CN207867002U - 电池电量检测装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电池电量检测装置，涉及编码器电池领域，该装置包括：第一电源，用于为电压比较电路提供第一电压；所述电压比较电路，与所述第一电源和被检测电池分别相连，用于根据所述第一电压对所述被检测电池的电池电压进行比较，以得到所述电池电压所在的范围区间；电压区间显示电路，与所述电压比较电路相连，用于将所述电池电压所在的范围区间显示出来。这样就能随时检测编码器电池，从而避免电池出现故障时无法提前判断预防，而造成编码器数据丢失的事故，也无需按照2年的固定时间对编码器电池进行更换，节约了成本。

Description

电池电量检测装置

技术领域

本公开涉及编码器电池领域，具体地，涉及一种电池电量检测装置。

背景技术

机器人的在车间中的使用已经十分普遍，而大部分机器人中都需要用到运行电机编码器，而运行电机编码器中都需要使用编码器电池，该编码器电池通常为不可充电的。按照提供机器人的厂家的要求，该编码器电池为消耗品，通常为每2年需更换一次，而车间生产线上的机器人数量过多，如果每次都全部更换，将会耗时过久。另外，从实际使用情况中可以知道，大部分的编码器电池在使用2年以后仍然还能维持继续使用，直接按照厂家要求的进行替换会造成电池成本的浪费。其次，编码器电池的电量目前没有设备能够直接测量，这样可能会导致出现电池出现故障时无法提前判断预防，从而造成编码器数据丢失的事故。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电池电量检测装置，该装置能够对编码器电池进行电量所在的区间进行快速的测量，并将其显示出来便于观察。

为了实现上述目的，本公开提供一种电池电量检测装置，所述装置包括第一电源，用于为电压比较电路提供第一电压；

所述电压比较电路，与所述第一电源和被检测电池分别相连，用于根据所述第一电压对所述被检测电池的电池电压进行比较，以得到所述电池电压所在的范围区间；

电压区间显示电路，与所述电压比较电路相连，用于将所述电池电压所在的范围区间显示出来。

可选地，所述电压比较电路包括预设个数的电压比较器和预设个数的基准电压产生调节单元，其中，所述电压比较器之间互相并联，所述基准电压产生调节单元之间互相并联，所述电压比较器与所述基准电压产生调节单元一一对应且相互连接，所述基准电压产生调节单元用于根据所述第一电压进行调节以产生基准电压，以供与其相对应连接的所述电压比较器将所述基准电压与所述电池电压进行比较；

所述电压区间显示电路包括预设个数的发光二极管，与所述电压比较器和所述基准电压调节单元一一对应，当所述电池电压大于所述基准电压时，与产生所述基准电压的基准电压产生调节单元对应的发光二极管亮起，以显示所述电池电压所在的范围区间。

可选地，所述电压比较电路还包括第一电阻，串联于所述第一电源与各个所述基准电压产生调节单元之间。

可选地，所述电压区间显示电路还包括预设个数的第二电阻，与所述发光二极管一一对应，且串联于所述发光二极管和与所述发光二极管相对应的电压比较器之间。

可选地，所述装置还包括：

保护电路，串联于所述被检测电池与所述电压比较电路之间，用于防止所述被检测电池正负极接反导致的损坏。

可选地，所述保护电路包括二极管和滤波电容，其中，所述二极管的阳极与所述被检测电池相连接，所述二极管的阴极与所述滤波电容的一端相连，且与所述电压比较电路相连，所述滤波电容的另一端接地。

可选地，所述装置还包括数字电能检测单元，与所述被检测电池相连接，包括可编程电源管理器和数码显示管，其中，所述可编程电源管理器用于检测所述被检测电池的剩余电量，所述数码显示管用于将所述剩余电量显示出来。

可选地，所述数字电能检测单元还包括第二电源，用于为所述数字电能检测单元提供电源。

可选地，所述第二电源为可充电式电源。

可选地，所述装置还包括第一开关，串联于所述第一电源和所述电压比较电路之间，用于通过其自身的开断控制所述电压比较电路与所述第一电源之间连接的开断。

通过上述技术方案，电压比较单元能够根据第一电源提供的电压来对被检测电池的电压进行比较，从而判断得到被检测电池的电压所在区间，然后电压区间显示电路根据所述电压比较器得到的比较结果对被检测电池的电压所在的区间进行显示，这样就能随时检测编码器电池，从而避免电池出现故障时无法提前判断预防，而造成编码器数据丢失的事故，也无需按照2年的固定时间对编码器电池进行更换，节约了成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池电量检测装置的示意框图。

图2是根据本公开又一示例性实施例示出的一种电池电量检测装置的示意图。

图3是根据本公开又一示例性实施例示出的一种电池电量检测装置的示意框图。

图4是根据本公开又一示例性实施例示出的一种电池电量检测装置的示意图。

附图标记说明

1被检测电池 10第一电源

20电压比较电路 30电压区间显示电路

40保护电路 50数字电能检测单元

60第二电源 201电压比较器

202基准电压产生调节单元 203第一电阻

301发光二极管 302第二电阻

401二极管 402滤波电容

501可编程电源管理器 502数码显示管

100电池电量检测装置 70第一开关

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池电量检测装置的示意框图。如图1所示，所述电池电量检测装置100，包括第一电源10，电压比较电路20和电压区间显示电路30。

所述第一电源10，用于为电压比较电路20提供第一电压。该第一电源10可以是电池电量检测装置100的内置电源，也可以是外接电源，可以是一次性电源，也可以是可充电式电源。

所述电压比较电路20，与所述第一电源10和被检测电池1分别相连，用于根据所述第一电压对所述被检测电池1的电池电压进行比较，以得到所述电池电压所在的范围区间。例如，可以是通过将所述电池电压与所述第一电压进行比较，若所述电池电压大于或等于所述第一电压，则得到所述电池电压所在的范围区间为大于或等于所述第一电压，其中，所述第一电压可以设置为不用更换电池的临界值，即当电池电压大于该第一电压时，被检测电池1不用进行更换，可以继续使用，例如，在被检测电池1满电量状态下的电压为3.5V的情况下，所述第一电压可以设置为3.0V，即当判断所述电池电压大于所述第一电压3.0V时，该被检测电池1可以继续使用；另外，也可以是通过将所述电池电压与经过处理后的所述第一电压进行比较，例如，通过对所述第一电压进行处理，得到多个第二电压值，通过将所述多个第二电压值与所述电池电压进行对比，从而得到较为细化的电池电压所在的范围区间，例如，在被检测电池1满电量状态下的电压为3.5V的情况下，可以将所述第一电压设置为一个大于3.5V的电压值，然后通过对所述第一电压进行降压处理，分别得到3.5V、3.3V、3.1V、3.0V等多个第二电压，然后通过将该多个第二电压与电池电压进行对比，从而得到电池电压的范围区间，例如若电池电压大于3.0V，且大于3.3V，且大于3.3V，但小于3.5V，则电池电压所在的范围区间即在3.3V至3.5V之间。

所述电压区间显示电路30，与所述电压比较电路20相连，用于将所述电池电压所在的范围区间显示出来。所述电压区间显示电路30可以通过多种显示方式对所述范围区间进行显示，例如可以通过刻度盘的方式来显示所述电池电压所在的范围区间，比如将刻度盘上划分为两个以上的区域，刻度盘上指针所指向的范围区域即为该电池电压所在的范围区域，也可以通过指示灯的方式来显示电池电压所在的范围区域，比如设置一个或多个指示灯，以指示电池电压是否大于或等于该一个或多个指示灯分别对应的电压值等。

通过上述技术方案，电压比较电路20对被检测电池1的电池电压进行一次或多次比较，并将比较结果通过电压区间显示电路30表示出来，这样就能够更加方便工作人员在使用该电池电量检测装置检测被检测电池1的电量时易于知道被检测电池1的大致电池电压，从而能够更加方便工作人员判断该被检测电池1是否需要被更换，更好的维护被检测电池1，从而避免电池出现故障时无法提前判断预防，而造成编码器数据丢失的事故，也无需按照2年的固定时间对编码器电池进行更换，节约了成本。

在一种可能的实施方式中，所述电压比较电路20包括预设个数的电压比较器201和预设个数的基准电压产生调节单元202，其中，所述电压比较器201之间互相并联，所述基准电压产生调节单元202之间互相并联，所述电压比较器201与所述基准电压产生调节单元202一一对应且相互连接，所述基准电压产生调节单元202用于根据所述第一电压进行调节以产生基准电压，以供与其相对应连接的所述电压比较器201将所述基准电压与所述电池电压进行比较。所述电压区间显示电路30包括预设个数的发光二极管301，与所述电压比较器201和所述基准电压产生调节单元202一一对应，当所述电池电压大于所述基准电压时，与产生所述基准电压的基准电压产生调节单元202对应的发光二极管301亮起，以显示所述电池电压所在的范围区间。其中，所述预设个数可以为一个或多个。

图2是根据本公开又一示例性实施例示出的一种电池电量检测装置的示意图。如图2所示，所述电压比较电路20中包括了四个电压比较器201和四个基准电压产生调节单元202。其中基准电压产生调节单元202中包括一个滑动变阻器，通过调节该滑动变阻器的滑片调节滑动变阻器的阻值，从而将第一电源10提供的第一电压降为不同的第二电压，以供与之相连的电压比较器201拿来与电池电压进行比较。图中示出的电压区间显示电路30中包括了四个发光二极管301，也分别与电压比较电路20中的电压比较器201一一相连，从而使得一个基准电压产生调节单元202、一个电压比较器201和一个发光二极管301形成一条通路，当该电压比较器201对与其相连的基准电压产生调节单元202产生电压与电池电压进行比较，且判断电池电压大于或等于该基准电压产生调节单元202所产生的电压时，与该电压比较器201相连接的发光二极管301亮起，以显示被检测电池1的电池电压所在的范围区间。

例如，如图2中所示，四个基准电压产生调节单元202从上到下依次能够产生3.5V、3.3V、3.1V和3.0V的电压，与之相连接的从上到下四个电压比较器201分别用于判断被检测电池1的电池电压是否大于3.5V、是否大于3.3V、是否大于3.1V和是否大于3.0V。若被检测电池1的电池电压为3.4V，则只有下三路中的电压比较器201能够得出电池电压大于该路中的基准电压产生调节单元202产生的电压的结论，因此只有下三路中的发光二极管301亮起，从而工作人员就能够从亮起的发光二极管301来判断被检测电池1的电池电压是大于3.3V而小于3.5V的。

在一种可能的实施方式中，所述电压比较电路20还包括第一电阻203，串联于所述第一电源10与各个所述基准电压产生调节单元202之间。该第一电阻203用于对电路进行降压限流，从而对电路及电路上的元件进行保护。该第一电阻203的阻值和额定功率可以根据实际使用情况进行选择，此处给出其优选的阻值为200Ω，优选的额定功率为2W。

在一种可能的实施方式中，所述电压区间显示电路30还包括预设个数的第二电阻302，与所述发光二极管301一一对应，且串联于所述发光二极管301和与所述发光二极管301相对应的电压比较器201之间。该第二电阻302也用于对电路进行降压限流，从而对电路及电路上的元件例如发光二极管301进行保护。该第二电阻302的阻值和额定功率与第一电阻203一样可以根据实际使用情况进行选择，此处给出其优选的阻值为10KΩ，优选的额定功率为0.25W。

使用第一电阻203和第二电阻302进行降压限流从而对电路进行保护是本领域技术人员常用的技术手段，此处就不再赘述。

通过上述技术方案，根据一个或多个基准电压产生调节单元202、与该基准电压产生调节单元202一一对应的一个或多个电压比较器201和发光二极管301的组合来对被检测电池1的电池电压进行比较，从而得到被检测电池1的电池电压所在的范围区间，这样就能更加方便工作人员判断该被检测电池1是否需要被更换，更好的维护被检测电池1，从而避免电池出现故障时无法提前判断预防，而造成编码器数据丢失的事故，也无需按照2年的固定时间对编码器电池进行更换，节约了成本。

图3是根据本公开又一示例性实施例示出的一种电池电量检测装置100的示意框图。如图3所示，所述装置100还包括保护电路40，串联于所述被检测电池1与所述电压比较电路20之间，用于防止所述被检测电池1正负极接反导致的损坏。通过设置保护电路40，能够进一步增强电池电量检测装置100的安全性，不会因为对被检测电池1进行检测时将被检测电池1接反而导致的被检测电池1的损坏。

在一种可能的实施方式中，如图3所示，所述装置100还包括数字电能检测单元50，与所述被检测电池1相连接，包括可编程电源管理器501和数码显示管502，其中，所述可编程电源管理器501用于检测所述被检测电池1的剩余电量，所述数码显示管502用于将所述剩余电量显示出来。所述数码显示管502可以是例如LCD显示管，也可以是其他类型的显示设备，只要是能够将可编程电源管理器501检测得到的所述被检测电池1的剩余电量显示出来的显示设备即可。通过设置数字电能检测单元50，在连接上被检测电池1之后能够直接在数码显示管502上将被检测电池1的电量百分比显示出来，从而方便工作人员结合电压区间显示电路30所显示的被检测电池1的电池电压所在的范围区间来对被检测电池1的电压进行判断，尽可能避免电压比较电路20和电压区间显示电路30中某块电路出现故障时对被检测电池1的电池电压做出误判断的情况。同时使用数字电能检测单元50以及电压比较电路20和电压区间显示电路30来对被检测电池1的电池电压进行双重检测，能使得检测结果的准确性有双重保障。

在一种可能的实施方式中，如图3所示，所述装置100还包括第二电源60，用于为所述数字电能检测单元50提供电源。其中，所述第二电源60可以是装置100的内置电源，也可以是外接电源，可以是一次性电源，也可以是可充电式电源。

在一种可能的实施方式中，所述第二电源60和所述第一电源10可以为同一个电源，同时为所述数字电能检测单元50提供电源以及为电压比较电路20提供电压。

在一种可能的实施方式中，如图3所示，所述装置100还包括第一开关70，串联于所述第一电源10和所述电压比较电路20之间，用于通过其自身的开断控制所述电压比较电路20与所述第一电源10之间连接的开断。其中，所述第一开关70可以是按钮开关、拨动开关、推动开关、轻触开关等任意形式的开关。当所述第一开关70闭合之后，第一电源10才能够为所述电压比较电路20提供用于与被检测电池1的电池电压进行比较的电压，所述电压比较电路20才能对被检测电池1的电池电压所在的范围区间进行判断，所述电压区间显示电路30才能显示被检测电池1的电池电压所在的范围区间。

图4是根据本公开又一示例性实施例示出的一种电池电量检测装置100的示意图。如图4所示，所述保护电路40包括二极管401和滤波电容402，其中，所述二极管401的阳极与所述被检测电池1相连接，所述二极管401的阴极与所述滤波电容402的一端相连，且与所述电压比较电路20相连，所述滤波电容402的另一端接地。其中，滤波电容402的优选规格为100μF，其优选的耐压值为35V。使用二极管401和滤波电容402作为电池的保护电路是本领域技术人员所熟知且常用的技术手段，此处就不再赘述。

在一种可能的实施方式中，所述电池电量检测装置100还包括电池连接头(未示出)，用于为连接所述被检测电池1提供接口。

下面给出根据本公开一种示例性实施例示出的一种电池电量检测装置100的一种使用方法：

选择需要被检测的被检测电池1通过电池连接头与电池电量检测装置100相连接，此时数字电能显示单元50直接能够将所述被检测电池1的剩余电量显示于LCD数码显示管上；闭合第一开关70，通过电压区间显示电路30中发光二极管的亮起情况能够判断被检测电池1的电池电压所在的范围区间，例如，如图4所示，假设图4中四个基准电压产生调节单元202从上到下依次能够产生3.5V、3.3V、3.1V和3.0V的电压，与之相连接的从上到下四个电压比较器201分别用于判断被检测电池1的电池电压是否大于3.5V、是否大于3.3V、是否大于3.1V和是否大于3.0V。若被检测电池1的电池电压为3.4V，则只有下三路中的电压比较器201能够得出电池电压大于该路中的基准电压产生调节单元202产生的电压的结论，因此只有下三路中的发光二极管301亮起，从而工作人员就能够从亮起的发光二极管301来判断被检测电池1的电池电压所在的范围区间是大于3.3V而小于3.5V的。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池电量检测装置，其特征在于，所述装置包括：

第一电源，用于为电压比较电路提供第一电压；

所述电压比较电路，与所述第一电源和被检测电池分别相连，用于根据所述第一电压对所述被检测电池的电池电压进行比较，以得到所述电池电压所在的范围区间；

电压区间显示电路，与所述电压比较电路相连，用于将所述电池电压所在的范围区间显示出来。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压比较电路包括预设个数的电压比较器和预设个数的基准电压产生调节单元，其中，所述电压比较器之间互相并联，所述基准电压产生调节单元之间互相并联，所述电压比较器与所述基准电压产生调节单元一一对应且相互连接，所述基准电压产生调节单元用于根据所述第一电压进行调节以产生基准电压，以供与其相对应连接的所述电压比较器将所述基准电压与所述电池电压进行比较；

所述电压区间显示电路包括预设个数的发光二极管，与所述电压比较器和所述基准电压调节单元一一对应，当所述电池电压大于所述基准电压时，与产生所述基准电压的基准电压产生调节单元对应的发光二极管亮起，以显示所述电池电压所在的范围区间。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电压比较电路还包括第一电阻，串联于所述第一电源与各个所述基准电压产生调节单元之间。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电压区间显示电路还包括预设个数的第二电阻，与所述发光二极管一一对应，且串联于所述发光二极管和与所述发光二极管相对应的电压比较器之间。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

保护电路，串联于所述被检测电池与所述电压比较电路之间，用于防止所述被检测电池正负极接反导致的损坏。

6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述保护电路包括二极管和滤波电容，其中，所述二极管的阳极与所述被检测电池相连接，所述二极管的阴极与所述滤波电容的一端相连，且与所述电压比较电路相连，所述滤波电容的另一端接地。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还包括数字电能检测单元，与所述被检测电池相连接，包括可编程电源管理器和数码显示管，其中，所述可编程电源管理器用于检测所述被检测电池的剩余电量，所述数码显示管用于将所述剩余电量显示出来。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二电源，用于为所述数字电能检测单元提供电源。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二电源为可充电式电源。

10.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一开关，串联于所述第一电源和所述电压比较电路之间，用于通过其自身的开断控制所述电压比较电路与所述第一电源之间连接的开断。