[发明专利]操作电池的荷电状态指示器的方法、指示电路及监测电路

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种操作电池的荷电状态指示器的方法、电池荷电状态的指示电路以及电池荷电状态的监测电路。

背景技术

荷电状态（State of Charge，简称SOC）是电池中当前存储的能量与其完全充电状态的能量的比值的度量。例如，半满状态的电池可描述为具有50%的SOC。

过去，只有少数高端的电池包（例如，用于电源工具的电池包）才具有SOC指示器。很多中低端的电源工具的电池包没有SOC指示器。具有SOC指示器的电池包通过分立元件来实现。然而，许多终端用户发现在开始一个项目前知道电池的SOC极其重要。例如，在爬上楼梯到屋顶工作前，能提前知道电源工具的电池包中还有多少电力很有益处。

SOC指示器通常采用多个发光二极管（Light-emitting Diode，简称LED）来实现。其中，点亮的LED的数量指示SOC。也就是说，每个LED与一个SOC阈值相关，如果SOC达到了该阈值，对应的LED被点亮。

现有技术中的SOC指示器有很多问题。图1所示为现有技术中的电池包SOC指示器工作的功耗模式的示意图100，通常有一个按钮用于激活SOC监测电路和SOC指示器，以使其工作一固定的时间段。如图1所示，SOC指示器包括待机模式和正常模式。当按钮被松开时，SOC指示器工作于待机模式，此时SOC指示器消耗非常低的电流，以等待按钮被按下。当按钮被按下时，SOC指示器工作于正常模式，此时SOC指示器显示电池包的SOC。

然而，按钮可能会引发一些损坏电池包的故障情况。例如，当电池包置于工具箱内，按钮被工具箱中的其他物件碰到时，可能会不小心被按下并长期保持按下的状态。结果，SOC监测器和SOC指示器均开启，从而导致从电池包流出大约为10-20毫安的持续电流。通常，一个完全充电的锂离子电池存储1500毫安.时的电能。如果电池包被使用一整天，可能只剩下500毫安.时的电能。假设漏电流为20毫安，只需一天多的时间即可耗尽剩下的所有电能。如果长时间不使用，例如经过一个很长的假期或是几次使用之间间隔好几周，电池包被完全放电。完全放电将损害电池包并缩短其使用寿命。

现有技术中的SOC指示器还存在一个问题，即通过关断所有的LED来指示最低的SOC，这样会混淆用户得知真实的SOC。图2所示为现有技术中的SOC指示器工作于正常模式时的多个状态的示意图200。在图2中，SOC指示器包括三个LED，SOC指示器可工作于状态202、204、206或208。为便于描述，图2中黑色的LED表示对应的LED被点亮，白色的LED表示对应的LED被熄灭。在状态202中，当电池包的SOC大于第一阈值T1时（例如，电池包完全充电时），SOC指示器通过点亮所有的LED来显示SOC。随着电池包被使用，SOC逐渐降低，LED依次熄灭。例如，在状态204中，当SOC高于第二阈值T2但低于第一阈值T1时，两盏LED保持点亮，一盏LED熄灭。在状态206中，当SOC高于第三阈值T3但低于第二阈值T2时，一盏LED保持点亮，两盏LED熄灭。在状态208中，当达到最低的SOC时，例如，SOC低于第三阈值T3，所有的LED熄灭。然而，当所有的LED熄灭时，用户可能会产生困惑。例如，LED可能因为以下其他原因全部熄灭：LED损坏，按钮损坏，或是电池包损坏。因此，用户不能确定是发生以上的问题，还是电池包具有最低的SOC。

现有技术中的SOC指示器还有一个问题，即当SOC靠近阈值（例如，T1、T2和T3）时，由于电噪声或其他原因，LED会随着SOC的变化而闪变。例如，如果输入比较器的电池电压和参考阈值电压非常接近，电池电压由于负载变化或电池内部的变化而受到较大的噪声调制，从而使得比较器不稳定地交替输出逻辑“1”和逻辑“0”。随着比较器的输出在“1”和“0”之间来回变化，LED闪变。这不能就真实的SOC提供清晰的指示，从而困惑用户。

概括而言，现有技术中的SOC指示器易受到误操作的影响，从而消耗电池的电能，并且不能够提供SOC的清晰指示。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种操作电池的荷电状态指示器的方法、指示电池荷电状态的设备以及电池荷电状态的监测电路，可降低误操作的影响，并提供清晰的电池电荷指示。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种操作电池包的荷电状态指示器的方法，所述方法包括：

如果开启装置被激活，荷电状态指示器的操作从第一模式切换至第二模式，在所述第二模式下，所述荷电状态指示器消耗第一数量的电力；及