連接,輸出端與所述第二晶體管的漏極連接;以及
偏置電阻,連接在所述第一晶體管的源極和所述補(bǔ)償電流輸入端之間。
優(yōu)選地,所述閾值比較電路還包括:
采樣保持電路,在所述比較結(jié)果在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)保持預(yù)定時(shí)間時(shí)將所述比較結(jié)果轉(zhuǎn)換為指示信號(hào)輸出。
優(yōu)選地,所述電池電量指示電路還包括:
led解碼電路,用于將指示信號(hào)解碼為led顯示信號(hào);
其中,所述指示信號(hào)包括多個(gè)閾值電壓分別與電池工作電壓比較的結(jié)果,所述led解碼電路在存在相互沖突的結(jié)果時(shí),根據(jù)較大的閾值電壓對(duì)應(yīng)的比較結(jié)果來(lái)生成led顯示信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種電池管理集成電路,用于進(jìn)行電池充放電管理和電量指示,所述電池管理集成電路包括:
電池充放電管理電路,具有電流設(shè)置端口和適于連接到電池的輸出端口;以及
如上所述的電池電量指示電路;
其中,所述電池電量指示電路適于通過(guò)共用所述電流設(shè)置端口連接的電流設(shè)置電路獲取所述補(bǔ)償電壓。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供一種電池電量指示方法,包括:
將補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流,所述補(bǔ)償電壓用于表征電池內(nèi)阻以及導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降;以及
在所述補(bǔ)償電流的補(bǔ)償下以分時(shí)方式將多個(gè)的閾值電壓分別與電池工作電壓比較輸出指示信號(hào);
其中,根據(jù)所述補(bǔ)償電流偏置所述閾值電壓或所述電池工作電壓以補(bǔ)償電池內(nèi)阻以及導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降,所述指示信號(hào)用于指示電池電量。
優(yōu)選地,所述方法還包括:
獲取電池充放電管理電路的電流設(shè)置電路中的電壓作為所述補(bǔ)償電壓。
通過(guò)獲取一個(gè)表征電池內(nèi)阻和導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降的補(bǔ)償電壓,將補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償電流后,在補(bǔ)償電流的補(bǔ)償下比較預(yù)定的多個(gè)閾值電壓和電池工作電壓,從而可以以較為簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)對(duì)電池內(nèi)阻和導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降進(jìn)行補(bǔ)償。由此,本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案可以以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)于電池電量的精確指示。
附圖說(shuō)明
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述,本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚,在附圖中:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電池管理集成電路的示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電池電量指示電路的電路圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電流偏置比較器的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的電路圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的電池電量指示方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述,但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中,詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實(shí)質(zhì),公知的方法、過(guò)程、流程、元件和電路并沒(méi)有詳細(xì)敘述。
此外,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在此提供的附圖都是為了說(shuō)明的目的,并且附圖不一定是按比例繪制的。
同時(shí),應(yīng)當(dāng)理解,在以下的描述中,“電路”是指由至少一個(gè)元件或子電路通過(guò)電氣連接或電磁連接構(gòu)成的導(dǎo)電回路。當(dāng)稱(chēng)元件或電路“連接到”另一元件或稱(chēng)元件/電路“連接在”兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間時(shí),它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件,元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結(jié)合。相反,當(dāng)稱(chēng)元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時(shí),意味著兩者不存在中間元件。
除非上下文明確要求,否則整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的“包括”、“包含”等類(lèi)似詞語(yǔ)應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義;也就是說(shuō),是“包括但不限于”的含義。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外,在本發(fā)明的描述中,除非另有說(shuō)明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電池管理集成電路的示意圖。如圖1所示,本實(shí)施例的電池管理電路包括電池充放電管理電路1、電池電量指示電路2和電流設(shè)置電路3。其中,電池充放電管理電路1具有電流設(shè)置端口cs和輸出端口out。輸出端口out連接到電池b。電池b可以等效為一個(gè)理想電池b和電阻rs的串聯(lián)電路。其中,電阻rs由電池的內(nèi)阻以及電池內(nèi)部以及外部的電路板導(dǎo)線(xiàn)電阻決定。為了精確地指示電池電量(也即,精確地獲取理想電池b的開(kāi)路電壓),需要能夠獲取電阻rs上的電壓降。電流設(shè)置端口cs適于連接到電流設(shè)置電路3。電流設(shè)置電路3用于設(shè)置輸出端口out的輸出電流。電池充放電管理電路1實(shí)際上是一個(gè)具有控制器的功率變換器,用于將來(lái)自輸入端(圖中未示出)的能量按照設(shè)置轉(zhuǎn)換為預(yù)定的輸出電流輸出到電池b。在現(xiàn)有技術(shù)中,電池設(shè)置電路3通常為一個(gè)電阻。通過(guò)改變?cè)撾娮璧淖柚?,可以改變電池充放電管理電?的輸出電流的期望值。同時(shí),流過(guò)電阻的電流與流向電池b的輸出電流ib成比例。由此,在本實(shí)施例中,利用電池充放電管理電路1的該特點(diǎn)來(lái)獲取表征電阻r上的電壓降的補(bǔ)償電壓。具體地,在本實(shí)施例中,電流設(shè)置電路3設(shè)置為包括兩個(gè)串聯(lián)在電流設(shè)置端口cs和接地端之間的電阻r1和r2。通過(guò)改變電阻r1和r2的阻值之和,就可以對(duì)電池充放電管理電路1的輸出電流ib進(jìn)行設(shè)置。同時(shí),將電阻r2的阻值設(shè)置為與電阻rs的阻值對(duì)應(yīng),由此,可以使得電阻r2兩端的電壓vc=ics*r2可以表征電阻rs兩端的電壓ib*rs成比例。進(jìn)而,可以采用電阻r2的兩端電壓作為補(bǔ)償電壓vc表征由于電池內(nèi)阻以及導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降。也就是說(shuō),在本實(shí)施例中,電阻r1和r2作為電流設(shè)置電路使用的同時(shí),還用作為電池電量指示電路2的補(bǔ)償電壓獲取電路24。
通過(guò)本實(shí)施例的方式來(lái)獲取補(bǔ)償電壓vc不需要在集成電路以外額外增加進(jìn)行處理的電路或單片機(jī)。而且,也不需要在集成電路內(nèi)另外增加電路來(lái)采集電池充電電電流ib。因此,可以有效地減少集成電路的管腳數(shù)量,簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu),減小集成電路面積。
應(yīng)理解,上述為獲取補(bǔ)償電壓vc的優(yōu)選方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以通過(guò)其它方式來(lái)獲取補(bǔ)償電壓vc。
在獲取到補(bǔ)償電壓vc后,需要將根據(jù)補(bǔ)償電壓vc對(duì)電池工作電壓vb進(jìn)行補(bǔ)償。該補(bǔ)償可以通過(guò)將補(bǔ)償電壓vc反相疊加到電池工作電壓vb上或疊加到進(jìn)行比較的閾值電壓上來(lái)進(jìn)行。但是,由于進(jìn)行電壓疊加的電路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,因此,直接進(jìn)行電壓的疊加會(huì)增加電路規(guī)模。本實(shí)施例采用將補(bǔ)償電壓vc轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償電流ic的方式來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償,從而可以簡(jiǎn)化電池電量指示電路2的結(jié)構(gòu)。
電池電量指示電路2包括補(bǔ)償電路21和閾值比較電路22。其中,補(bǔ)償電路21用于將補(bǔ)償電壓vc轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流ic,并輸出到閾值比較電路22。閾值比較電路22在補(bǔ)償電流ic的補(bǔ)償下以分時(shí)方式將多個(gè)的閾值電壓vref1-vref4分別與電池工作電壓vb比較輸出指示信號(hào)data。閾值比較電路22適于根據(jù)補(bǔ)償電流ic偏置閾值電壓vref1-vref4或電池工作電壓vb以補(bǔ)償電池內(nèi)阻以及導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降。這種方式在本領(lǐng)域可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn),其優(yōu)點(diǎn)在于電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。同時(shí),通過(guò)時(shí)分方式來(lái)進(jìn)行比較使得只需要使用一個(gè)比較器件就能完成所有的比較,與閾值電壓的數(shù)量無(wú)關(guān)。這可以進(jìn)一步地減小電路的規(guī)模。指示信號(hào)data可以是串行信號(hào)也可以是并行信號(hào),其包括閾值電壓vref1-vref4分別與電池工作電壓vb比較所獲得的結(jié)果。該結(jié)果可以用于指示電池開(kāi)路電壓所在的范圍,從而指示電池電量。應(yīng)理解,在本實(shí)施例中示例性地通過(guò)四個(gè)閾值電壓vref1-vref4將電池電量分為5檔,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和需要設(shè)置閾值電壓的數(shù)量。
優(yōu)選地,在通過(guò)led來(lái)進(jìn)行電量指示時(shí),電池電量指示電路2還可以包括led解碼電路23,用于將指示信號(hào)data解碼為對(duì)應(yīng)的led顯示信號(hào)led1-led4以驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的led點(diǎn)亮或熄滅,從而以用戶(hù)可見(jiàn)的方式指示電池電量。
在本實(shí)施例中,電池電量指示電路2的部分電路可以與電池充放電管理電路1集成在同一個(gè)電池管理集成電路中,從而不需要增加過(guò)多的管腳和電路規(guī)模就可以將電池電量指示的功能集成在電池管理集成電路中。
通過(guò)獲取一個(gè)表征電池內(nèi)阻和導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降的補(bǔ)償電壓,將補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償電流后,在補(bǔ)償電流的補(bǔ)償下比較預(yù)定的多個(gè)閾值電壓和電池工作電壓,從而可以以較為簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)阻和導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降的補(bǔ)償。由此,本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案可以以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)于電池電量的精確指示。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電池電量指示電路的電路圖。如圖2所示,在本實(shí)施例的電池電量指示電路2中,補(bǔ)償電路21包括轉(zhuǎn)換電路21a和電流鏡21b。其中,轉(zhuǎn)換電路21a用于根據(jù)補(bǔ)償電壓vc生成一個(gè)對(duì)應(yīng)的電流i1。電流鏡21b用于將電流i1復(fù)制到輸出端,從而可以方便地向閾值比較電路1輸出補(bǔ)償電流ic。具體地,轉(zhuǎn)換電路21a包括晶體管m1、電阻r3和r4以及誤差放大器ea1。誤差放大器ea1的一個(gè)輸入端(圖2中為同相輸入端)輸入補(bǔ)償電壓vc。另一個(gè)輸入端連接到電阻r4和r3的公共端。晶體管m1采用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(mosfet),其柵極與誤差放大器ea1的輸出端連接,源極與電阻r4連接,漏極與電流鏡21b的輸入端連接。電阻r4和r3按順序串聯(lián)連接在晶體管m1的源極和接地端之間。由此,上述部件形成一個(gè)受控電流源,其通過(guò)電阻r3采樣流過(guò)晶體管m1的電流,并通過(guò)誤差放大器ea1來(lái)控制晶體管m1使得流過(guò)的電流i1與補(bǔ)償電壓vc相對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施例中,設(shè)置兩個(gè)電阻的目的在于通過(guò)調(diào)節(jié)r3可以調(diào)節(jié)電流i1的大小以方便后續(xù)電路參數(shù)的設(shè)置。電流鏡21b包括晶體管m2和m3。其中,晶體管m2和m3的柵極相互連接。晶體管m2的漏極與晶體管m1的漏極連接。同時(shí),晶體管m2的漏極還與自身的柵極連接。晶體管m3的漏極與電流鏡的輸出端連接。晶體管m2和晶體管m3的源極均連接到上拉電源。電流鏡21b將輸入端一側(cè)的電流i1復(fù)制到輸出端,生成一個(gè)適于向閾值比較電路22輸出的補(bǔ)償電流ic。應(yīng)理解,圖2所示的電路僅為示例,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用其它的電路結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的功能。同時(shí),本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的需要改變所使用的器件類(lèi)型。
在圖2中,閾值比較電路22包括多路選擇器22a、電流偏置比較器cmp1和采樣保持電路22b。多路選擇器22a輸入閾值電壓vref1-vref4,并根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)clk在不同的時(shí)鐘周期將所述閾值電壓擇一輸出。例如,根據(jù)輸入的具有預(yù)定頻率的時(shí)鐘信號(hào)clk,多路選擇器22a在第一時(shí)鐘周期選通輸出閾值電壓vref1,在隨后的第二時(shí)鐘周期選通輸出閾值電壓vref2,在第三時(shí)鐘周期選通輸出閾值電壓vref3,在第四時(shí)鐘周期選通輸出閾值電壓vref4。然后,進(jìn)入下一個(gè)循環(huán),在第五時(shí)鐘周期再次選通輸出閾值電壓vref1,依此循環(huán)。
電流偏置比較器cmp1適于根據(jù)輸入的補(bǔ)償電流ic偏置多路選擇器22a的輸出電壓vrefn或電池工作電壓vb后進(jìn)行比較,并輸出比較結(jié)果。具體地,在本實(shí)施例中電流偏置比較器cmp1在一側(cè)輸入端對(duì)應(yīng)的內(nèi)部電路設(shè)置偏置電阻rb以實(shí)現(xiàn)所述偏置。通過(guò)在比較器中將兩側(cè)電路設(shè)置為不對(duì)稱(chēng)就可以引入偏置,這種偏置用電流的方式來(lái)引入是較為容易實(shí)現(xiàn)的。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電流偏置比較器的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的電路圖。在圖3所示的電流偏置比較器cmp1中,通過(guò)在閾值電壓vrefn一側(cè)引入偏置來(lái)對(duì)電池內(nèi)阻以及導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降進(jìn)行補(bǔ)償。如圖3所示,電流偏置比較器cmp1包括晶體管m4、m5、m6和m7、電流源i2和偏置電阻rb。其中,晶體管m7和m6組成一個(gè)電流鏡。晶體管m4柵極連接到電流偏置比較器cmp1的一個(gè)輸入端。在圖3中,晶體管m4的柵極與多路選擇器22a的輸出端連接,接收閾值電壓vrefn,n=1,2,3,4。晶體管m4的源極與偏置電阻rb連接。偏置電阻rb的另一端連接到補(bǔ)償電流輸入端c。晶體管m4的漏極與電流鏡的輸入端連接。晶體管m5的源極和漏極則分別與補(bǔ)償電流輸入端c以及電流鏡的輸出端(也即比較器的輸出端o)連接。電流源i2設(shè)置在上拉電源和補(bǔ)償電流輸入端c之間??梢?jiàn),如果不設(shè)置偏置電阻rb,則上述元件構(gòu)成的是一個(gè)普通的比較器電路。在平衡態(tài),晶體管m4和m5的柵極電壓相等,流過(guò)兩個(gè)晶體管的電流相同,電流鏡將輸入端的電流復(fù)制到輸出端。如果晶體管m4的柵極電壓低于晶體管m5的柵極電壓,則經(jīng)由電流鏡復(fù)制到晶體管m5一側(cè)的電流偏大,使得晶體管m5的漏極電壓下拉為低電平。如果晶體管m4的柵極電壓高于晶體管m5的柵極電壓,則經(jīng)由電流鏡復(fù)制到晶體管m5一側(cè)的電流偏小,這會(huì)將晶體管m5的漏極電壓上拉為高電平。由此,可以實(shí)現(xiàn)比較的功能。在圖3所示的電路中,偏置電阻rb的引入使得晶體管m4的源極電壓與晶體管m5的源極電壓不同,從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)晶體管m4一側(cè)輸入的柵極電壓引入偏置。該偏置與偏置電阻rb上的電壓降相關(guān),使得與電池工作電壓vb比較的標(biāo)的變?yōu)関refn+(1/2)*ic*rb。通過(guò)配置電阻r2、r3以及rb的參數(shù),就可以有效地使得(1/2)*ic*rb等于電阻rs兩端的電壓,從而對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。
如前所述,多路選擇器22a根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)在不同的時(shí)鐘周期將不同的閾值電壓vref1-vref4輸出到電流偏置比較器cmp1的輸入端。由此,電流偏置比較器cmp1在不同的時(shí)鐘周期內(nèi)將對(duì)應(yīng)的閾值電壓vrefn偏置后與電池工作電壓vb比較,輸出比較結(jié)果。該結(jié)果呈現(xiàn)為一個(gè)串行信號(hào)。每四個(gè)時(shí)鐘周期的比較結(jié)果可以構(gòu)成一個(gè)指示信號(hào)單元,顯示電池開(kāi)路電壓vb位于閾值電壓vref1-vref4分隔的那個(gè)區(qū)間內(nèi)。
進(jìn)一步地,為了避免由于噪聲或電池工作狀態(tài)切換導(dǎo)致的電壓跳變影響電量指示的準(zhǔn)確性,本實(shí)施例設(shè)置采樣保持電路22b。采樣保持電路22b根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)采樣獲取不同的閾值電壓與所述電池工作電壓的比較結(jié)果并轉(zhuǎn)換為指示信號(hào)輸出。具體地,采樣保持電路22b在一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)的比較結(jié)果信號(hào)保持不變持續(xù)預(yù)定時(shí)間(例如0.5s)時(shí)將該結(jié)果采樣并輸出。由此,可以避免出段時(shí)間的電壓跳變導(dǎo)致比較結(jié)果錯(cuò)誤。采樣保持電路22b可以不改變輸入的信號(hào)形式,仍然以串行信號(hào)形式輸出,也可以鎖存每四個(gè)周期的比較結(jié)果后以并行方式輸出。
進(jìn)一步地,通過(guò)改進(jìn)led解碼電路的工作邏輯,可以消除某些持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的電池工作電壓跳變所導(dǎo)致的負(fù)面影響。在本實(shí)施例中,led解碼電路在存在相互沖突的結(jié)果時(shí),以較大的閾值電壓的比較結(jié)果為準(zhǔn)。例如,對(duì)于滿(mǎn)足vref1<vref2<vref3<vref4的四個(gè)閾值電壓。電池工作電壓vb與閾值電壓vref4比較的結(jié)果具有最高判定權(quán)限,與閾值電壓vref3比較的結(jié)果、與閾值電壓vref2比較的結(jié)果以及與閾值電壓vref1比較的結(jié)果的判定權(quán)限由高至低排列。在指示信號(hào)指示vb>vref4,同時(shí)又指示vb<vref3時(shí),兩個(gè)比較結(jié)果矛盾,此時(shí),根據(jù)優(yōu)先級(jí),以與較大的閾值電壓比較的結(jié)果為準(zhǔn),也即,按照vb>vref4來(lái)生成led顯示信號(hào)。由此,可以避免由于電池工作電壓跳變導(dǎo)致led閃爍。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的電池電量指示方法的流程圖。如圖4所示,所述方法包括:
步驟s100、獲取電池充放電管理電路的電流設(shè)置電路中的電壓作為補(bǔ)償電壓。所述補(bǔ)償電壓用于表征電池內(nèi)阻以及導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降。
應(yīng)理解,本步驟并非必須,本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用其它方式來(lái)獲取補(bǔ)償電壓。
步驟s200、將補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流。
步驟s300、在所述補(bǔ)償電流的補(bǔ)償下以分時(shí)方式將多個(gè)的閾值電壓分別與電池工作電壓比較輸出指示信號(hào)。
其中,根據(jù)所述補(bǔ)償電流偏置所述閾值電壓或所述電池工作電壓以補(bǔ)償電池內(nèi)阻以及導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降,所述指示信號(hào)用于指示電池開(kāi)路電壓。
本實(shí)施例通過(guò)獲取一個(gè)表征電池內(nèi)阻和導(dǎo)線(xiàn)電阻導(dǎo)致的電壓降的補(bǔ)償電壓,將補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償電流后,在補(bǔ)償電流的補(bǔ)償下比較預(yù)定的多個(gè)閾值電壓和電池工作電壓,從而可以以較為簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)阻和導(dǎo)線(xiàn)上的電壓降的補(bǔ)償。由此,本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案可以以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)于電池電量的精確指示。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,本發(fā)明可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。