电池检测系统、其检测方法及电池装置与流程

1.本发明涉及一种检测系统，尤其涉及一种能通过灯号直接检测的电池检测系统、其检测方法及电池装置。


背景技术：

2.现有的电池装置是由多个电芯及电性连接多个所述电芯的控制模块所组成，所述控制模块能记录与存取多个所述电芯的信息，例如：电流、电压、温度等。当用户欲检测所述电池装置的状况时，通过一连接线将一电子设备与所述控制模块的一通信接口电性连接，以获取多个所述电芯的信息。
3.然而，当使用者欲检测多个所述电池装置的状况时，用户通常是将所述连接线的一端保持电性连接所述电子设备，而所述连接线的另一端则依序个别电性连接于多个所述电池装置，以获取每个所述电池装置的多个所述电芯的信息，此缺点是目前所欲改善的问题。
4.于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种电池检测系统、其检测方法及电池装置。
6.本发明实施例公开一种电池检测系统，所述电池检测系统包括有：一电池装置，包含有；一电芯组，具有多个电芯；一控制模块，电性连接所述电芯组，所述控制模块包含有：一前端处理单元，电性连接所述电芯组，所述前端处理单元能取得所述电芯组的一状态数据并且编码为一数字信号；及一控制单元，电性连接所述前端处理单元，所述控制单元能接收所述数字信号并且将转换为一输出信号；一发光单元，电性连接所述控制模块，所述发光单元根据所述输出信号发出闪烁的一信息灯号；以及一光译码装置，能接收所述信息灯号，所述光译码装置能译码所述信息灯号并转换为所述状态数据，所述光译码装置能用以输出所述状态数据至一电子设备，所述电子设备通过一应用程序操作显示所述状态数据。
7.优选地，所述前端处理单元包含有：一控制逻辑组件；一多任务器，电性连接所述控制逻辑组件，所述多任务器受所述控制逻辑组件控制，能于所述电芯组的多个所述电芯之间进行切换；一温度感测组件，电性连接所述控制逻辑组件，所述温度感测组件能撷取所述电芯组的一温度信息；以及一电流检测组件，电性连接所述控制逻辑组件，所述电流检测组件能检测所述电芯组的充电与放电的情况，并且取得所述电芯组的一电流信息；其中，所述状态数据包含有所述温度信息及所述电流信息。
8.优选地，所述前端处理单元更包含有电性连接所述控制逻辑组件的一保护电路控制组件；所述电池装置更包含有一侦测电路及一保护电路，所述侦测电路电性连接所述电芯组及所述前端处理单元；所述保护电路电性连接所述电芯组及所述前端处理单元；当所
述侦测电路检测到所述电芯组发生异常时，所述保护电路控制组件启动所述保护电路以保护所述电芯组。
9.优选地，所述控制单元包含有：一内存组件；一处理器，电性连接所述内存组件，所述处理器能将所述数字信号转换为所述输出信号；以及一输出输入引脚(gpio)，电性连接所述处理器及所述发光单元，所述输出输入引脚能将所述输出信号传送至所述发光单元，使所述发光单元能根据所述输出信号发出所述信息灯号。
10.优选地，所述控制单元更包含有一通信接口，所述通信接口电性连接所述处理器，所述通信接口用以连接所述电子设备，使所述电子设备能取得所述状态数据。
11.本发明实施例也公开一种电池装置，所述电池装置包括有：一电芯组，具有多个电芯；一控制模块，电性连接所述电芯组，所述控制模块包含有：一前端处理单元，电性连接所述电芯组，所述前端处理单元能取得所述电芯组的一状态数据并且编码为一数字信号；及一控制单元，电性连接所述前端处理单元，所述控制单元能接收所述数字信号并且将转换为一输出信号；以及一发光单元，电性连接所述控制模块，所述发光单元接收所述输出信号，并且根据所述输出信号发出闪烁的一信息灯号。
12.优选地，所述前端处理单元包含有：一控制逻辑组件；一多任务器，电性连接所述控制逻辑组件，所述多任务器受所述控制逻辑组件控制，能于所述电芯组的多个所述电芯之间进行切换；一温度感测组件，电性连接所述控制逻辑组件，所述温度感测组件能撷取所述电芯组的一温度信息；以及一电流检测组件，电性连接所述控制逻辑组件，所述电流检测组件能检测所述电芯组的充电与放电的情况，并且取得所述电芯组的一电流信息；其中，所述状态数据包含有所述温度信息及所述电流信息。
13.优选地，所述前端处理单元更包含有电性连接所述控制逻辑组件的一保护电路控制组件；所述电池装置更包含有一侦测电路及一保护电路，所述侦测电路电性连接所述电芯组及所述前端处理单元；所述保护电路电性连接所述电芯组及所述前端处理单元；当所述侦测电路检测到所述电芯组发生异常时，所述保护电路控制组件启动所述保护电路以保护所述电芯组。
14.本发明实施例也公开一种电池检测系统的检测方法，其包含以下步骤：(一)
15.检测一电池装置的一电芯组的状态并储存为一状态数据；(二)通过所述状态数据确认所述电芯组是否正常；当所述电芯组的任一个电芯出现异常时，启动一保护电路；(三)判断所述电池装置是否接收到一发送命令；若否，接着执行步骤(一)；若是，接着执行步骤(四)；(四)读取所述状态数据，并且编码为一数字信号；(五)通过一控制单元将所述数字信号转换为一输出信号，所述发光单元根据所述输出信号发送闪烁的一信息灯号；(六)通过所述光译码装置接收所述信息灯号，并根据所述信息灯号的闪烁速率以译码出所述状态数据；接着执行步骤(一)。
16.优选地，所述数字信号具有多个第一位元及多个第二位元；所述信息灯号于发光的时间定义为一时间单位，并且每一个所述时间单位对应任一个所述第一位元，每两个所述时间单位对应任一个所述第二位元。
17.综上所述，本发明实施例所公开的电池检测系统、其检测方法及电池装置，通过所述前端处理单元能取得所述电芯组的所述状态数据，并且转换为所述数字信号供所述控制单元译码产生所述输出信号，让所述发光单元能根据所述输出信号发出所述信息灯号，进
而供用户通过所述光译码装置以获取所述电芯组的所述状态数据；据此，使用者不用通过任何连接线电性连接所述电池装置与所述电子设备，就可以获取所述状态数据以达到检测所述电池装置的功效。
18.为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。
附图说明
19.图1为本发明的第一实施例的电池检测系统的电路方块示意图。
20.图2为本发明的第一实施例的电池装置的电路方块示意图。
21.图3为本发明的第一实施例的光译码装置的电路方块示意图。
22.图4为本发明的第一实施例的第一位元与第二位元所对应发光时间的示意图表。
23.图5为本发明的第二实施例的电池检测系统的电路方块示意图。
24.图6为本发明的第二实施例的电池装置的电路方块示意图。
25.图7为本发明的第三实施例的流程示意图。
具体实施方式
26.以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
27.应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。再者，本文中所使用的述语“电性耦接”指的是“间接电性连接”及“直接电性连接”的其中之一。
28.[第一实施例]
[0029]
如图1至图4所示，本实施例公开一种电池检测系统1000，所述电池检测系统1000包括有一电池装置100及一光译码装置200。其中，所述电池装置100通过发送一信息灯号，让用户能通过所述光译码装置200能接收所述信息灯号，并通过译码以获取所述电池装置100的状态。换个角度说，任何不是通过灯号方式传输电池装置的状态的电池检测系统，并非本发明所指的电池检测系统1000。以下将分别介绍所述电池检测系统1000的各个组件构造，并适时说明所述电池检测系统1000的各个组件彼此之间的连接关系。
[0030]
需先说明的是，上述电池装置100及光译码装置200于本实施例中虽共同被定义为所述电池检测系统1000。但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述电池装置100及光译码装置200也可以是分别地单独地被运用(如：贩卖)或搭配其他构件使用。
[0031]
配合图1至图3所示，所述电池装置100包含有一电芯组110、电性连接所述电芯组
110的一第一控制模块120、及电性连接所述第一控制模块120的一发光单元130。其中，所述第一控制模块120包含有电性连接所述电芯组110的一前端处理单元111及电性连接所述前端处理单元111的一控制单元112。
[0032]
所述电芯组110具有多个电芯(图中未示)。所述前端处理单元111电性连接所述电芯组110的多个所述电芯，所述前端处理单元111能取得所述电芯组110的一状态数据并且编码为一数字信号。具体来说，所述状态数据包含有多个所述电芯的信息，例如：每个所述电芯的电压、每个所述电芯的温度、多个所述电芯串联时或并联时的电流等，所述状态数据能通过所述前端处理单元111编码为二进制(也就是0与1)的所述数字信号。所述前端处理单元111于本实施例中是模拟前端(analog front end；afe)，但本发明不受限于本实施例所载。
[0033]
进一步地说，所述前端处理单元111包含有一控制逻辑组件1111、电性连接所述控制逻辑组件1111的一多任务器1112、电性连接所述控制逻辑组件1111的一温度感测组件1113、电性连接所述控制逻辑组件1111的一电流检测组件1114。
[0034]
所述控制逻辑组件1111用以控制所述多任务器1112、所述温度感测组件1113、及所述电流检测组件1114；也就是说，所述控制逻辑组件1111是所述前端处理单元111的控制核心，所述前端处理单元111的组件都是通过所述控制逻辑组件1111进行操作。所述多任务器1112电性连接所述控制逻辑组件1111，所述多任务器1112受所述控制逻辑组件1111控制，并且能于所述电芯组110的多个所述电芯之间进行切换。
[0035]
所述温度感测组件1113电性连接所述控制逻辑组件1111，所述温度感测组件1113能撷取所述电芯组110的一温度信息。具体来说，所述温度感测组件1113能配合所述多任务器1112以侦测所述电芯组110的每个所述电芯的温度。
[0036]
所述电流检测组件1114电性连接所述控制逻辑组件1111，所述电流检测组件能检测所述电芯组110的充电与放电的情况，并且取得所述电芯组110的一电流信息。也就是说，所述电流检测组件1114能侦测所述电流信息，而所述电流信息能包含所述电芯组110的多个所述电芯于串联或并联时的电流。
[0037]
具体来说，所述状态数据于本实施例中包含有所述温度信息及所述电流信息，但本发明不受限于本实施例所载。举例来说，本发明于未绘示的其他实施例中，使用者能根据设计需求于所述电池装置100内配置有能侦测电压的电路及构件，而所述状态数据则会具有所述电芯组110的一电压信息，而所述电压信息包含有所述电芯组110的多个所述电芯于并联或串联时的电压。
[0038]
所述控制单元112电性连接所述前端处理单元111，所述控制单元112能接收所述数字信号并且将转换为一输出信号。具体来说，所述控制单元112于本实施例中是微控制器(microcontrollerunit；mcu)，但本发明不受限于本实施例所载。所述控制单元112包含有一第一内存组件1121、电性连接所述第一内存组件1121的一第一处理器1122、与电性连接所述第一处理器1122及所述发光单元130的一第一输出输入引脚1123(general-purpose input/output；gpio)。
[0039]
所述第一内存组件1121于本实施例中具有一第一闪存(flash memory)及一第一随机存取内存(ram)，所述第一闪存(图中未示)用以供所述第一处理器1122储存、译码及执行，例如：储存与执行用以判断所述电芯组是否异常的一判断程序；所述第一随机存取内存
(图中未示)用以储存变量数据、程序及返回地址，但本发明不受限于本实施例所载。举例来说，所述第一内存组件1121也可以根据用户需求进行扩充调整。
[0040]
所述第一处理器1122电性连接所述第一内存组件1121，所述第一处理器1122能将所述数字信号译码为所述输出信号。具体来说，所述输出信号为命令所述发光单元130的产生具有闪烁灯号的命令信号。所述第一输出输入引脚1123电性连接所述第一处理器1122及所述发光单元130，所述第一输出输入引脚1123能供所述第一处理器1122将所述输出信号传送至所述发光单元130。
[0041]
所述发光单元130电性连接所述第一控制模块120的所述控制单元112，所述发光单元130接收所述输出信号，并且根据所述输出信号发出闪烁的所述信息灯号。具体来说，所述信息灯号为闪烁的光线，可以是可视光或不可视光，所述信息灯号闪烁的频率对应由所述状态数据转换的所述数字信号。进一步地说，所述状态数据根据内容被转换为二进制的所述数字信号，使所述数字信号具有多个第一位元及多个第二位元，配合图4所示，而所述信息灯号于发光的时间定义为一时间单位，并且每一个所述时间单位能对应表示任一个所述第一位元，每两个所述时间单位能对应表示任一个所述第二位元。
[0042]
举例来说，每个所述第一位元代表所述数字信号的1，而每个所述第二位元代表所述数字信号的0，也就是说，当所述信息灯号的发光的时间为一个所述时间单位时，代表为所述第一位元(也就是1)；当所述信息灯号的发光的时间为两个所述时间单位时，代表为所述第二位元(也就是0)。
[0043]
所述光译码装置200能接收所述信息灯号，所述光译码装置200能解析所述信息灯号并译码为所述状态数据，并且输出所述状态数据至一电子设备300，所述电子设备300通过一应用程序操作显示所述状态数据。所述光译码装置200包含有一光感测单元210、电性连接所述光感测单元210的一信号处理电路220、电性连接所述信号处理电路220的一第二控制模块230、电性连接所述第二控制模块230与所述信号处理电路220的一供电单元240。
[0044]
所述光感测单元210用以接收所述信息灯号。所述信号处理电路220电性连接所述光感测单元210，所述信号处理电路220能根据所述信息灯号的闪烁译码出所述数字信号，也就是说，所述信号处理电路220是将根据所述信息灯号的闪烁以辨别出多个所述第一位元及多个所述第二位元。
[0045]
所述第二控制模块230电性连接所述信号处理电路220，所述第二控制模块230具有一第二处理器231、电性连接所述第二处理器231的一第二通信接口232、电性连接所述信号处理电路220的一第二输出输入引脚233
[0046]
(general-purpose input/output；gpio)、电性连接所述第二处理器231的一第二内存组件234、及电性连接所述第二处理器231的一定时器235(timer)。
[0047]
所述第二输出输入引脚233能接收所述信号处理电路220传输的所述数字信号。所述第二处理器231则能接收所述数字信号并译码转换为所述状态数据。所述第二通信接口232能接收所述状态数据，并且传送至所述电子设备300，据此，通过所述电子设备300显示所述电池装置100的状况。需说明的是，所述数字信号能组成多个字串，而多个所述字串根据一对应表能转换为所述状态数据，而所述电子设备300的所述应用程序能根据所述状态数据判断所述电池装置100是否发生异常；其中，所述电子设备300可以是手机或是计算机等，但本发明不受限于本实施例所载。
[0048]
所述第二内存组件234于本实施例中具有一第二闪存(flash memory)及一第二随机存取内存(ram)，所述第二闪存(图中未示)用以供所述第二处理器231储存、译码及执行；所述第二随机存取内存(图中未示)用以储存变量数据、程序及返回地址，但本发明不受限于本实施例所载。举例来说，所述第二内存组件234也可以根据用户需求进行扩充调整。所述定时器235电性连接所述第二处理器231，所述定时器用以供所述第二处理器231判断所述信息灯号的闪烁速率。另外，所述供电单元240用以提供所述第二控制模块230与所述信号处理电路220电能。
[0049]
[第二实施例]
[0050]
如图5及图6所示，其为本发明的第二实施例，本实施例类似于上述第一实施例，两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例相较于上述第一实施例的差异主要在于：
[0051]
所述电池检测系统1000’的所述电池装置100’更包含有一侦测电路140及一保护电路150，所述侦测电路140电性连接所述电芯组110的多个所述电芯及所述前端处理单元111；所述保护电路150电性连接所述电芯组110的多个所述电芯及所述前端处理单元111。所述前端处理单元111更包含有电性连接所述控制逻辑组件1111的一保护电路控制组件1115；当所述侦测电路140检测到所述电芯组110发生异常(例如：多个所述电芯的电压、温度、或电流读值异常)时，所述保护电路控制组件1115启动所述保护电路150以保护所述电芯组110。
[0052]
所述控制单元112更包含有一第一通信接口1124，所述第一通信接口1124电性连接所述第一处理器1122，所述第一通信接口1124用以通过一连接线连接所述电子设备300，使所述电子设备300能取得所述状态数据。
[0053]
[第三实施例]
[0054]
请参阅图7，其为本发明第三实施例的电池检测系统1000的检测方法的步骤流程图。本实施例的电池检测系统1000的检测方法包含步骤s101～s121，可采用第一或第二实施例的电池检测系统1000执行，也就是说，请同时配合参阅图1至图3、及图5。应理解，本文实施例的步骤可依据实际应用调整执行步骤的顺序、适当省略或扩增步骤。
[0055]
在步骤s101，检测一电池装置100的一电芯组110的状态并储存为一状态数据。
[0056]
在步骤s103，通过所述状态数据确认所述电芯组110是否正常；当所述电芯组110没有出现异常时，接着执行所述步骤s105。当所述电芯组110的任一个所述电芯出现异常时，启动一保护电路150，并接着执行所述步骤s105。所述保护电路150能保护所述电芯组110，以防止所述电芯组110损坏。
[0057]
在步骤s105，判断所述电池装置100是否接收到一发送命令；若否，接着执行所述步骤s101；若是，接着执行所述步骤s107；具体来说，所述电池装置100具有一按钮(图中未示)，使用者能通过按压所述按钮发送所述发送命令；当所述电池装置100未接收到所述发送命令(未按压所述按钮)时，所述电池装置会执行所述步骤s101，也就是继续检测所述电芯组110的状态。
[0058]
在步骤s107，读取所述状态数据，并且编码为一数字信号。详细地说，所述状态数据具有关于多个所述电芯的各种信息，例如：多个所述电芯于串联时或并联时的电流、电压、或温度等，所述状态数据并通过编码产生所述数字信号。
[0059]
在步骤s109，通过一控制单元112将所述数字信号转换为一输出信号，所述发光单
元130根据所述输出信号发送闪烁的一信息灯号，接着同时接续执行所述步骤s101。所述电池装置100会回到所述步骤s101，并持续检测所述电芯组110的状态。
[0060]
在步骤s111，通过所述光译码装置200接收所述信息灯号。
[0061]
在步骤s113，所述光译码装置200通过一定时器235确认所述信息灯号的一发光时间。
[0062]
在步骤s115，根据所述发光时间辨别出所述第一位元及所述第二位元。详细地说，辨别所述发光时间是否为t；若是，判断为所述第一位元；若否，判断为所述第二位元；接着执行所述步骤s117。
[0063]
在步骤s117，依序接收所述发光时间所对应的多个所述第一位元及多个所述第二位元，并且定义为所述数字信号。具体来说，所述数字信号定义有多个字串，多个所述字串能对应一信息，例如：当所述字串为01001时，所述字串代表的所述信息为其中一个所述电芯的温度为摄氏50度，但本发明不受限于本实施例所载。
[0064]
在步骤s119，解析所述数字信号并且确认是否为有效的所述状态数据；若否，接着执行所述步骤s113；若是，接着执行所述步骤s121。举一例子来说，当所述光译码装置200接收所述信息灯号的过程中，所述信息灯号受到阻挡而导致不完整时，使所述数字信号有缺陷无法对应所述信息时，则为无效的所述状态数据。
[0065]
在步骤s121，通过一通信接口232传输所述状态数据至一电子设备300(图中未示)；所述电子设备300则能通过其一应用程序操作显示所述状态数据。
[0066]
[本发明实施例的技术效果]
[0067]
综上所述，本发明实施例所公开的电池检测系统1000、其检测方法及电池装置，通过所述前端处理单元111能取得所述电芯组110的所述状态数据，并且转换为所述数字信号供所述控制单元112译码产生所述输出信号，让所述发光单元130能根据所述输出信号发出所述信息灯号，进而供用户通过所述光译码装置200以获取所述电芯组110的所述状态数据；据此，使用者不用通过任何连接线电性连接所述电池装置100与所述电子设备300，就可以获取所述状态数据以达到检测所述电池装置100的功效。
[0068]
以上所述仅为本发明的优选可行实施例，并非用来局限本发明的保护范围，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的权利要求书的保护范围。