CN102837620A - 电量侦测及显示装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电量侦测及显示装置及其方法，该装置装设于一含有电池组之电动车内，包括一脉波侦测器、一电压量测电路、一电流量测电路、一微控制器以及一显示单元。脉波侦测器用以侦测电池组所回馈的电压值、及电流值，电压量测电路及电流量测电路电性连接至脉波侦测器，用以量测电池组的电压值及电流值。微控制器依据电池组之电力特性内建有一电量对应表，根据所量测之电压值及电流值配合电量对应表取得电池组之电量值。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电量侦测及显示装置，尤指一种适用于电动车的电量侦测及显示装置。
【背景技术】
随着环保意识日渐高涨，电动车的设计与研发越来越被产业界所重视。电动车相当环保，其充电时就如同手机充电一般，只要将插头连接至市电即可进行充电。由于电动车使用时，不会排放出造成空气污浊、影响健康的悬浮粒子、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等，更不会产生让地球暖化的二氧化碳。在现今全球暖化的时代，电动车越来越被世界各国所接受，其相关产品还包括：电动自行车、电动摩托车、电动代步车等，均不会有废气污染的问题。
然而，电动车仍存在许多急待解决的问题，其中之一是无法准确地量测电动车的剩余电量。由于电动车的电量来源是电池，电池在放电的时候，其端电压值会随着放出电量而下降，故透过量测电池开路电压值的大小，可判断电池内部的电量。
虽然量测开路电压具有颇高的准确度，但其只能准确预测初始电量，并无法在电池放电过程中提供准确的电池状态。电池的电量并非以线性的方式下降，因此，在量测电池的剩余电量时，若只采用量测电压的方式推测剩余电量大小，通常会有失准的情况发生。若无法准确地掌握电量，将造成使用者相当大的困扰，故确实有必要针对此一课题进行改善。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，在于提供一种电量侦测及显示装置，可准确地量测电动车的剩余电量。
为达成上述目的，本发明提供一种电量侦测及显示装置，其装设于一电动车内，该电动车系装设有一电池组、及一负载，该电池组电连接至该负载，其特征在于：该电量侦测及显示装置包括：一脉波侦测器，连接至所述电池组，用以侦测所述电池组所回馈的电压值及电流值；一电压量测电路，电性连接至所述脉波侦测器，用以量测该电池组的输出电压值；一电流量测电路，电性连接至所述脉波侦测器，用以量测该电池组的输出电流值；一微控制器，电性连接至所述电压量测电路及电流量测电路，该微控制器对应接收该电压量测电路所量测的电压值以及该电流量测电路所量测的电流值；一显示单元，连接至所述微控制器，用以显示该微控制器所输出的电量信息；其中，该微控制器依据该电池组的电力特性内建有一电量对应表，该微控制器由该电压量测电路所量测的电压值及该电流量测电路所量测的电流值，根据该电量对应表取得该电池组的电量值，并经由该显示单元将电量值显示出来。
较佳地，电量对应表是由库仑量测法或综合电压值量测及库仑量测法演算而成。另外，微控制器可根据脉波侦测器所侦测的电池组的使用次数，此次充饱电后的行驶距离，平均速度等数据调整电量对应表。较佳地，显示单元可为一液晶显示器，借以经由数字输出的方式显示电池组的剩余电量。电池组可为铅酸电池、胶体电池、锂离子电池、镍氢电池、锌空电池、或铅晶蓄电池等。
本发明另外提供一种适用于电动车的电量侦测及显示之方法，该电动车装设有一电量侦测及显示装置、一电池组、及一负载，该电量侦测及显示装置包括：一脉波侦测器、一电压量测电路、一电流量测电路、一微控制器、及一显示单元，该方法包括如下步骤：(a)所述微控制器依据该电池组的电力特性内建有一电量对应表；(b)所述脉波侦测器侦测该电池组所回馈的电压值及电流值；(c)所述电压量测电路量测该电池组的输出电压值；(d)所述电流量测电路量测该电池组的输出电流值；(e)所述微控制器系由该电压量测电路所量测的电压值及该电流量测电路所量测的电流值，根据该电量对应表取得该电池组的电量值；(f)所述显示单元显示电量值信息。
本发明具有如下优点：经由本发明所提供的电量侦测及显示装置及其方法，可准确地掌握电池组的电量状态。并且，可克服习知技术在电量量测上的误判。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一较佳实施例的结构示意图。
图2为本发明一较佳实施例的系统架构图。
图3为本发明一较佳实施例的电量对应表示意图。
图4为本发明一较佳实施例的显示单元第一显示电量示意图。
图5为本发明一较佳实施例的显示单元第二显示电量示意图。
【具体实施方式】
请先一并参考图1及图2，图1为本发明一较佳实施例的结构示意图，图2为本发明一较佳实施例的系统架构图。如图所示，本发明的电量侦测及显示装置1装设于一电动车100内，于本实施例中，电动车100为一电动机车，其内装设有一电池组10、及一负载2。电池组10电连接至负载2。本发明的电量侦测及显示装置1包括：一脉波侦测器11、一电压量测电路12、一电流量测电路13、一微控制器14、及一显示单元15。其中，脉波侦测器11连接至，用以侦测电池组10所回馈的电压值及电流值。电压量测电路12与电流量测电路13为电性连接至脉波侦测器11，其中，电压量测电路12用以量测电池组10的输出电压值，电流量测电路13用以量测电池组10的输出电流值。微控制器14电性连接至电压量测电路12及电流量测电路13，用以接收电压量测电路12所量测的电压值及电流量测电路13所量测的电流值。显示单元15用以显示微控制器14所输出的电量信息。较佳地，该显示单元15系为一液晶显示器。
本发明的微控制器14依据电池组10的电力特性内建有一电量对应表。针对不同的电池组10，微控制器14内建有相对应的电量对应表。较佳地，电量对应表由库仑量测法、或综合电压值量测及库仑量测法演算而成。其中，库仑量测法是由能量守恒定理，以量测电流值的方式推算电池组10的电量。于本实施例中，电量对应表是由综合电压值量测及库仑量测法演算而成。由此，可根据电压值及电流值的量测，推得相对应的电池组10电量。另外，该微控制器14是根据脉波侦测器11所侦测的电池组10的使用次数，此次充饱电后的行驶距离，平均速度等数据调整电量对应表。
请参考图3所示之电量对应表，其使用中的电压值为V+ΔV伏特，电流值分别为I10～I0安培。如图所示，本发明根据电流值的大小，综合电压值大小及库仑量测法来判定电池组10的电量。例如，当电流量测电路13量测到电池组10的输出电流值为I9安培，电压值处于V+ΔV伏特之间，则微控制器14判定电池组10具有P9的电量，处于电量90％的状态。因此，微控制器14发送讯号至显示单元15，使其显示剩余电量为90％，其示意图如图4所示。若电流量测电路13量测到电池组10的输出电流值为I3安培时，且电压值处于V+ΔV伏特之间，则微控制器14判定电池组10具有P3的电量，处于电量30％的状态。由此，微控制器14发送讯号至显示单元15，使其显示剩余电量为30％，其示意图如图5所示。其余的电量侦测及显示方式，依此类推。
本发明另外提供一种电量侦测及显示的方法，请一并参考图1及图2，该方法包括下述步骤：
(a)微控制器14依据电池组10的电力特性内建一电量对应表；
(b)脉波侦测器11侦测电池组10所回馈的电压值及电流值；
(c)电压量测电路12量测电池组10的输出电压值；
(d)电流量测电路13量测电池组10的输出电流值；
(e)微控制器14由电压量测电路12所量测的电压值及电流量测电路13所量测的电流值，根据电量对应表取得电池组10的电量值；
(f)显示单元15将电量值信息显示出来。
如前所述，经由本发明所提供的电量侦测及显示装置1，可准确地掌握电池组10的电量状态。并且可克服习知技术仅量测电压来推测电量所造成的误判。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (9)
1.一种电量侦测及显示装置，其装设于一电动车内，该电动车系装设有一电池组、及一负载，该电池组电连接至该负载，其特征在于：该电量侦测及显示装置包括：
一脉波侦测器，连接至所述电池组，用以侦测所述电池组所回馈的电压值及电流值；
一电压量测电路，电性连接至所述脉波侦测器，用以量测该电池组的输出电压值；
一电流量测电路，电性连接至所述脉波侦测器，用以量测该电池组的输出电流值；
一微控制器，电性连接至所述电压量测电路及电流量测电路，该微控制器对应接收该电压量测电路所量测的电压值以及该电流量测电路所量测的电流值；
一显示单元，连接至所述微控制器，用以显示该微控制器所输出的电量信息；
其中，该微控制器依据该电池组的电力特性内建有一电量对应表，该微控制器由该电压量测电路所量测的电压值及该电流量测电路所量测的电流值，根据该电量对应表取得该电池组的电量值，并经由该显示单元将电量值显示出来。
2.如权利要求1所述的电量侦测及显示装置，其特征在于：所述电量对应表是由库仑量测法演算而成。
3.如权利要求1所述的电量侦测及显示装置，其特征在于：所述电量对应表是由综合电压值量测及库仑量测法演算而成。
4.如权利要求1所述的电量侦测及显示装置，其特征在于：所述微控制器是根据该电池组的使用次数调整该电量对应表。
5.如权利要求1所述的电量侦测及显示装置，其特征在于：所述显示单元为一液晶显示器。
6.一种适用于一电动车的电量侦测及显示方法，该电动车装设有一电量侦测及显示装置、一电池组、及一负载，该电量侦测及显示装置包括一脉波侦测器、一电压量测电路、一电流量测电路、一微控制器、及一显示单元，该方法包括如下步骤：
(a)所述微控制器依据该电池组的电力特性内建有一电量对应表；
(b)所述脉波侦测器侦测该电池组所回馈的电压值及电流值；
(c)所述电压量测电路量测该电池组的输出电压值；
(d)所述电流量测电路量测该电池组的输出电流值；
(e)所述微控制器系由该电压量测电路所量测的电压值及该电流量测电路所量测的电流值，根据该电量对应表取得该电池组的电量值；
(f)所述显示单元显示电量值信息。
7.如权利要求6所述的电量侦测及显示方法，其特征在于：于所述步骤(a)中，该电量对应表是由库仑量测法演算而成。
8.如权利要求6所述的电量侦测及显示方法，其特征在于：于所述步骤(a)中，该电量对应表是由综合电压值量测及库仑量测法演算而成。
9.权利要求6所述的电量侦测及显示方法，其特征在于：于所述步骤(a)中，该微控制器是根据该电池组的使用次数调整该电量对应表。
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