CN108414870A - 多电池接入检测电路及电子设备 - Google Patents

多电池接入检测电路及电子设备 Download PDF

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CN108414870A CN201710074178.4A CN201710074178A CN108414870A CN 108414870 A CN108414870 A CN 108414870A CN 201710074178 A CN201710074178 A CN 201710074178A CN 108414870 A CN108414870 A CN 108414870A
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resistor
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王贤江
胡振营
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本申请提供一种多电池接入检测电路及电子设备，其中，该电路，包括：电阻网络、上拉电阻、控制器及电源；电阻网络中包括N个电阻，N个电阻的阻值不同，且N个电阻中任意K个电阻并联后的阻值与其它M个电阻并联后的阻值不同；所述上拉电阻的一端与所述电源连接；所述上拉电阻的另一端与所述控制器的一个输入端、及所述N个电阻的一端连接，所述N个电阻的另一端分别用于与N个电池的在位检测端连接；控制器，用于根据输入端输入的电压值，确定N个电池的接入状态。实现了仅利用控制器的一个输入端来判定多个电池是否接入电路，从而节省了控制器输入端资源，且电路结构简单、成本低。

Description

多电池接入检测电路及电子设备
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种多电池接入检测电路及电子设备。
背景技术
目前，常用的电池接入检测电路如图1所示，通过在电池中设置在位检测端，当电池接入电路时，其在位检测端与控制器的I/O端口连接，由于在位检测端与电池负极相连，因此当电池接入电路时，其在位检测端会将控制器的I/O端口电位拉低，电池拔出时，控制器的I/O端口悬空，处于高电平状态，从而控制器即可根据I/O端口的电平状态，判定电池是否接入。
上述电池接入检测电路用于判断单电池或者数量较少的电池是否接入电路时较方便，但是对于多电池***而言，可能需要占用控制器大量的I/O端口，造成控制器资源浪费。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种多电池接入检测电路，通过利用不同阻值的电阻与不同的电池在位检测端连接，根据电阻网络的分压值，确定多个电池的接入状态，实现了仅利用控制器的一个输入端来判定多个电池是否接入电路，从而节省了控制器输入端资源，且电路结构简单、成本低。
本发明的第二个目的在于提出一种电子设备。
为达到上述目的，本发明实施例提出的一种多电池接入检测电路，包括：电阻网络、上拉电阻、控制器及电源；
所述电阻网络中包括N个电阻，所述N个电阻的阻值不同，且所述N个电阻中任意K个电阻并联后的阻值与其它M个电阻并联后的阻值不同，其中，K为大于或等于1的正整数，N和M为大于或等于2的正整数，且K和M均小于N；
所述上拉电阻的一端与所述电源连接；
所述上拉电阻的另一端与所述控制器的一个输入端、及所述N个电阻的一端连接，所述N个电阻的另一端分别用于与N个电池的在位检测端连接；
所述控制器，用于根据所述输入端输入的电压值，确定所述N个电池的接入状态。
本申请实施例提供的多电池接入检测电路，包括：电阻网络、上拉电阻、控制器及电源；所述电阻网络中包括N个电阻，所述N个电阻的阻值不同，且所述N个电阻中任意K个电阻并联后的阻值与其它M个电阻并联后的阻值不同，其中，K为大于或等于1的正整数，N和M为大于或等于2的正整数，且K和M均小于N；所述上拉电阻的一端与所述电源连接；所述上拉电阻的另一端与所述控制器的一个输入端、及所述N个电阻的一端连接，所述N个电阻的另一端分别用于与N个电池的在位检测端连接；所述控制器，用于根据所述输入端输入的电压值，确定所述N个电池的接入状态。由此，通过利用不同阻值的电阻与不同的电池在位检测端连接，根据电阻网络的分压值，确定多个电池的接入状态，实现了仅利用控制器的一个输入端来判定多个电池是否接入电路，从而节省了控制器输入端资源，电路结构简单、成本低。
根据本发明的一个实施例，所述电源的电压小于或等于所述控制器的工作电压。
根据本发明的一个实施例，所述控制器，具体用于：
通过查询预设的电压值与电池接入状态映射关系表，确定与所述输入端当前输入的电压值对应的N个电池的接入状态。
根据本发明的一个实施例，所述控制器，还用于：
获取所述N个电阻的阻值、所述上拉电阻的阻值、及所述电源的电压值；
根据所述N个电阻的阻值、所述上拉电阻的阻值及电源的电压值，确定所述输入端可获取的2N个输入电压值，其中，2N个输入电压值分别对应所述N个电池的2N种接入状态；
根据所述2N个输入电压值及所述N个电池的2N种接入状态，确定所述电压值与电池接入状态映射关系表。
根据本发明的一个实施例，所述控制器，具体用于：
根据确定任意m个电池接入电路、且其它N-m个电池未接入电路时，所述输入端获取的电压值；
其中，Rm为所述任意m个电阻并联后的阻值，R为所述上拉电阻的阻值，U为所述电源的电压值，m为大于或等于1，且小于或等于N的正整数。
根据本发明的一个实施例，所述N个电阻的一端分别与所述上拉电阻的一端及所述控制器的模数转换输入端连接。
根据本发明的一个实施例，该多电池接入检测电路，还包括：模数转换器；
所述模数转换器的输入端与所述N个电阻的一端及所述上拉电阻的一端连接；
所述模数转换器的输出端与所述控制器的输入端连接。
此外，本发明实施例还提出了一种电子设备，其包括上述的多电池接入检测电路。
本申请实施例提供的电子设备中，多电池接入检测电路包括：电阻网络、上拉电阻、控制器及电源；所述电阻网络中包括N个电阻，所述N个电阻的阻值不同，且所述N个电阻中任意K个电阻并联后的阻值与其它M个电阻并联后的阻值不同，其中，K为大于或等于1的正整数，N和M为大于或等于2的正整数，且K和M均小于N；所述上拉电阻的一端与所述电源连接；所述上拉电阻的另一端与所述控制器的一个输入端、及所述N个电阻的一端连接，所述N个电阻的另一端分别用于与N个电池的在位检测端连接；所述控制器，用于根据所述输入端输入的电压值，确定所述N个电池的接入状态。由此，通过利用不同阻值的电阻与不同的电池在位检测端连接，根据电阻网络的分压值，确定多个电池的接入状态，实现了仅利用控制器的一个输入端来判定多个电池是否接入电路，从而节省了控制器输入端资源，且电路结构简单、成本低。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为传统的多电池接入检测电路的结构示意图；
图2为本申请一个实施例的多电池接入检测电路的结构示意图；
图3为本申请另一个实施例的多电池接入检测电路的结构示意图；
图4为本申请一个实施例的电子设备的结构示意图。
附图标记说明：
电阻网路-21； 上拉电阻-22； 控制器-23；
电源-24； 电阻-211； 电阻-212；
电阻-213； 电阻-214； 模数转换器-25；
电子设备-40； 多电池接入检测电路-41。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
具体的，本申请各实施例针对现有的检测电路，检测多个电池是否接入电路时，可能会占用控制器多个I/O端口，造成了控制器输入端资源的浪费的问题，提出一种仅利用控制器的一个输入端即可判定多个电池是否接入电路的多电池接入检测电路，节省了控制器输入端资源，电路结构简单，易实现且成本低。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的多电池接入检测电路及电子设备。
图2为本申请一个实施例的多电池接入检测电路的结构示意图。
如图2所示，多电池接入检测电路，包括：电阻网络21、上拉电阻22、控制器23及电源24；
其中，电阻网络中包括N个电阻，所述N个电阻的阻值不同，且所述N个电阻中任意K个电阻并联后的阻值与其它M个电阻并联后的阻值不同，其中，K为大于或等于1的正整数，N和M为大于或等于2的正整数，且K和M均小于N；
所述上拉电阻22的一端与所述电源24连接；
所述上拉电阻22的另一端与所述控制器23的一个输入端、及所述N个电阻的一端连接，所述N个电阻的另一端分别用于与N个电池的在位检测端连接；
所述控制器23，用于根据所述输入端输入的电压值，确定所述N个电池的接入状态。
其中，图2中以电阻网络中包括电阻211、电阻212、电阻213、电阻214，4个电阻进行示意，与4个电阻的另一端连接的4个电池的在位检测端分别为电池1的在位检测端、电池2的在位检测端、电池3的在位检测端、电池4的在位检测端。
需要说明的是，当电池1、电池2、电池3和电池4均未接入电路中时，电源电压通过上拉电阻22直接加载到控制器23的输入端，因此为了防止电源电压过高，而导致控制器23损坏，电源24的电压需小于或等于控制器23的工作电压，以保证控制器23的正常工作。
具体工作时，多电池接入检测电路中，4个电池都未接入时，电路中没有电流回路，此时，控制器23输入端输入的电压值为电源24的电压值；任意一个电池接入时，由于该电池的在位检测端与该电池的负极相连，该电池的在位检测端与电源24之间形成通路，此时与该电池的在位检测端连接的电阻与上拉电阻22为串联连接，对电源24的电压进行分压，因此控制器23输入端输入的电压值，为与该电池的在位检测端连接的电阻上的分压值；任意K个电池接入时，该K个电池的在位检测端与电源24之间形成通路，此时与该K个电池的在位检测端分别连接的K个电阻并联连接后，再与上拉电阻22，对电源24的电压进行分压，因此控制器23输入端的电压值为K个并联电阻上的分压值。由于电阻网络中N个电阻的阻值不同，且N个电阻中任意K个电阻并联后的阻值与其它M个电阻并联后的阻值不同，因此当不同的电池接入时，控制器23输入端输入的电压值也各不相同，控制器23即可根据当前输入端输入的电压值，判断N个电池当前的接入状态。
通过上述分析可知，不同电池接入时，控制器23的输入端输入的电压值不同，因此在本申请一种可能的实现形式中，可以预先在控制器23中设置输入端的电压值和电池接入状态的映射关系表，则确定了输入端输入的电压值后，即可通过查询预设的电压值与电池接入状态映射关系表，确定与输入端当前输入的电压值对应的N个电池的接入状态。
具体的，确定输入端的电压值与电池接入状态的映射关系表的过程，具体可以包括以下步骤：
S101，获取所述N个电阻的阻值、所述上拉电阻22的阻值、及所述电源24的电压值；
S102，根据所述N个电阻的阻值、所述上拉电阻22的阻值及电源24的电压值，确定所述输入端可获取的2N个输入电压值，其中，2N个输入电压值分别对应所述N个电池的2N种接入状态；
S103，根据所述2N个输入电压值及所述N个电池的2N种接入状态，确定所述电压值与电池接入状态映射关系表。
具体的，当1个电池接入电路时，若与该电池连接的电阻的阻值为R1，则控制器23输入端输入的电压值U1为，其中，R为上拉电阻的阻值，U为电源24的电压值。
当m个电池接入电路时，且m大于1，则控制器23输入端输入的电压值，为与该m个电池的在位检测端端分别连接的m个电阻并联后的电阻Rm上的分压值Um，即
举例来说，假设电阻211的阻值为10K欧姆(10千欧姆)、电阻212的阻值为20K欧姆、电阻213的阻值为40K欧姆、电阻214的阻值为90K欧姆，电源24的电压值U为3.3V(伏)，电池1接入电路时，电阻211与上拉电阻22串联，控制器23输入端获取的电压值为电池1和电池3接入电路时，电阻211和电阻213并联后再与上拉电阻22串联，而电阻211和电阻213并联后的阻值为8K欧姆，控制器23输入端获取的电压值为
可以理解的是，每个电池有接入或未接入2种状态，则N个电池有2N种接入状态，而每种接入状态，都可以通过唯一确定一个输入端获取的电压值，根据2N种接入状态及2N个输入电压，即可确定电压值与电池接入状态映射关系表，从而在确定了输入端输入的电压值后，通过查询电压值与电池接入状态映射关系表，即可确定N个电池的接入状态。
举例来说，假设电压值与电池接入状态映射关系表如表1所示，其中，“S4”、“S3”、“S2”、“S1”分别表示电池4、电池3、电池2、电池1的接入状态，“有”表示电池接入电路，“无”表示电池未接入电路，“对应电压”表示与电池接入状态对应的控制器输入端输入的电压值。
那么若确定控制器输入端输入的电压值为2.400V，即可根据电压值与电池接入状态映射关系表，确定电池1和电池2未接入电路，电池3和电池4接入电路。
表1电压值与电池接入状态映射关系表
编号 S4 S3 S2 S1 对应电压
1 无 无 无 无 3.300V
2 有 无 无 无 2.930V
3 无 有 无 无 2.640V
4 有 有 无 无 2.400V
5 无 无 有 无 2.200V
6 有 无 有 无 2.030V
7 无 有 有 无 1.884V
8 有 有 有 无 1.760V
9 无 无 无 有 1.650V
10 有 无 无 有 1.553V
11 无 有 无 有 1.467V
12 有 有 无 有 1.389V
13 无 无 有 有 1.320V
14 有 无 有 有 1.257V
15 无 有 有 有 1.198V
16 有 有 有 有 1.147V
需要说明的是，在实际运用时，控制器23输入端输入的电压值，与根据确定的输入端获取的电压值，可能存在微小的误差，因此，在本申请实施例中，可以预先设置控制器23输入端输入的电压值与根据确定的输入端获取的电压值的误差范围，在误差范围内，根据输入端输入的电压值，确定N个电池的接入状态。
其中，误差范围，可以根据N个电池的2N种接入状态分别对应的电压值进行确定，例如，若每种接入状态分别对应的电压值之间的差的最小值为0.1V，则误差范围可以设置为对判定电池的接入状态无影响的值，例如，设置为0.01V。
另外，在需要进行接入检测的电池数量较多时，电池的接入状态的种类也相应增多，为了避免不同接入状态对应的电压值之间相差较小，接入状态难以区分，在本申请实施例中，还可以将模拟电压值转化为高精度的数字信号，并确定电池接入状态与数字信号的映射关系表，从而根据数字信号，确定电池的接入状态。
具体实现时，可以将控制器23的一个模数转换输入端与上拉电阻22的另一端及N个电阻的一端连接，以对与接入状态对应的电压值进行模数转换，从而控制器23即可根据模数转换输入端输入的数字信号，确定N个电池的接入状态。
或者，也可以如图3所示，在多电池接入检测电路中，设置模数转换器25，其中，模数转换器25的输入端与N个电阻的一端及上拉电阻22的一端连接，模数转换器25的输出端与控制器23的输入端连接，以对与接入状态对应的电压值进行模数转换，从而控制器23即可根据模数转换器25输出的数字信号，确定N个电池的接入状态。
举例来说，假设数字信号与电池接入状态映射关系表如表2所示，其中，“S4”、“S3”、“S2”、“S1”分别表示电池4、电池3、电池2、电池1的接入状态，“有”表示电池接入电路，“无”表示电池未接入电路，“对应电压”表示与电池接入状态对应的控制器输入端输入的电压值，“解读编码”表示与电池接入状态对应的控制器输入端输入的数字信号。那么若当前输入端输入的数字信号为0011，那么即可根据数字信号与电池接入状态映射关系表，确定电池1和电池2未接入电路，电池3和电池4接入电路。
表2数字信号与电池接入状态映射关系表
编号 S4 S3 S2 S1 对应电压 解读编码
1 无 无 无 无 3.300V 0000
2 有 无 无 无 2.930V 1000
3 无 有 无 无 2.640V 0100
4 有 有 无 无 2.400V 1100
5 无 无 有 无 2.200V 0010
6 有 无 有 无 2.030V 1010
7 无 有 有 无 1.884V 0110
8 有 有 有 无 1.760V 1110
9 无 无 无 有 1.650V 0001
10 有 无 无 有 1.553V 1001
11 无 有 无 有 1.467V 0101
12 有 有 无 有 1.389V 1101
13 无 无 有 有 1.320V 0011
14 有 无 有 有 1.257V 1011
15 无 有 有 有 1.198V 0111
16 有 有 有 有 1.147V 1111
本申请实施例提供的多电池接入检测电路，包括：电阻网络、上拉电阻、控制器及电源；所述电阻网络中包括N个电阻，所述N个电阻的阻值不同，且所述N个电阻中任意K个电阻并联后的阻值与其它M个电阻并联后的阻值不同，其中，K为大于或等于1的正整数，N和M为大于或等于2的正整数，且K和M均小于N；所述上拉电阻的一端与所述电源连接；所述上拉电阻的另一端与所述控制器的一个输入端、及所述N个电阻的一端连接，所述N个电阻的另一端分别用于与N个电池的在位检测端连接；所述控制器，用于根据所述输入端输入的电压值，确定所述N个电池的接入状态。由此，通过利用不同阻值的电阻与不同的电池在位检测端连接，根据电阻网络的分压值，确定多个电池的接入状态，实现了仅利用控制器的一个输入端来判定多个电池是否接入电路，从而节省了控制器输入端资源，且电路结构简单、成本低。
图4为本申请一个实施例的电子设备的结构示意图。
如图4所示，该电子设备40包括：多电池接入检测电路41。
其中，所述多电池接入检测电路的结构和工作原理可参照上述各实施例的解释说明，此处不再赘述。
本申请实施例提供的电子设备中，多电池接入检测电路包括：电阻网络、上拉电阻、控制器及电源；所述电阻网络中包括N个电阻，所述N个电阻的阻值不同，且所述N个电阻中任意K个电阻并联后的阻值与其它M个电阻并联后的阻值不同，其中，K为大于或等于1的正整数，N和M为大于或等于2的正整数，且K和M均小于N；所述上拉电阻的一端与所述电源连接；所述上拉电阻的另一端与所述控制器的一个输入端、及所述N个电阻的一端连接，所述N个电阻的另一端分别用于与N个电池的在位检测端连接；所述控制器，用于根据所述输入端输入的电压值，确定所述N个电池的接入状态。由此，通过利用不同阻值的电阻与不同的电池在位检测端连接，根据电阻网络的分压值，确定多个电池的接入状态，实现了仅利用控制器的一个输入端来判定多个电池是否接入电路，从而节省了控制器输入端资源，且电路结构简单、成本低。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“面积”、“宽度”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的M个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种多电池接入检测电路，其特征在于，包括：电阻网络、上拉电阻、控制器及电源；
所述电阻网络中包括N个电阻，所述N个电阻的阻值不同，且所述N个电阻中任意K个电阻并联后的阻值与其它M个电阻并联后的阻值不同，其中，K为大于或等于1的正整数，N和M为大于或等于2的正整数，且K和M均小于N；
所述上拉电阻的一端与所述电源连接；
所述上拉电阻的另一端与所述控制器的一个输入端、及所述N个电阻的一端连接，所述N个电阻的另一端分别用于与N个电池的在位检测端连接；
所述控制器，用于根据所述输入端输入的电压值，确定所述N个电池的接入状态。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电源的电压小于或等于所述控制器的工作电压。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制器，具体用于：
通过查询预设的电压值与电池接入状态映射关系表，确定与所述输入端当前输入的电压值对应的N个电池的接入状态。
4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述控制器，还用于：
获取所述N个电阻的阻值、所述上拉电阻的阻值、及所述电源的电压值；
根据所述N个电阻的阻值、所述上拉电阻的阻值及电源的电压值，确定所述输入端可获取的2N个输入电压值，其中，2N个输入电压值分别对应所述N个电池的2N种接入状态；
根据所述2N个输入电压值及所述N个电池的2N种接入状态，确定所述电压值与电池接入状态映射关系表。
5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述控制器，具体用于：
根据确定任意m个电池接入电路、且其它N-m个电池未接入电路时，所述输入端获取的电压值；
其中，Rm为所述任意m个电阻并联后的阻值，R为所述上拉电阻的阻值，U为所述电源的电压值，m为大于或等于1，且小于或等于N的正整数。
6.如权利要求1-5任一所述的电路，其特征在于，所述N个电阻的一端分别与所述上拉电阻的一端及所述控制器的模数转换输入端连接。
7.如权利要求1-5任一所述的电路，其特征在于，还包括：模数转换器；
所述模数转换器的输入端与所述N个电阻的一端及所述上拉电阻的一端连接；
所述模数转换器的输出端与所述控制器的输入端连接。
8.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一所述的多电池接入检测电路。
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