电池包的低功耗显示方法、系统、电子设备、存储介质与流程

1.本发明涉及自行车或电动摩托车的动力电池领域，特别是涉及一种电池包的低功耗显示方法、系统、电子设备、存储介质。


背景技术：

2.动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。其主要区别于用于汽车发动机启动的启动电池。多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。
3.当前的自行车或者电动摩托车的动力电池比较小，其续航里程跟功耗能力息息相关，因此如何降低自行车或者电动摩托车使用过程中的功耗，提高自行车或者电动摩托车的续航能力是本领域技术人员需要考虑的问题。而现有的自行车或者电动摩托车在电量较低的时候，其显示屏还是一直显示电量，由此则容易造成电量进一步降低。并且现有的自行车或者电动摩托车再进入低电量后无法对电池包进行电量检测，从而也无法准确判断电量电压的情况，降低了用户的体验度。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电池包的低功耗显示方法、系统、电子设备、存储介质，通过设置低功耗模式，即系统初始化后，就进入低功耗模式，则可以减少对电池包的损耗，提高续航能力。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.本发明实施例的一方面提供一种电池包的低功耗显示方法，包括如下步骤：
7.s10、系统初始化，进入低功耗模式；
8.s20、采集电池包中单节电池电压，若电池包中单节电池电压低于第一预设电压值，则控制驱动芯片进入低功耗模式，控制显示屏不显示；
9.s30、若所述电池包中单节电池电压大于第二预设电压值，则控制驱动芯片进入工作模式；
10.s40、根据所述电池包中单节电池电压显示电池电量。
11.优选的，所述系统初始化，进入低功耗模式的步骤具体包括：
12.系统开始初始化；
13.主控单元进入低功耗模块；
14.驱动芯片进入工作模式。
15.优选的，所述步骤s20具体包括：
16.采集电池包中单节电池电压；
17.判断电池包中单节电池电压是否低于第一预设电压值；
18.若是，则控制驱动芯片进入低功耗模式；
19.否则，进入步骤s30。
20.优选的，所述第一预设电压值为2.4v～2.6v。
21.优选的，所述步骤s30具体包括：
22.判断所述单节电池电压是否大于第二预设电压值，若是，则控制驱动芯片进入工作模式，并且根据单节电池电压显示电池电量；
23.否则，进入步骤s40。
24.优选的，所述第二预设电压值为2.8v～3.2v。
25.优选的，所述步骤控制驱动芯片进入低功耗模式中，包括发送数据的步骤，所述发送数据的步骤具体包括如下步骤：
26.开始发送数据，向驱动芯片的cs端发送低电平指令；
27.延时等待cs端呈低电平时，向驱动芯片的wr端发送低电平指令；
28.延时等待wr端呈低电平后，开始解析驱动芯片的data端的数据bit位；
29.若数据bit位为1时，驱动芯片的data端拉高电平；
30.若数据bit位为0时，驱动芯片的data端拉低电平；
31.延时等待驱动芯片的data端呈低电平后，将驱动芯片的wr端拉高电平；
32.驱动芯片在wr端上升沿时读取data端的数据bit；
33.判断向驱动芯片的data端的数据bit为是否全部发完，若已完成，则拉高驱动芯片的cs端和data端的电压；否则，循环发送数据的步骤。
34.本发明实施例的又一个方面，提供一种电池包的低功耗显示系统，包括：
35.初始化模块，用于系统初始化，并进入低功耗模式；
36.第一判断模块，用于采集电池包中单节电池电压，若电池包中单节电池电压低于第一预设电压值，则控制驱动芯片进入低功耗模式，控制显示屏不显示；
37.第二判断模块，用于若所述电池包中单节电池电压大于第二预设电压值，则控制驱动芯片进入工作模式；
38.显示模块，用于根据所述电池包中单节电池电压显示电池电量。
39.本发明实施例的又一个方面，提供一种电子设备，该设备包括一个或者多个处理器和存储器，存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现本发明各实施例提供的电池包的低功耗显示方法。
40.本发明实施例的又一个方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该计算机程序被执行时实现本发明各实施例提供的电池包的低功耗显示方法。
41.本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：
42.1、本发明为一种电池包的低功耗显示方法、系统、电子设备、存储介质，通过设置低功耗模式，即系统初始化后，就进入低功耗模式，则可以减少对电池包的损耗，提高续航能力；并且实时采集电池包中单节电池电压，当电池包中单节电池电压低于第一预设电压值，则控制驱动芯片进入低功耗模式，同时控制显示屏不显示，由此，可以使得显示屏不显示电量等信息，进一步减少功耗；而当所述电池包中单节电池电压大于第二预设电压值，则控制驱动芯片进入工作模式，再根据所述电池包中单节电池电压显示电池电量。
43.2、本发明的方法可以解决传统电池无法直观的了解电池剩余电量的问题，并且采用低成本、低功耗的驱动芯片进行控制lcd的显示；并且摆脱电池在无法进行通讯时，也能够查看电池的剩余电量，从而快速判断电池是否可以继续使用或者进行充电。另外本发明
的方法还具有软件回滞功能，极大的降低了驱动芯片对电池的功耗。
附图说明
44.图1为本发明一实施方式的电池包的低功耗显示方法的流程图；
45.图2为驱动芯片在写模式下的时序图；
46.图3为驱动芯片在命令模式下的时序图。
47.图4为本发明一实施方式的电池包的低功耗显示系统的功能模块图；
48.图5为图4所示的电池包的低功耗显示系统的主控单元的电路图；
49.图6为图4所示的电池包的低功耗显示系统的驱动单元的电路图。
具体实施方式
50.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
51.请参阅图1～图2，本发明实施例的一方面提供一种电池包的低功耗显示方法，包括如下步骤：
52.s10、系统初始化，进入低功耗模式；需要说明的是，所述系统初始化，进入低功耗模式的步骤具体包括：系统开始初始化；主控单元进入低功耗模块；驱动芯片进入工作模式。
53.s20、采集电池包中单节电池电压，若电池包中单节电池电压低于第一预设电压值，则控制驱动芯片进入低功耗模式，控制显示屏不显示；
54.需要说明的是，所述步骤s20具体包括：采集电池包中单节电池电压；判断电池包中单节电池电压是否低于第一预设电压值；若是，则控制驱动芯片进入低功耗模式；否则，进入步骤s30。优选的，所述第一预设电压值为2.4v～2.6v。
55.s30、若所述电池包中单节电池电压大于第二预设电压值，则控制驱动芯片进入工作模式；
56.需要说明的是，所述步骤s30具体包括：判断所述单节电池电压是否大于第二预设电压值，若是，则控制驱动芯片进入工作模式，并且根据单节电池电压显示电池电量；否则，进入步骤s40。优选的，所述第二预设电压值为2.8v～3.2v。
57.s40、根据所述电池包中单节电池电压显示电池电量。
58.主控单元mcu上电启动后配置各寄存器的初始化，随后主控单元mcu的芯片进入低功耗模式减少对电池的功耗。驱动芯片cxm1621b-24ssop初始化后默认为工作状态，通过主控mcu的adc采样引脚对电池电压进行滤波和转换为物理量；当采样到的电压值不为0v时，开始判断单节电池电压是否小于2.5v，如小于2.5v，则认为电池电压过低，并将cxm1621b-24ssop驱动芯片设置为低功耗模式，显示屏不显示以减少功耗；再判断单节电压是否大于3v，如大于3v，则将cxm1621b-24ssop驱动芯片设置为工作模式，并根据电压大小驱动lcd显示屏显示对应电量。
59.如此，通过设置低功耗模式，即系统初始化后，就进入低功耗模式，则可以减少对
电池包的损耗，提高续航能力；并且实时采集电池包中单节电池电压，当电池包中单节电池电压低于第一预设电压值，则控制驱动芯片进入低功耗模式，同时控制显示屏不显示，由此，可以使得显示屏不显示电量等信息，进一步减少功耗；而当所述电池包中单节电池电压大于第二预设电压值，则控制驱动芯片进入工作模式，再根据所述电池包中单节电池电压显示电池电量。
60.在本实施例中，该发明包括两大部分：efm32hg210f64g的主控系统和cxm1621b-24ssop驱动芯片控制lcd显示；其中，驱动芯片采用芯盟的cxm1621b-24ssop封装。而cxm1621b-24ssop是用来对主控单元mcu的io口进行扩展的外围设备。显示矩阵为32乘4，是一个128点阵式存储器映射多功能lcd驱动电路。cxm1621b的软件特性使它很适合应用于lcd显示，包括lcd模块和显示子系统。在主控制器和cxm1621b之间的接口应用只需要3或4个端口，低功耗命令可以减少电源损耗。
61.本发明驱动芯片通过三线片选制进行与主控单元mcu进行通讯，分别是片选信号输入端cs，write时钟输入端wr，串行数据输入/输出端data，三端各自接一个75千欧的上拉电阻。通讯方式由片选信号输入端cs拉低电平，write时钟输入端wr持续产生高低电平，串行数据输入/输出端data输入写入数据，write时钟输入端wr在上升沿采集串行数据输入/输出端data的数据。
62.本发明在主控芯片efm32hg210f64g以及驱动芯片cxm1621b-24ssop保持在工作模式下常亮lcd显示屏显示时，对电池包的功耗为100ua；而在电池包低电量时候，主控芯片efm32hg210f64g和驱动芯片cxm1621b-24ssop会进入低功耗模式，使lcd显示屏熄灭，此时低功耗模式下，对电池包的功耗为13ua～30ua，极大的降低了对电池包的功耗。
63.另外本发明具有软件回滞功能，该功能能够进一步减少芯片对电池包的功耗。发明回滞的具体步骤为：检测单节电池电压，当单节电池电压在2.5v～3v之间具有回滞步骤，若当前模式为低功耗模式时，则单节电池电压大于3v时，驱动芯片进入工作模式；若当前模式为工作模式时，则单节电池电压小于2.5v时进入低功耗模式，如此，可以有效地减小对电池的损耗，进一步提升电池的续航能力。
64.在本实施例中，所述步骤控制驱动芯片进入低功耗模式中，包括发送数据的步骤，所述发送数据的步骤具体包括如下步骤：
65.开始发送数据，向驱动芯片的cs端发送低电平指令；
66.延时等待cs端呈低电平时，向驱动芯片的wr端发送低电平指令；
67.延时等待wr端呈低电平后，开始解析驱动芯片的data端的数据bit位；
68.若数据bit位为1时，驱动芯片的data端拉高电平；
69.若数据bit位为0时，驱动芯片的data端拉低电平；
70.延时等待驱动芯片的data端呈低电平后，将驱动芯片的wr端拉高电平；
71.驱动芯片在wr端上升沿时读取data端的数据bit；
72.判断向驱动芯片的data端的数据bit为是否全部发完，若已完成，则拉高驱动芯片的cs端和data端的电压；否则，循环发送数据的步骤。
73.需要说明的是，主控单元mcu向驱动芯片cxm1621b-24ssop发送数据时，先向cs端发送低电平指令，延时等待cs端呈低电平时，再向wr端发送低电平指令，延时等待wr端呈低电平后，开始解析数据bit位，bit位为1时，data端拉高电平；bit位为0时，data端拉低电平；
延时等待data呈低电平后，再将wr端拉高点平，此时驱动ic会在wr端上升沿时读取data端的bit数据。接着判断数据bit为是否全部发完，未发送完则循环之前的步骤继续发送，发送完成则将cs端、data端拉高电平，保证功耗降到最低，从而完成数据发送。
74.请参阅图2和图3，图2为驱动芯片cxm1621b-24ssop在写模式下的时序图；图3为驱动芯片cxm1621b-24ssop在命令模式下的时序图。其中，在写模式中，主控mcu首先将cs端拉低电平，wr端持续产生高低电平，data端首先发送二进制数据101通知驱动芯片cxm1621b-24ssop将进行写入数据的操作，data端随后以小端模式发送6位写入数据的存储地址，data端再以大端模式发送4位要写入存储数据的地址；完成数据发送之后，再将cs端、wr端、data端电平拉高结束写模式功能。
75.在命令模式中，主控mcu首先将cs端拉低电平，wr端持续产生高低电平，data端首先发送二进制数据100通知驱动芯片cxm1621b-24ssop将进行写入数据的操作，data端随后以小端模式发送9位写入数据的存储地址；完成数据发送之后，再将cs端、wr端、data端电平拉高结束命令模式功能。
76.还需要说明的是，data端拉高电平即为发送数据1，data端拉低电平即为发送数据0；data端上的数据、地址会在wr信号的上升沿全部被驱动芯片cxm1621b-24ssop读取；由于cs端、wr端、data端各自接了一个75kω的上拉电阻，三端在拉低电平时，会与上拉电阻直接产生压差，进而增加功耗，故最后需要将三端电平拉高以减少对电池包的功耗。
77.请参阅图4，本发明实施例的又一个方面，提供一种电池包的低功耗显示系统，包括：初始化模块、第一判断模块、第二判断模块及显示模块，初始化模块用于系统初始化，并进入低功耗模式。第一判断模块用于采集电池包中单节电池电压，若电池包中单节电池电压低于第一预设电压值，则控制驱动芯片进入低功耗模式，控制显示屏不显示；第二判断模块用于若所述电池包中单节电池电压大于第二预设电压值，则控制驱动芯片进入工作模式；显示模块用于根据所述电池包中单节电池电压显示电池电量。
78.还需要说明的是，所述电池包的低功耗显示系统及方法中还包括：主控单元、驱动单元及电压采样单元，所述主控单元分别与驱动单元和所述电压采样单元电连接，所述电压采样单元与电池包电连接。如此，通过设置电压采样单元，可以实时进行电压采集，进而可以由第一判断模块判断是否需要进入低功耗模式；所述主控单元用于控制驱动单元和电压采样单元的工作。所述驱动单元则用于驱动显示屏的显示。
79.进一步地，请参阅图5，所述主控单元包括mcu芯片、电阻r1、电阻r2及电阻r3，所述电阻r1、所述电阻r2和所述电阻r3分别与所述mcu芯片电连接，所述mcu芯片与所述驱动单元中的驱动芯片电连接。
80.请参阅图6，所述驱动单元包括驱动ic、电阻r13、电容c9及电容c10，所述驱动ic与所述mcu芯片电连接，所述电阻r13的第一端与所述驱动ic的vdd脚电连接，所述电阻r13的第二端与所述驱动ic的vlcd脚电连接，所述电阻r13的第二端还与所述电容c9电连接，所述电阻r13的第一端和所述电容c10的一端均与vcc电连接，电容c10的另一端接地。如此，通过设置mcu芯片和驱动ic，可以方便对电池包耗电的控制，提高电池包的续航能力。
81.本发明实施例的又一个方面，提供一种电子设备，该设备包括一个或者多个处理器和存储器，存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现本发明各实施例提供的电池包的低功耗显示方法。
82.本发明实施例的又一个方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该计算机程序被执行时实现本发明各实施例提供的电池包的低功耗显示方法。
83.以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。