专利名称：带有液晶显示的数码电池组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流蓄电池组，特别是涉及一种带有液晶显示的数码电池组。
二.
背景技术：
直流蓄电池电源在工农业生产和新闻报道，通信和日常生活中有着广泛的用途。蓄电池的电容量，循环次数，充放电特性和电压、电流、温度等各参数的测定有着重要意义，各电池生产厂商以及有关技术人员做出了很大努力，也提出了一些有效的解决办法，例如ZL95229831.7公开了一种全电脑电池参数测量仪，该测量仪包括微处理器，A/D转换器，巡检电路，RAM，显示器和键盘等，可显示和监测电池电压、电流和环境温度等，比较适用于电池生产厂商和修理服务，但对于摄影工作者和爱好者每人配备一台，显然是不现实的，况且也不便携带；另外申请号为95196735.6公布的一种灵巧电池装置，95196008.3提出的一种用于向外部设备报告电池参数的一种算法，都从结构和理论上对电池参数的监测做出了详细的介绍，但对如何应用于已产业化、具有标准规格的专业设备用电池，显然还有很长的一段路要走。
目前国内市场销售，中央、省市各电视台使用的专业摄像机电池在实际使用中往往存在下列问题(1).电池的剩余容量是根据电池电压通过发光二极管指示的，随着电池的使用和电池内部性能的变化，电池电压不能准确反映电池的剩余容量，甚至差异很大，有时指示满容量时其实际容量小于30％，此错误指示有可能影响新闻记者现场拍摄工作，造成新闻及专题不能圆满完成。(2).发光二极管指示，不能准确反映电池内部信息，难以确定电池的使用状况如循环次数、使用年限等重要参数，容易造成部分有隐患的电池仍在重要场所使用，极易影响电视节目制作，甚至造成重大活动的拍摄失败，使电池生产厂商受到用户的高额索赔。(3).发光二极管指示，不能在短时间内分辨出来电池的优劣，如果仅仅由于某一块或几块电池出问题而使整个电池组报废，很容易造成不必要的浪费，加大环境保护的难度和投入。(4).发光二极管指示，不能准确反映电池内部信息，难以实现电池的高效批量管理，虽然安顿接口的电池有一部分带液晶显示，但显示信息量少，且没有通过按键控制，使用者获得信息比较被动，不太方便。
三.实用新型内容本实用新型所要解决的问题是，针对背景技术普通电池存在的缺点，提出一种带有液晶显示的数码电池组，实现电池高效管理的目的。
本实用新型采用的技术方案一种带有液晶显示的数码电池组，含有安装在上、下壳体中的单体蓄电池组，电路板，该电路板上装有符合I2C两线通信的串行存储器，智能管理芯片为bq2060或PS401，bq2060的输出控制端10～14脚经发光二极管LED1～LED5和各自对应的限流电阻R8～R4接三极管Q1的发射极，Q1的集电极接数码电池组的正极输出端，Q1的基极接VCC，单体蓄电池组BAT1～BAT4串联连接，每个单体蓄电池的正极经电阻R11～R14接芯片bq2060各单体蓄电池电压输入端脚26～23，bq2060的REG引脚通过外接场效应管来调整电池组给自身的供电电压VCC，数码电池组的正极输出和Q1的集电极及场效应管的漏极连接，bq2060的6脚连接存储器的VCC，其串行时钟脚2和串行数据接口3脚分别接存储器的6和5脚，其特征是bq2060的通信线SMBC、SMBD或HDQ串行通信口分别连接微处理的通信口，微处理器由内部设置的数据总线和控制总线和液晶显示器对应数据线和控制线连接，微处理器有一个I/O端口连接上拉电阻，此端口同时连接按键开关接地。
微处理器可采用P87LPC769，或MSP430，或PIC系列，液晶显示器可采用串行或并行通信接口的液晶显示器，如AM12846T为并行通信液晶显示器，I2C两线通信串行存储器可用24LC16或24LC01A。
微处理器采用P87LPC769，液晶显示屏可采用AM12846T，bq2060的通信口SMBC、SMBD或HDQ与微处理P87LPC769的通信口9、10脚连接，微处理器P87LPC769的5脚接地，15脚接+5V电源，P87LPC769的复位端4脚经电阻接+5V电源，4脚同时连接按键开关SW-PB接地，微处理器的11、12、3、6、7、8脚由内部设置为控制输出端，分别连接液晶显示屏AM12846T的6、5、4、3、2、1脚，微处理器的P0口由内部设置为数据输出端，其输出端1、20、19、18、17、16、14、13分别连接AM12846T的数据输入端7～14脚。
通信方式可采用HDQ总线通信方式，bq2060的1脚与微处理P87LPC769的通信口9脚连接。
芯片温度输入脚19接温度传感器RT、电容C1、电阻R10，R10串联开关S2和VCC连接，C1、RT另一端和VSS接地，芯片的温度传感器偏置控制脚接开关S2，芯片的放电FET控制和充电FET控制为脚16、15。
芯片bq2060的引脚5、7、17、20～26经旁路电容C2～C10接地，电流传感器输入脚20、21经电阻R16、R17接单体蓄电池组负极，寄存器备用电压输入脚4经二极管D1、电阻R15接BAT4正极，通信口SMBC、SMBD或HDQ分别串接R19、R22；R20、R23；R21、R24实现与微处理器通信；芯片通信口SMBC、8MBD或HDQ分别经电阻R27、R26、R25接地，R19和R22、R20和R23、R21和R24的接点分别经稳压二极管D4、D3、D2接地。
本实用新型的积极有益效果1.在电池上加装电池管理系统和液晶显示屏(LCD)可以直观显示电池的运行状态及电池性能参数。
2.通过液晶显示屏、按键和内部电路可以准确显示电池使用状况动态显示电池已使用的循环次数、剩余容量、电池温度、充电电流、电压、化学特性等重要参数；使用者可以直观、快捷的了解电池组状况，从而达到管理高效、方便，使用经济可靠。
3.对于电池的剩余容量显示，无论电池充放电或空载，不再借用其他设备就可以通过液晶显屏精确直观显示；克服了在发光二极管显示方式中，负载和空载及充电时有显著差异问题，更便于工作人员现场可靠使用。
4.由于液晶显屏显示精确直观，使电池的使用和管理者得到的电池信息准确可靠，采取最科学优化的管理和使用方法，使电池的使用寿命延长。
四
图1带有液晶显示的数码电池组的电路原理方框图图2电池智能管理芯片及外围电路原理示意图图3SMBUS总线通信方式示意图图4HDQ总线通信方式示意图图5电源电路原理示意图五.具体实施方式
实施例一参见图1、图2、图3、图5，图1中方框内为现有技术，图2为其具体电路原理示意图，本实施例利用SMBUS总线通信方式，由智能管理芯片bq2060通信口SMBC、SMBD与单片机P87LPC769通信口连接，再由P87LPC769连接液晶屏，实现电池智能管理的进一步优化、数码化。P87LPC769是20脚小型封装的单片机，可以在宽范围的性能要求下实现高集成度低成本的解决方案，提供可编程选择的高速低速晶振和RC振荡方式，具有较宽的操作电压范围并提供可编程I/O口输出模式选择，可选择施密特触发输入、LED驱动输出和内部看门狗定时器。P87LPC769基于80C51的加速处理器结构使指令执行速度为标准80C51 MCU的两倍。图5为单片机和液晶屏供电电源电路原理示意图。图3为本实施例具体电路原理示意图。
图2中，电池智能管理芯片bq2060的3、2、6脚分别连接存储器EEPROM的5、6和8脚，存储器的5和6、8脚之间接有电阻R1、R2，存储器的1、2、4、7脚接地，同时串接开关S1接入bq2060的9脚并经电阻接VCC。芯片温度输入脚19接温度传感器RT、电容C1、电阻R10，R10串联开关S2和VCC连接，C1、RT另一端和VSS接地，芯片的温度传感器偏置控制脚18接开关S2，芯片的放电FET控制和充电FET控制为脚16、15。bq2060的20、23、24、25、26脚接单体电池组各单体电池，bq2060的5、7脚分别接场效应管Q2的栅极和源极，Q2的漏极接单体电池组正极，bq2060的10～14脚连接接有限流电阻的发光二极管LED1～LED5，限流电阻R4～R8另一端接晶体管Q1的发射极，Q1的集电极接单体电池组正极，基极经电阻R5接+5V电源，bq2060的1脚，27和28脚分别为HDQ总线输出方式和SMBUS总线输出方式，分别经电阻R21、R24；R19、R22；R20、R23输出通信信息，实现与微处理器通信。芯片通信口SMBC、SMBD或HDQ分别经电阻R27、R26、R25接地，R19和R22、R20和R23、R21和R24串联，其接点分别经稳压二极管D4、D3、D2接地，芯片20脚经电阻R16接单体蓄电池组负极。
图3中微处理的通信口9和10脚接bq2060的27、28脚(经电阻)，微处理器的11、12、3、6、7、8脚由内部设置为控制输出端，分别连接液晶显示屏AM12846T的6、5、4、3、2、1脚，微处理器的P0口由内部设置为数据输出端，通过管脚1、20、19、18、17、16、14、13分别连接AM12846T的数据输入端7～14脚。微处理器P87LPC769的5脚接地，15脚接+5V电源，P87LPC769的P1.5经电阻接+5V电源，4脚同时连接选择接地按键开关SW-PB。AM12846T的15脚接地，16脚接+5V电源。
其工作过程如下电池长时间空载，显示屏处于休眠状态，当电池状态变化或按动按健时，CPU启动显示屏，电池内部由智能电池管理芯片把电池的运行参数及状态参数实时存入寄存器，P87LPC769高速单片机通过SMBUS总线或HDQ总线读取电池管理芯片处理过的有效数据，如电池的循环次数和剩余供电时间代码，CPU判断处理这些代码后，找到对应的文字，把要显示的文字数据传送到液晶控制器，再驱动液晶屏把各种数据在相应的位置显示出来。还可以通过按键，翻页查看电池电压、电流、温度、化学特性等参数。在电池工作或充电时，显示屏自动显示电池状态和电池电压、电流、温度、化学特性等参数。
实施例二参见图1、图2、图4、图5，本实施例同实施例一不同之处仅在于智能管理芯片与微处理器采用HDQ总线通信方式，微处理器P87LPC769的9脚连接bq2060的通信口1脚(经电阻)，实现两者数据交换，其它同实施例一，不再赘述。
在此需要指出的是，单片机采用MSP430或PIC系列，无需变动现有电池组的整体结构和规格形式，同样可以实现本实用新型的技术效果。但如果采用须带扩展才能完成同样功能的单片机和其它型号液晶显示屏，虽然可以达到同样的技术效果，则必需改变现有产品的结构和体积，但涉及到产品的标准化问题，如果产品没有市场，不能推广，则是没有任何价值的。
权利要求1.一种带有液晶显示的数码电池组，含有安装在上、下壳体中的单体蓄电池组，电路板，该电路板上装有符合I2C两线通信的串行存储器，智能管理芯片为bq2060或PS401，bq2060的输出控制端10～14脚经发光二极管LED1～LED5和各自对应的限流电阻R8～R4接三极管Q1的发射极，Q1的集电极接数码电池组的正极输出端，Q1的基极接VCC，单体蓄电池组BAT1～BAT4串联连接，每个单体蓄电池的正极经电阻R11～R14接芯片bq2060各单体蓄电池电压输入端脚26～23，bq2060的REG引脚通过外接场效应管来调整电池组给自身的供电电压VCC，数码电池组的正极输出和Q1的集电极及场效应管的漏极连接，bq2060的6脚连接存储器的VCC，其串行时钟脚2和串行数据接口3脚分别接存储器的6和5脚，其特征是bq2060的通信线SMBC、SMBD或HDQ串行通信口分别连接微处理的通信口，微处理器由内部设置的数据总线和控制总线和液晶显示器对应数据线和控制线连接，微处理器有一个I/O端口连接上拉电阻，此端口同时连接按键开关接地。
2.根据权利要求1所述的数码电池组，其特征是微处理器可采用P87LPC769，或MSP430，或PIC系列，液晶显示器可采用串行或并行通信接口的液晶显示器，如AM12846T为并行通信液晶显示器，I2C两线通信串行存储器可用24LC16或24LC01A。
3.根据权利要求1或2所述的数码电池组，其特征是微处理器采用P87LPC769，液晶显示屏可采用AM12846T，bq2060的通信口SMBC、SMBD或HDQ与微处理P87LPC769的通信口9、10脚连接，微处理器P87LPC769的5脚接地，15脚接+5V电源，P87LPC769的复位端4脚经电阻接+5V电源，4脚同时连接按键开关接地，微处理器的11、12、3、6、7、8脚由内部设置为控制输出端，分别连接液晶显示屏AM12846T的6、5、4、3、2、1脚，微处理器的P0口由内部设置为数据输出端，其输出端1、20、19、18、17、16、14、13分别连接AM12846T的数据输入端7～14脚。
4.根据权利要求3所述的数码电池组，其特征是通信方式可采用HDQ总线通信方式，bq2060的1脚与微处理P87LPC769的通信口9脚连接。
5.根据权利要求3所述的数码电池组，其特征是芯片温度输入脚19接温度传感器RT、电容C1、电阻R10，R10串联开关S2和VCC连接，C1、RT另一端和VSS接地，芯片的温度传感器偏置控制脚接开关S2，芯片的放电FET控制和充电FET控制为脚16、15。
6.根据权利要求3所述的数码电池组，其特征是芯片bq2060的引脚5、7、17、20～26经旁路电容C2～C10接地，电流传感器输入脚20、21经电阻R16、R17接单体蓄电池组负极，寄存器备用电压输入脚4经二极管D1、电阻R15接BAT4正极，通信口SMBC、SMBD或HDQ分别串接R19、R22；R20、R23；R21、R24实现与微处理器通信；芯片通信口SMBC、SMBD或HDQ分别经电阻R27、R26、R25接地，R19和R22、R20和R23、R21和R24的接点分别经稳压二极管D4、D3、D2接地。
专利摘要本实用新型涉及一种直流蓄电池组，特别是涉及一种带有液晶显示的数码电池组。带有液晶显示的数码电池组，含有单体蓄电池组，电路板，该电路板上装有存储器，智能管理芯片，智能管理芯片的通信线SMBC、SMBD或HDQ串行通信口分别连接微处理的通信口，微处理器由内部设置的数据总线和控制总线和液晶显示器对应数据线和控制线连接。本实用新型通过液晶显示屏、按键和内部电路可以准确显示电池使用状况，动态显示电池的循环次数、剩余容量、电池温度、充电电流、电压、化学特性等重要参数，使用者可以直观、快捷的了解电池组状况，从而达到管理高效、方便，使用经济可靠。
文档编号G01R31/36GK2643330SQ03284159
公开日2004年9月22日 申请日期2003年8月27日 优先权日2003年8月27日
发明者郑小华 申请人:郑州珂玛电子技术有限公司