专利名称：一种电池电量管理方法
技术领域：
本发明涉及电池管理，具体涉及一种电池电量管理方法，尤其涉及高级自行车灯光系统的电池。
背景技术：
可循环充电锂离子电池的出现为人们的生活带来了极大的方便，可循环充电锂离子电池广范应用于手机，数码相机，医疗设备，手提电脑，视听设备，电动工具等产品。对于某些非智能化管理的用电设备(如电钻，高级自行车灯光系统)，本身不具备电池电量计量及电量显示部分。而对终端用户来说，及时了解电池电量状态是非常必要的，这样可以提醒 人们及时给电池充电，以免因电池缺电而影响所使用的工具不能正常工作。进一步如自行车灯光系统，电池接通负载后电量也应自动长期指示，这项功能对于用户在电池使用中即时了解电池电量很有必要。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，如何提供一种电池电量管理方法，能在使用中或没使用时直观显示电池电量并有效节省电能。本发明技术问题这样解决构建一种电池电量管理方法，采用与其内部电芯电连接的微控芯片，其特征在于，包括以下具体步骤A所述微控芯片进入睡眠状态，等待被中断唤醒；B用户通过与所述微控芯片电连接的电池外壳上按键产生按键中断，所述微控芯片被中断唤醒，检测并根据电池电压执行相对容量的电池电量运算、再根据运算结果控制点亮电池外壳上电池电量指示灯或显示屏；C定时器产生定时器中断，所述微控芯片被中断唤醒，检测并判断充放电回路上的电池电流感应电阻的两端电压是否高于放电门限，是则检测并根据电池电压执行相对容量的电池电量运算、再根据运算结果控制点亮电池外壳上电池电量指示灯或显示屏；其中所述两端电压为正、电池放电，所述两端电压为负、电池充电。按照本发明提供的电池电量管理方法，包括但不限制于用复数个电池电量指示灯中被点亮指示灯数量或条形显示屏点亮长度显示相对容量的电池电量，不同数量或长度表示不同电量，全部点亮表示满电量。按照本发明提供的电池电量管理方法，所述定时器是独立器件，其定时周期是50-150 秒，优选 60。按照本发明提供的电池电量管理方法，所述定时器是能在整体睡眠时保持工作的微控芯片内部模块，所述微控芯片被中断唤醒后，还包括累计唤醒次数，再判断唤醒次数是否大于唤醒门限；若唤醒次数小于唤醒门限，则重新进入睡眠状态，否则唤醒次数清零，再执行后续程序动作；所述唤醒门限对应的唤醒周期是50-150秒，优选60。按照本发明提供的电池电量管理方法，步骤B和C中所述微控芯片被中断唤醒后，所述按键中断和定时器中断被禁止，步骤B和C执行完后再打开。按照本发明提供的电池电量管理方法，所述步骤B还包括电压模数转换和数值比较；所述数值比较包括与复数N个从小到大的数值门限比较，如4个指示灯对应4个门限，小于最小门限指示灯全灭，大于最高门限指示灯全亮。按照本发明提供的电池电量管理方法，所述步骤B中所述相对容量计算包括电压模数转换和数值计算；所述数值计算是(U-12) X100/3%。按照本发明提供的电池电量管理方法，所述步骤B还包括在点亮电池外壳上电池 电量指示灯或显示屏指定时长后熄灭所有显示、返回步骤A，优选3秒。按照本发明提供的电池电量管理方法，所述步骤C中还包括在所述两端电压低于放电门限时或点亮电池外壳上电池电量指示灯或显示屏后返回步骤A。按照本发明提供的电池电量管理方法，所述步骤B具体包括以下201)判断定时器是否产生中断？否返回步骤A，是则进入下一步；202)禁止按键中断和定时器中断；203)对电池充放电回路上的电流感应电阻的两端电压进行AD转换；204)判断上一步的AD转换值是否高于放压门限，是进入下一步，否则熄灭所有指示灯或显示屏、打开按键中断和定时器中断，返回步骤A ;205)检测并对电池电压进行AD转换，再根据转换值计算电池容量百分比并点亮电池电量指示灯或显示屏；206)打开按键中断和定时器中断，返回步骤A。按照本发明提供的电池电量管理方法，所述步骤C具体包括以下301)判断是否按键中断？否返回步骤A，是则进入下一步；302)禁止按键中断和定时器中断；303)检测并对电池电压进行AD转换、再根据转换值计算电池容量百分比并点亮电池电量指示灯或显示屏直至点亮时长完；304)熄灭所有指示灯或显示屏、打开按键中断和定时器中断，返回步骤A。本发明提供的电池电量管理方法，使用微控芯片和智能管理程序，与现有技术相比具有以下优点I、在须要使用时预先显示电量，让终端用户及时了解电池电量的相关信息；在电池电量不足时及时做好各方面准备；2、在使用中及时显示电量，让终端用户及时了解电池电量的相关信息；在电池电量不足时及时做好各方面准备； 3、芯片程序最低限度耗电，提高电池使用效能。
下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。图I是本发明高级自行车灯光系统中电池内部控制电路的电路结构示意图；图2是图I中微控芯片U3的电池电量管理控制程序流程示意图。
具体实施方式
首先，说明本发明具体实施例的硬件基础如图I所示，该锂离子电池包括普通电池管理部分12和额外增加的电池电量管理控制部分11，电池电量管理控制部分11中微控芯片U3的型号具体是SN8P2711，还包括四个电量指示灯LED1、LED2、LED3和LED4以及一个电量指示控制按键SI。点亮指示灯LED1、LED2、LED3和LED4的数量表示电池现有电量针对电池容量的相对百分比例，每一个被点亮指示灯即代表一个25%的电池容量，指示灯LEDl、LED2、LED3和LED4序号从小到大被点亮。其中普通电池管理部分12具有普通电池保护功能的控制部分。第二，进一步详细说明应用本发明方法的控制程序如图2所示，电池内置微控芯片U3中本发明电池电量管理控制程序具体包括以下步骤1001)上电，硬件初始化；1002)微控芯片U3进入睡眠省电状态；进入步骤1101)或1201)；1101)判断是否有定时器Tl (60秒)中断产生？否返回步骤1002)，是则进入下一
步；1102)禁止按键中断和定时器中断；1103)对电池充放电回路上的电流感应电阻的两端电压进行模数AD转换；1104)判断两端电压AD转换值是否大于3 ( “3”对应放电电流80mA，该实施例中放电时两端电压为正，充电时两端电压为负)？是进入下一步，否则熄灭所有电量指示灯，打开按键中断和定时器中断，返回步骤1002)；1105)根据电池电压AD转换值计算电池容量百分比并点亮对应数量的电池电量指示灯；打开按键中断和定时器中断，返回步骤1002)；1201)判断是否有按键中断产生？否返回步骤1002)，是则进入下一步；1202)禁止按键中断和定时器中断；1203)根据电池电压AD转换值计算电池容量百分比并点亮对应数量的电池电量指示灯直至持续点亮3秒结束；
1204)媳灭所有电量指不灯，打开按键中断和定时器中断，返回步骤1002)。最后，在本领域普通技术人员理解范围内，在本发明权利要求范围内，各种变化都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电池电量管理方法，采用与其内部电芯电连接的微控芯片，其特征在于，包括以下具体步骤 A所述微控芯片进入睡眠状态，等待被中断唤醒； B用户通过与所述微控芯片电连接的电池外壳上按键产生按键中断，所述微控芯片被中断唤醒，检测并根据电池电压执行相对容量的电池电量运算、再根据运算结果控制点亮电池外壳上电池电量指示灯或显示屏； C定时器产生定时器中断，所述微控芯片被中断唤醒，检测并判断电池充放电回路上的电流感应电阻的两端电压是否高于放电门限，是则检测并根据电池电压执行相对容量的电池电量运算、再根据运算结果控制点亮电池外壳上电池电量指示灯或显示屏；其中所述两端电压为正、电池放电，所述两端电压为负、电池充电。
2.根据权利要求I所述电池电量管理方法，其特征在于，所述定时器是独立器件，其定时周期是50-150秒。
3.根据权利要求I所述电池电量管理方法，其特征在于，所述定时器是能在整体睡眠时保持工作的微控芯片内部模块，所述微控芯片被中断唤醒后，还包括累计唤醒次数，再判断唤醒次数是否大于唤醒门限；若唤醒次数小于唤醒门限，则重新进入睡眠状态，否则唤醒次数清零，再执行后续程序动作；所述唤醒门限对应的唤醒周期是50-150秒。
4.根据权利要求I所述电池电量管理方法，其特征在于，步骤B和C中所述微控芯片被中断唤醒后，所述按键中断和定时器中断被禁止，步骤B和C执行完后再打开并返回步骤A0
5.根据权利要求I所述电池电量管理方法，其特征在于，所述步骤B还包括电压模数转换和数值比较；所述数值比较包括与复数N个从小到大的数值门限比较。
6.根据权利要求I所述电池电量管理方法，其特征在于，所述步骤B、C中所述电池电量运算包括电压模数转换和数值计算；所述数值计算是(U-12) X100/3%。
7.根据权利要求I或4所述电池电量管理方法，其特征在于，所述步骤B还包括在点亮电池外壳上电池电量指示灯或显示屏指定时长后熄灭所有显示返回步骤A。
8.根据权利要求I所述电池电量管理方法，其特征在于，所述步骤C中还包括在所述两端电压低于放电门限时或点亮电池外壳上电池电量指示灯或显示屏后返回步骤A。
9.根据权利要求I所述电池电量管理方法，其特征在于，所述步骤B具体包括以下 201)判断定时器是否产生中断？否返回步骤A，是则进入下一步； 202)禁止按键中断和定时器中断； 203)对电池充放电回路上的电流感应电阻的两端电压进行AD转换； 204)判断上一步的AD转换值是否高于放压门限，是进入下一步，否则熄灭所有指示灯或显示屏、打开按键中断和定时器中断，返回步骤A ; 205)检测并对电池电压进行AD转换，再根据转换值计算电池容量百分比并点亮电池电量指示灯或显示屏； 206)打开按键中断和定时器中断，返回步骤A。
10.根据权利要求I所述电池电量管理方法，其特征在于，所述步骤C具体包括以下 301)判断是否按键中断？否返回步骤A，是则进入下一步； 302)禁止按键中断和定时器中断；303)检测并对电池电压进行AD转换、再根据转换值计算电池容量百分比并点亮电池电量指示灯或显示屏直至点亮时长完； 304)熄灭所有 指示灯或显示屏、打开按键中断和定时器中断，返回步骤A。
全文摘要
本发明涉及一种电池电量管理方法，包括A微控芯片进入睡眠状态，等待被中断唤醒；B所述微控芯片被按键中断唤醒，检测并根据电池电压执行相对容量的电池电量运算、再根据运算结果控制点亮电池外壳上电池电量指示灯或显示屏；C所述微控芯片被定时中断唤醒，检测并判断电池充放电回路上的电流感应电阻的两端电压是否高于放电门限，是则检测并根据电池电压执行相对容量的电池电量运算、再根据运算结果控制点亮电池外壳上电池电量指示灯或显示屏。这种电池电量管理方法大大方便了电池的可靠使用。
文档编号G01R31/36GK102636757SQ20121003594
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月17日 优先权日2012年2月17日
发明者刘军 申请人:深圳市富士达工业有限公司