电池电压检测系统以及电动牙刷的制作方法

本发明涉及电动牙刷电池检测技术领域，尤其是涉及一种电池电压检测系统以及电动牙刷。

背景技术：

目前，随着市场上便携式电动设备越来越多，对于电池放电电压实时检测也越来越有需求，往往需要提前设定参考基础电压，来确定电池放电电压。然而，现有的很多个电动设备并没提前设置参考基础电压，所以，行业中面临此情况时，只能更换整个检测系统，或者更换带内部基准参考电压微控制器来计算电池放电电压，实现起来比较麻烦。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供电池电压检测系统以及电动牙刷，以缓解现有技术中存在的很多个电动设备并没提前设置参考基础电压而导致监测电池放电电压困难的技术问题。

本发明提供的一种电池电压检测系统，包括：主控电路、第一检测电路、第二检测电路、标准电压转换电路；

所述标准电压转换电路的输入端与所述第二检测电路的一端相连，所述第二检测电路的另一端连接在所述主控电路上；所述标准电压转换电路的输出端与所述第一检测电路的一端相连；所述第一检测电路的另一端连接在所述主控电路上；

所述标准电压转换电路用以在输入端侧连接电池，将所述电池的放电电压转换为标准电压；

所述第一检测电路用以检测所述标准电压转换电路的输出端侧的第一电压；

所述第二检测电路用以检测所述标准电压转换电路的输入端侧的第二电压；

所述主控电路用以根据所述第一电压和所述第二电压，得到电池放电电压。

进一步的，所述第一检测电路包括：第一电阻电路，所述第一电阻电路的第一端连接在所述标准电压转换电路的输出端，所述第一电阻电路的第二端接地，所述第一电阻电路的第三端连接所述主控电路；

所述第二检测电路包括：第二电阻电路，所述第二电阻电路的第一端连接在所述标准电压转换电路的输入端，所述第二电阻电路的第二端接地，所述第二电阻电路的第三端连接所述主控电路；

所述主控电路，用以根据所述第一电阻电路的电阻值、所述第二电阻电路的电阻值、所述第一电压和所述第二电压，得到电池放电电压。

进一步的，所述第一电阻电路包括：第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接在所述标准电压转换电路的输出端，所述第一电阻的第二端串联所述第二电阻接地，所述第一电阻的第三端连接所述主控电路。

进一步的，所述第二电阻电路包括：第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的第一端连接在所述标准电压转换电路的输入端，所述第三电阻的第二端串联所述第四电阻接地，所述第三电阻的第三端连接所述主控电路。

进一步的，所述系统还包括：显示控制电路，所述显示控制电路和所述主控电路相连；

所述主控电路用以根据所述电池放电电压，生成电池电量情况，发给所述显示控制电路；

所述显示控制电路用以显示所述电池电量情况。

进一步的，所述系统还包括：放电管理电路，所述放电管理电路与所述电池相连，所述放电管理电路用以保护所述电池。

进一步的，所述放电管理电路包括控制器；

所述控制器的第一端与电池正极相连，所述控制器的第二端与电池负极相连，所述控制器的第三端接地；

所述控制器用以在检测到电池非正常工作时，切断所述控制器的第一端与所述控制器的第三端，以能使得所述电池停止工作。

进一步的，所述系统还包括：电机控制电路；

所述电机控制电路分别与所述主控电路和电机的供电通路相连；所述电机的供电电路包括电机与电池组成的电路；

所述主控电路用于根据电池放电电压，判断电池情况，并在判断出电池非正常工作时，通过电机控制电路切断电机的供电通路，停止电机的运转。

进一步的，所述电机控制电路包括：控制开关；

所述控制开关的控制端与所述主控电路相连，所述控制开关的第一端和所述控制开关的第二端串联在电机的供电通路上；

所述主控电路用以判断出电池非正常工作时，生成控制信号；

所述控制开关用以在接收到所述控制信号时，切断所述控制开关的第一端与所述控制开关的第二端，以使停止电机的运转。

本发明提供的一种电动牙刷，包括：所述电动牙刷配置有上述实施例任一项所述的电池电压检测系统。

本发明提供的电池电压检测系统以及电动牙刷，可以通过设置的电路结构为：主控电路、第一检测电路、第二检测电路、标准电压转换电路；标准电压转换电路的输入端与第二检测电路的一端相连，第二检测电路的另一端连接在主控电路上；标准电压转换电路的输出端与第一检测电路的一端相连；第一检测电路的另一端连接在主控电路上；标准电压转换电路用以在输入端侧连接电池，将电池的放电电压转换为标准电压；第一检测电路用以检测标准电压转换电路的输出端侧的第一电压；第二检测电路用以检测所述标准电压转换电路的输入端侧的第二电压；主控电路根据第一电压和第二电压，得到电池放电电压，本发明无需从外侧获取参考基准电压，就可以得到电池实际的放电电压，以缓解现有技术中存在的很多个电动设备并没提前设置参考基础电压而导致监测电池放电电压困难的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电池电压检测系统的一种结构图；

图2为本发明实施例提供的电池电压检测系统的另一种结构图；

图3为本发明实施例提供的主控电路的电路结构图；

图4为本发明实施例提供的第一检测电路的电路结构图；

图5为本发明实施例提供的第二检测电路的电路结构图；

图6为本发明实施例提供的标准电压转换电路的电路结构图；

图7为本发明实施例提供的显示控制电路的电路结构图；

图8为本发明实施例提供的放电管理电路的电路结构图；

图9为本发明实施例提供的电机控制电路的电路结构图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

目前，电池放电电压实时监测也越来越有需求，然而，现有的很多个电动设备并没提前设置参考基础电压，同时，在没有带内部基准参考电压微控制器来说，设置参考基础电压，可能需要更换整个监测系统、或者跟换微控制器，实现起来比较麻烦。基于此，本发明提供了电池电压检测系统以及电动牙刷，以缓解现有技术中存在的很多个电动设备并没提前设置参考基础电压而导致监测电池放电电压困难的技术问题。

以下结合附图进行详细说明：

结合图1所示，示出了一种电池电压检测系统的结构图，该系统包括：主控电路110、第一检测电路120、第二检测电路130、标准电压转换电路140；

所述标准电压转换电路140的输入端与所述第二检测电路130的一端相连，所述第二检测电路130的另一端连接在所述主控电路110上；所述标准电压转换电路140的输出端与所述第一检测电路120的一端相连；所述第一检测电路120的另一端连接在所述主控电路110上；

所述标准电压转换电路140用以在输入端侧连接电池，将所述电池的放电电压转换为标准电压。这样电池中的电压可以进入到标准电压转换电路140中，进行电压转换。

所述第一检测电路120用以检测所述标准电压转换电路的输出端侧的第一电压；其中，第一电压为与电池放电电压相关的电压。

所述第二检测电路130用以检测所述标准电压转换电路的输入端侧的第二电压；其中，第二电压为与标准电压相关的电压。

所述主控电路110用以根据所述第一电压和所述第二电压，得到电池放电电压。这样就可以根据第一检测电路和第二检测电路检测到的第一电压和第二电压，得到电池实际的放电电压，而无需从外侧获取参考基准电压，就可以得到电池实际的放电电压，从而可以根据该放电电压判断当前电池的工作情况，并在不正常时，能够采取相应措施，以实现电池的正常工作。

其中，基于电压与电阻之间的关系，例如，可以采用电阻分压的方式，即，在一些实施例中，第一检测电路120包括：第一电阻电路，所述第一电阻电路的第一端连接在所述标准电压转换电路的输出端，所述第一电阻电路的第二端接地，所述第一电阻电路的第三端连接所述主控电路；

所述第二检测电路130包括：第二电阻电路，所述第二电阻电路的第一端连接在所述标准电压转换电路的输入端，所述第二电阻电路的第二端接地，所述第二电阻电路的第三端连接所述主控电路；

所述主控电路，用以根据所述第一电阻电路的电阻值、所述第二电阻电路的电阻值、所述第一电压和所述第二电压，得到电池放电电压。

结合图3、图4、图5、图6所示，分别示出了主控电路110、第一检测电路120、第二检测电路130、标准电压转换电路140的电路图；

结合图3所示，主控电路110包括控制器u2，控制器u2的端口ad-v1与第一检测电路120的端口ad-v1相连，控制器u2的端口ad-v2与第二检测电路130的端口ad-v2相连。

结合图4所示，第一检测电路120的电路结构，所述第一电阻电路包括：第一电阻r1和第二电阻r2，所述第一电阻r1的第一端连接在所述标准电压转换电路的输出端，所述第一电阻r1的第二端串联所述第二电阻r2接地，所述第一电阻r1的第三端可以串联电阻r5连接所述主控电路110。

结合图5所示，第二检测电路130的电路结构，所述第二电阻电路包括：第三电阻r3和第四电阻r4，所述第三电阻r3的第一端连接在所述标准电压转换电路140的输入端，所述第三电阻r3的第二端串联所述第四电阻r4接地，所述第三电阻r3的第三端可以串联电阻r6连接所述主控电路110。

结合图6所示，标准电压转换电路140的电路结构，包括控制器u3，控制器u3的第一端与电池正极相连，并通过电容c8接地，控制器u3的第二端接地，控制器u3的第三端连接第一检测电路的端口(vout)，并通过电容c9接地，并通过电容c10接地。

结合图4和图5的电路结构，控制器u2的计算过程可以为：

第一检测电路：通过电阻r1与r2分压，检测到第一电压v1如下：

v1＝v(out)*r2/(r1+r2))(1)；

利用控制器u2中的应用微控制器adc模块(模拟量转数字量模块)，检测到第一电压v1对应ad值为ad_v1：

ad_v1＝v1*2^n/v(bat)(2)；

第二检测电路：通过电阻r3与r4分压，检测到v2电压如下：

v2＝v(bat)*r4/(r3+r4)(3)；

利用控制器u2中的应用微控制器adc模块(模拟量转数字量模块)，检测到v2对应ad值为ad_v2：

ad_v2＝v2*2^n/v(bat)(4)；

结合以上四个等式，可推算出电池放电电压v(bat)等式如下：

v(bat)＝v(out)*r2*(r3+r4)*ad_v2/(r4*(r1+r2)*ad_v1(5)；

设计是取电阻r3＝r1，r4＝r2时，简化等式(5)：

v(bat)＝v(out)*ad_v2/*ad_v1(6)；

根据等式(5)或(6)，且已知电阻r1、r2、r3、r4、标准电压v(out)、检测v1对应ad值为ad_v1、检测v2对应ad值为ad_v2，就可计算出电池放电电压v(bat)。

为了使得用户更加连接电动牙刷的电量情况，在一些实施例中，所述系统还包括：显示控制电路150，所述显示控制电路150和所述主控电路110相连；

所述主控电路110用以根据所述电池放电电压，生成电池电量情况，发给所述显示控制电路150；由于电池的放电电压具有阈值，当超过电池的放电电压时，电池会出现过放的情况，所以主控电路110检测当前的电池电压时，可以判断当前的电池电压是否超过电池放电电压的阈值，如果超过了，则生成关于电池没有电的电量情况，如果没超过，则生成关于电池还有电的电量情况。

所述显示控制电路150用以显示电量情况。显示电量情况可以采用发光二极管，当没电时，可以进行闪烁显示，当有电时，可以进行长亮显示。

作为一个示例，结合图7所示，示出了一种显示控制电路，显示控制电路中包括两个led灯，一个led灯可以显示电量情况，另一个可以除了电量显示外，可以显示电动牙刷各个模式的显示情况，发光二极管的数量可以根据显示的情况而定。

当然，显示控制电路还可以包括显示器，可以显示具体的电池放电电路的数值。

在系统中，供电方除了可以采用外接电池、或者外接电源的情况下，可以对上述电路结构，例如主控电路供电。结合图2所示，还可以在所述系统中包括电池160；所述电池160与所述主控电路110相连；

所述电池160用以为所述主控电路110供电。

在一些实施例中，结合图2所示，所述系统还包括：放电管理电路170，所述放电管理电路170与所述电池160相连，所述放电管理电路170用以保护所述电池。

结合图8所示，放电管理电路包括：控制器u1，电阻r1、电容c1，其中，控制器u1的第一端(vdd端)通过电阻r1连接电池正极，控制器u1的第二端(gnd端)连接电池负极，控制器u1的第三端(vm端)接地，当放电管理电路170检测到电池放电的电压超过最低电池电压后，或者发现电路短路等等电池非正常工作时，切断所述控制器的第一端与控制器的第三端，以能使得电池停止工作，从而能够达到硬件保护的目的。

在一些实施例中，所述系统还包括：电机控制电路180；

所述电机控制电路180分别与所述主控电路110和电机的供电通路相连；所述电机的供电电路包括电机与电池组成的电路；所述主控电路110用于根据电池放电电压，判断电池情况，并在判断出电池非正常工作时，通过电机控制电路180切断电机的供电通路，停止电机的运转。

结合图9所示，所述电机控制电路180包括控制开关q1；

所述控制开关q1的控制端与所述主控电路110相连，所述控制开关q1的第一端和所述控制开关的第二端串联在电机的供电通路上，其中，电机的供电通路可以为电池连接电机最后接地形电机的供电通路，即，可以为，所述控制开关q1的第一端串联电机与所述电池相连，所述控制开关q1的第二端接地；

所述主控电路110用于判断出电池正常工作时，生成启动信号；

所述控制开关q1用以在接收到所述启动信号时，导通所述控制开关q1的第一端与所述控制开关q1的第二端，以使所述电机m工作。

所述主控电路110用于判断出电池非正常工作时，生成控制信号；

所述控制开关q1用以在接收到所述控制信号时，切断所述控制开关q1的第一端与所述控制开关q1的第二端，以使停止电机的运转。

本实施例还包括一种电动牙刷，包括：所述电动牙刷配置有上述实施例任一项所述的电池电压检测系统。

本发明提供的电动牙刷，由于包括上述实施例任一项所述的电池电压检测系统，所以，能够通过电池电压检测系统中的第一检测电路用以检测标准电压转换电路的输出端侧的第一电压，第二检测电路用以检测所述标准电压转换电路的输入端侧的第二电压，主控电路无需从外侧获取参考基准电压，根据第一电压和第二电压，得到电池放电电压，以缓解现有技术中存在的很多个电动设备并没提前设置参考基础电压而导致监测电池放电电压困难的技术问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。