一种精确测量电池电量的电路的制作方法

1.本实用新型涉及测量电池电量技术领域，尤其是指一种精确测量电池电量的电路。


背景技术：

2.目前的移动电源或逆变器都带有电池电量实时显示功能，其内部设计有电池电量测量电路，目前电池电量的测量方法是通过采集电压值，再将电压值换算成电量值，对于线性电源来说，这种方法比较准确，但是对于非线性电源来说，这种仅采集电压来测量的方法就有很大的偏差，不够准确。


技术实现要素：

3.本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
4.一种精确测量电池电量的电路，包括电池、充电输入接口、放电输出接口、第一mos管控制电路、第二mos管控制电路、第三mos管控制电路、充电运放电路、放电运放电路、充电电流采样电路、放电电流采样电路、主单片机芯片、led显示模块、第一5v稳压供电电路，第二5v稳压供电电路、电池管理芯片，第一数据传输隔离电路，第二数据传输隔离电路，d/a转换电路；电池连接电池管理芯片，同时电池一端接地，电池另一端接电源；电池管理芯片同时连接第一mos管控制电路、第二mos管控制电路、主单片机芯片；充电输入接口一端与放电输出接口一端连接；同时充电输入接口另一端连接第一mos管控制电路，第一mos管控制电路连接充电电流采样电路，充电电流采样电路连接充电运放电路，充电运放电路连接d/a转换电路，d/a转换电路连接第一数据传输隔离电路，第一数据传输隔离电路连接主单片机芯片，主单片机芯片连接第一mos管控制电路；同时充电输入接口一端还连接第一5v稳压供电电路，第一5v稳压供电电路同时连接充电运放电路和d/a转换电路；同时充电电流采样电路一端和放电电流采样电路一端接地，放电电流采样电路连接放电运放电路，放电运放电路连接主单片机芯片，主单片机芯片同时连接第三mos管控制电路、第二mos管控制电路和第二数据传输隔离电路，第二数据传输隔离电路连接led显示模块；电源vcc一端同时连接第二5v稳压供电电路、主单片机芯片和led显示模块，第二5v稳压供电电路同时连接主单片机芯片和第三mos管控制电路，第三mos管控制电路连接放电运放电路；同时放电输出接口另一端连接第二mos管控制电路。
5.进一步地，同时充电输入接口另一端与放电输出接口另一端均接地。
6.进一步地，第一mos管控制电路包括有三级管q1、电阻r8、集成电路u1、电阻r18、电阻r19；三级管q1并联电阻r8，电阻r8连接集成电路u1，集成电路u1一端连接电阻r18一端，集成电路u1另一端连接电阻r19一端，电阻r18另一端连接电阻r19另一端，且电阻r18另一端接电压5v。
7.进一步地，第二mos管控制电路包括有三级管q2、电阻r10、电阻r13、三级管q3、电阻r16、电阻r17；三级管q2并联电阻r10，电阻r10一端连接电阻r13一端，电阻r13一端连接
三级管q3，三级管q3并联电阻r16，电阻r16一端连接电阻r17，电阻r16另一端连接三级管q2。
8.进一步地，第三mos管控制电路包括有三极管q4、电阻r26、电阻r26；三极管q4连接电阻r26一端，电阻另一端连接电阻r25一端；同时三极管q4连接电压5v。
9.进一步地，充电电流采样电路包括有电阻r2、电阻r4、电阻r5、电容c1、电阻r11、电阻r14；电阻r2一端连接电阻r5一端，电阻r5另一端同时连接连接电容c1一端与电阻r14一端，电容c1另一端同时连接电阻r4一端与电阻r11一端，电阻r14另一端连接电阻r2另一端。
10.进一步地，放电电流采样电路包括有电阻r3、电阻r6、电阻r7、电容c2、电阻r12、电阻r15；电阻r2一端连接电阻r7一端，电阻r7另一端同时连接连接电容c2一端与电阻r15一端，电容c2另一端同时连接电阻r12一端与电阻r6一端，电阻r6另一端连接电阻r3另一端。
11.进一步地，第一5v稳压供电电路包括有集成电路u8、电容c11、电容12、电容13；集成电路u8第一端口连接电容u11，电容u11另一端同时连接集成电路u8第二端口、电容r12一端以及电容r13一端，电容r13另一端连接电容r12另一端，电容r12另一端连接电容u11第三端口；同时集成电路u8第一端口接电源，集成电路u8第二端口接地。
12.进一步地，第二5v稳压供电电路包括有集成电路u5、电容c9、电容c10；集成电路u5第一端口连接电容c9一端，电容c9另一端同时连接集成电路u5第二端口以及电容c10一端，电容c10另一端连接集成电路u5第三端口；同时集成电路u5第一端口接电源，集成电路u5第二端口接地，集成电路u5第三端口接电压5v。
13.进一步地，充电运放电与放电运放电路均为运放芯片，d/a转换电路为单片机芯片，第一数据传输隔离电路与第二数据传输隔离电路均为光电耦合器。
14.本实用新型的有益效果是：一种精确测量电池电量的电路，本电路在充电或放电过程中，可以精确的测算出实时充放电功率、充放电剩余时间、实时的电池电量，并输出显示在led屏上，结果比较精确，对于使用者来说非常方便。
15.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.图1为本实用新型的整体连接框图。
17.图2为本实用新型的原理示意图。
具体实施方式
18.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1～2，一种精确测量电池电量的电路，包括电池、充电输入接口、放电输出接口、第一mos管控制电路、第二mos管控制电路、第三mos管控制电路、充电运放电路、放电运放电路、充电电流采样电路、放电电流采样电路、主单片机芯片、led显示模块、第一5v稳压供电电路，第二5v稳压供电电路、电池管理芯片，第一数据传输隔离电路，第二数据传
输隔离电路，d/a转换电路；电池连接电池管理芯片，同时电池一端接地，电池另一端接电源；电池管理芯片同时连接第一mos管控制电路、第二mos管控制电路、主单片机芯片；充电输入接口一端与放电输出接口一端连接；同时充电输入接口另一端连接第一mos管控制电路，第一mos管控制电路连接充电电流采样电路，充电电流采样电路连接充电运放电路，充电运放电路连接d/a转换电路，d/a转换电路连接第一数据传输隔离电路，第一数据传输隔离电路连接主单片机芯片，主单片机芯片连接第一mos管控制电路；同时充电输入接口一端还连接第一5v稳压供电电路，第一5v稳压供电电路同时连接充电运放电路和d/a转换电路；同时充电电流采样电路连接放电电流采样电路，放电电流采样电路连接放电运放电路，放电运放电路连接主单片机芯片，主单片机芯片同时连接第三mos管控制电路、第二mos管控制电路和第二数据传输隔离电路，第二数据传输隔离电路连接led显示模块；同时放电输出接口一端同时连接第二5v稳压供电电路、主单片机芯片和led显示模块，第二5v稳压供电电路同时连接主单片机芯片和第三mos管控制电路，第三mos管控制电路连接放电运放电路；同时放电输出接口另一端连接第二mos管控制电路。
20.同时充电输入接口另一端与放电输出接口另一端均接地。
21.第一mos管控制电路包括有三级管q1、电阻r8、集成电路u1、电阻r18、电阻r19；三级管q1并联电阻r8，电阻r8连接集成电路u1，集成电路u1一端连接电阻r18一端，集成电路u1另一端连接电阻r19一端，电阻r18另一端连接电阻r19另一端，且电阻r18另一端接电压5v。
22.第二mos管控制电路包括有三级管q2、电阻r10、电阻r13、三级管q3、电阻r16、电阻r17；三级管q2并联电阻r10，电阻r10一端连接电阻r13一端，电阻r13一端连接三级管q3，三级管q3并联电阻r16，电阻r16一端连接电阻r17，电阻r16另一端连接三级管q2。
23.第三mos管控制电路包括有三极管q4、电阻r26、电阻r26；三极管q4连接电阻r26一端，电阻另一端连接电阻r25一端；同时三极管q4连接电压5v。
24.充电电流采样电路包括有电阻r2、电阻r4、电阻r5、电容c1、电阻r11、电阻r14；电阻r2一端连接电阻r5一端，电阻r5另一端同时连接连接电容c1一端与电阻r14一端，电容c1另一端同时连接电阻r4一端与电阻r11一端，电阻r14另一端连接电阻r2另一端。
25.放电电流采样电路包括有电阻r3、电阻r6、电阻r7、电容c2、电阻r12、电阻r15；电阻r2一端连接电阻r7一端，电阻r7另一端同时连接连接电容c2一端与电阻r15一端，电容c2另一端同时连接电阻r12一端与电阻r6一端，电阻r6另一端连接电阻r3另一端。
26.第一5v稳压供电电路包括有集成电路u8、电容c11、电容12、电容13；集成电路u8第一端口连接电容u11，电容u11另一端同时连接集成电路u8第二端口、电容r12一端以及电容r13一端，电容r13另一端连接电容r12另一端，电容r12另一端连接电容u11第三端口；同时集成电路u8第一端口接电源，集成电路u8第二端口接地。
27.第二5v稳压供电电路包括有集成电路u5、电容c9、电容c10；集成电路u5第一端口连接电容c9一端，电容c9另一端同时连接集成电路u5第二端口以及电容c10一端，电容c10另一端连接集成电路u5第三端口；同时集成电路u5第一端口接电源，集成电路u5第二端口接地，集成电路u5第三端口接电压5v。
28.充电运放电与放电运放电路均为运放芯片，d/a转换电路为单片机芯片，第一数据传输隔离电路与第二数据传输隔离电路均为光电耦合器。
29.该实用新型的工作原理为：充电时，电池管理芯片控制第一mos管控制电路，打开mos管，随后主单片机芯片检测到充电时并控制第一mos管控制电路，关闭mos管某段时间(简称归零时间段)，此时流经电阻r2的电流为0，充电运放电路的运放芯片的输出为一初始值，随后主单片机芯片控制第一mos管控制电路，打开mos管，使充电电路构成一个回路，对电池进行充电，此时充电电流采样电路对输入电流进行采样，并将采样信号传递给充电运放电路，充电运放电路将信号运算并放大后传递给d/a转换电路，d/a转换电路将模拟信号转换成数字信号，并通过第一数据传输隔离电路传输给主单片机芯片，主单片机芯片根据设定的程序，对其运算，并将运算得到的实时电量百分比、充电功率、充满电剩余时间等数据通过第二数据传输隔离电路传递到led显示模块进行显示。
30.其中电阻r14为偏置电阻，它在充电运放电路中的主要作用是提供大小适当的基极电流，以使放大电路获得合适的工作点，并使发射结处于正向偏置。
31.放电时，电池管理芯片控制第二mos管控制电路，打开mos管，随后主单片机芯片检测到放电时并控制第二mos管控制电路，关闭mos管某段时间(简称归零时间段)，此时流经电阻r3的电流为0，放电运放电路的运放芯片的输出为一初始值，随后主单片机芯片控制第二mos管控制电路，打开mos管，使放电路构成一个回路，对电池进行放电，对外接负载进行供电，此时放电电流采样电路对放电电流进行采样，并将采样信号传递给放电运放电路，放电运放电路再将信号放大后传递给主单片机芯片，主单片机芯片根据设定的程序，对其运算，并将运算得到的实时电量百分比、放电功率、放完电剩余时间等数据通过第二数据传输隔离电路传递到led显示模块进行显示。
32.其中电阻r15为偏置电阻，它在放电运放电路中的主要作用是提供大小适当的基极电流，以使放大电路获得合适的工作点，并使发射结处于正向偏置。
33.以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。