电池的充电状态显示装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种电池的充电状态显示装置，其能够清楚地显示电池的充电状态。


背景技术：

[0002]
近年来，对环境友好的电动汽车(ev)、混合动力汽车(phev)的使用与日俱增，这些电动汽车、混合动力汽车中安装有充电电池，从而提供汽车运行的动力。
[0003]
对于这些电动汽车、混合动力汽车，通过将充电桩(充电站)的充电枪连接于汽车充电口而对汽车内的电池充电。目前，对于公共使用的充电桩，其上一般设置有充电状态显示屏幕，由此可以告知用户目前的充电状态，从而用户可以选择在适当的时间结束充电。然而，更多情况下，用户是在家对于汽车充电。对于用户在自家进行充电的家用充电桩，可能不具备这种充电状态显示屏幕，因此，当在自家进行充电时，为了能够让用户获知充电状态，汽车自带充电电量状态的指示功能，就成为了迫切需要的功能。
[0004]
对此，想到在汽车充电口设置led指示灯，在充电时led指示灯显示一种颜色，在充电完成时led灯显示另一种颜色，从而能够判断是否完成了充电。然而，通过这种led指示灯，用户仅仅能够判断是否完成充电，而无法识别目前的充电电量状态，并且无法掌握当前的电池电量，这对于车辆的使用是很不方便的。


技术实现要素：

[0005]
为了解决上面提到的问题，本实用新型提供了一种电池的充电状态显示装置，其能够利用简单的结构让用户充分了解电池在当前的充电电量状态，并且成本低廉、安装要求低且通用性强。
[0006]
本实用新型的提供了一种充电状态显示装置，包括：
[0007]
电量读取部，用于读取处于充电状态中的电池的当前电量；
[0008]
显示部，该显示部在电池充电时被点亮；以及
[0009]
显示调整部，该显示调整部用于根据所述当前电量调整所述显示部的点亮颜色，使得在所述当前电量为0时所述显示部以第一颜色点亮，并且在所述电池的电量为100％时以不同于第一颜色的第二颜色点亮，并且在所述当前电量在0至100％之间时，所述显示部以特定比例的第一颜色与第二颜色的混合颜色点亮。
[0010]
由于本实用新型的充电状态显示装置包括显示调整部，其能够调整显示部的点亮颜色，使得点亮颜色对应于电池电量而变化。因此，用户通过视觉观察显示部的点亮颜色，能够大体上了解电池的当前的充电情况。
[0011]
根据上面的充电状态显示装置，优选地，所述第一颜色相对于所述第二颜色的比例随着所述电池的当前电量的增加而逐渐降低。
[0012]
在上面的充电状态显示装置中，由于第一颜色相对于第二颜色的比例随着电池的当前电量的增加而逐渐降低，因此，点亮颜色对应于电池电量而渐变地变化。通过视觉观察
当前点亮颜色是偏向于第一颜色还是第二颜色，以及混合色中第一颜色或第二颜色的浓度，能够判断出电池电量处于什么范围，更清楚地了解充电情况。
[0013]
根据上面的充电状态显示装置，优选地，在所述当前电量在0至100％之间时，所述显示部以闪烁的方式点亮，并且在所述当前电量在100％时，所述显示部以常亮的方式点亮。
[0014]
在上面的充电状态显示装置中，由于在充电中时和充电结束时，显示装置以不同的闪烁状态和常亮状态点亮，因此，能够更加清楚地判断出电池的充电是否完成。
[0015]
根据上面的充电状态显示装置，优选地，所述显示调整部控制所述显示部的所述闪烁，使得随着所述电池的所述当前电量的增加，所述闪烁的周期变长。
[0016]
在上面的充电状态显示装置中，由于显示部闪烁的周期随着电池电量的增加而变长，电池电量越低闪烁的越块，电池电量越高闪烁的越慢，因此能够更清楚地通过视觉观察闪烁的周期或快慢来判断当前的充电状态。
[0017]
根据上面的充电状态显示装置，优选地，所述显示调整部控制所述显示部的所述闪烁，使得所述显示部以呼吸状的亮暗状态闪烁。
[0018]
在上面的充电状态显示装置中，由于显示部以呼吸状的亮暗状态闪烁，因此与瞬间点亮和瞬间熄灭的情况相比，能够提高闪烁的连续性，大幅提升用户的视觉感受。
[0019]
根据上面的充电状态显示装置，优选地，所述第一颜色为黄色，并且所述第二颜色为绿色。
[0020]
在上面的充电状态显示装置中，分别选择黄色和绿色作为第一颜色和第二颜色，因此，由于这两种颜色的色相差距明显，用户观察时能够清楚地识别出颜色的差别，有利于通过分别颜色来判断充电状态。
[0021]
根据上面的充电状态显示装置，优选地，在故障的状态下，所述显示调整部调整所述显示部以不同于所述第一颜色、所述第二颜色以及所述混合颜色的第三颜色点亮。
[0022]
在上面的充电状态显示装置中，由于能够在故障状态下以第三颜色点亮，因此能够清楚地识别出充电故障，从而通知用户。
[0023]
根据上面的充电状态显示装置，优选地，在故障的状态下，所述显示部以常亮的状态以第三颜色点亮。
[0024]
在上面的充电状态显示装置中，由于示出故障的第三颜色是常亮的，因此，当开始进行充电时，用户就能够容易发现显示部不是处于闪烁显示的正常充电状态，从而能够更加易于提醒用户发生故障。
[0025]
根据上面的充电状态显示装置，优选地，所述显示部是至少一个led指示灯。
[0026]
在上面的充电状态显示装置中，由至少一个led指示灯构成显示部，成本低廉、安装方便。
[0027]
根据上面的充电状态显示装置，优选地，所述充电状态显示装置设置于汽车的充电口。
[0028]
在上面的充电状态显示装置中，在汽车的充电口设置了所述充电状态显示装置，因此即使在充电桩上未设置用于显示充电状态的装置时，也能够充分了解汽车的充电状态。
附图说明
[0029]
图1是根据本实用新型实施例的充电显示装置的框图。
[0030]
图2是根据本实用新型实施例的充电显示装置的控制单元的布线图。
[0031]
图3是根据本实用新型实施例的控制信号的波形示意图。
[0032]
图4是传统技术中的闪烁方式的波形示意图。
[0033]
参考标号列表
[0034]
100充电状态显示装置
[0035]
101电量读取部
[0036]
102显示部(led指示灯)
[0037]
103显示调整部
[0038]
10控制芯片
具体实施方式
[0039]
以下，将通过参考附图描述本实用新型的具体实施方式，从而更清楚地说明本实用新型的技术方案。
[0040]
需要注意的是，在本实用新型的附图仅仅是为了清楚地示出与本实用新型的方案相关部分而简单示出的示意图，并未示出可能存在的一些非必要部位，因此这些附图不应理解为对本实用新型的限制，其可能与使用时的真实结构不同。
[0041]
图1示出了本实施例的充电状态显示装置100的示意性框图。如图1所示，充电状态显示装置100包括电量读取部101、显示部102和显示调整部103，其中，电量读取部101用于读取电池的当前电量；显示部102用于显示充电状态，从而使得用户能够用肉眼识别出当前的充电状态；并且显示调整部103用来调整和控制显示部102对于充电状态的显示。
[0042]
在本实施例中，充电状态显示装置100以设置在汽车(电动汽车、混合动力汽车)上为例，更具体地，设置在汽车的充电口上为例。然而，应当注意的是，充电状态显示装置100的这种设置位置仅仅是实例而已，其可以设置在需要显示充电状态的任何其他产品上。
[0043]
在本实施例中，充电状态显示装置100的显示部102以至少一个led指示灯为例，led指示灯能够在控制下以不同的颜色点亮，并且还能够按照希望的模式闪烁(亮灭)。led指示灯可以直接由光源进行显示，也可以包括光源和导光部，并且可以根据安装空间以及希望的设计性外观由用户观察到。例如，led指示灯可以是点状、环状的等等。后文中，显示部102也称为led指示灯102。
[0044]
在本实施例中，采用led指示灯作为显示部102的原因在于，led指示灯的体积非常小，仅需要占用很小的空间，因此对于安装空间的要求非常低，而且也不会对于其他部件存在干涉。在充电状态显示装置100设置在汽车充电口的情况下，充电口周围用于设置充电显示装置的空间是有限的，采用数字化的显示屏幕等来进行充电状态显示是不太可行的，而且价格昂贵从而会使得整车的成本增加，而且维护的成本也很高。然而，根据本实施例，仅仅通过设置体积很小、对安装空间要求很低并且成本低廉的led指示灯进行显示，就能够使得用户用肉眼清楚地识别出当前的充电状态。
[0045]
根据本实施例的电量读取部101和显示调整部103由图2所示的示意性控制单元来实现。如图2所示，控制单元包括作为主控芯片的控制芯片10，例如可以采用renesas rl78
系列芯片，其能够发出pwm信号，经过led驱动器(led驱动芯片)使led指示灯工作，并且进行显示调整，因此起到显示调整部103的作用。如图2所示，控制芯片10能够读取汽车中的电池的当前电量，因此起到电量读取部101的作用。例如，控制芯片10可以是使用lin总线通过连接器而连接至汽车中的管理汽车电池的汽车电池管理芯片或者控制器等等，从而实现读取电池的当前电量。led驱动器(led驱动芯片)例如可以采用bd18347芯片。
[0046]
下面，将具体地描述根据本实施例的充电状态显示装置100的构造和效果。
[0047]
led指示灯102设置在可充电汽车(电动汽车、混合动力汽车)的充电口上，具体地，充电口附近的面板上。led指示灯102的数量可以设计为一个，或者也可以根据需要设计成多个。在本实施例中，led指示灯102的光源包括能够显示不同颜色例如黄色、绿色和红色的三个灯珠，从而led指示灯102能够以不同的颜色被点亮或被观察到。例如，在电池电量为0时，led指示灯102的黄色灯珠点亮而绿色和红色的灯珠熄灭，从而led指示灯整体以黄色显示(点亮)；在电池电量为100％时，led指示灯102的绿色灯珠点亮而黄色和红色的灯珠熄灭，从而led指示灯整体以绿色显示；在电池电量在0至100％之间时，led指示灯102的黄色灯珠和绿色灯珠点亮且红色灯珠熄灭，黄色灯珠和绿色灯珠以一定比例(例如亮暗程度)点亮，从而led指示灯整体以黄色和绿色的混合颜色显示。另外，在故障的状态下，led指示灯102的仅红色灯珠点亮，从而led指示灯整体以红色显示。值得注意的是，上面的led的光源由三个灯珠构成仅仅是实例而已，可以是能够显示三种颜色的一个灯珠。另外，除了以特定颜色点亮之外，led指示灯102还能够以循环亮灭的形式而闪烁地显示。led指示灯102的上面提到的这种点亮颜色以及闪烁可以通过显示调整部103来控制。
[0048]
led指示灯102与构成电量读取部101和显示调整部103的图2所示的控制单元相连接，从而电气地导通并且还以可通信的方式导通。如图2所示，控制单元的控制芯片10经由三条控制线与led驱动器相连，三条控制线分别为对用于进行led绿色显示、led黄色显示和led红色显示的信号进行pwm控制的控制线。选择三条控制线是因为led指示灯102以纯色显示的颜色数量为三种即黄色、绿色和红色。led驱动器根据控制芯片10进行的pwm控制来驱动led指示灯102具体是图2所示的三个灯珠，使其以规定的颜色和模式点亮，从而led指示灯102整体以规定的颜色和模式显示并被观察到。
[0049]
在汽车进行充电操作时，充电口中设置的充电状态显示装置100收到汽车开始充电的信号，于是进行充电状态显示。使用lin总线通过连接器连接至汽车电池管理芯片的控制芯片10作为电量读取部101实时地或者每隔一段时间读取当前的电池电量。控制芯片10根据所读取的电池电量作为显示调整部103来调整led指示灯102的显示。具体说，控制芯片10根据所读取的电池电量发出pwm信号，调整led指示灯102的黄色和绿色的显示比例，使得当电池电量越多，绿色相对于黄色的比例越高，直至当电池充满电即电池电量达到100％时绿色的比例达到100％。被赋予了特定比例的黄色和绿色显示的pwm信号经由led绿和led黄的控制线传输到led驱动器，于是led驱动器驱动led指示灯102，使其以特定比例的黄绿色的混合色点亮，直至完全充满电以绿色点亮。
[0050]
在电量读取部101实时地连续读取电池电量时，显示调整部103相应地连续地逐渐调整黄绿色的比例。在电量读取部101每隔一段时间读取电池电量时，显示调整部103相应地每隔一段时间调整黄绿色的比例。
[0051]
由此，根据本实施例的充电状态显示装置，led指示灯102根据电池电量能够以不
同的颜色被点亮或被观察到。用户通过由肉眼判断led指示灯的颜色102能够大体判断出电池的充电程度。例如，当led指示灯102以偏向黄色显示时，能够判断充电程度不到50％，并且能够通过黄色的浓度来判断是否接近50％的充电量，例如黄色的浓度越浅，越接近50％的充电量；当led指示灯102以偏向绿色显示时，能够判断充电程度超过50％，并且能够通过绿色的浓度来判断是否接近100％的充电量，例如绿色的浓度越弄，越接近100％的充电量；当led指示灯102以单独的绿色显示时，能够判断电池已经充满电。
[0052]
以上，根据本实施例的充电显示装置100，由于其能够根据电池电量而以不同的颜色点亮显示部102，因此，用户通过观察显示部102的颜色能够判断出电池的当前充电情况。
[0053]
下面，将描述根据本实施例的修改例。
[0054]
根据实施例的充电状态显示装置100能够通过观察颜色来掌握充电情况。为了能够更加精细的判断充电情况，除了上面的实施例中所描述的颜色显示和颜色调整外，控制单元还进行控制使得显示部102还进行闪烁显示并且显示调整部103还进行闪烁调整。
[0055]
具体，控制芯片10发出pwm信号，使得当读取的电池电量在0至100％之间时，不仅使得led指示灯102以规定的比例的黄绿混合色进行颜色显示，而且还同时使得led指示灯102闪烁，直至电池电量为100％即充电完成为止，此时使得led指示灯102停止闪烁并且以绿色常亮。
[0056]
因此，除了观察颜色外，用户能够通过观察led指示灯102是闪烁还是常亮而更清楚地掌握电池是处于充电中的状态还是处于已经充满电的状态，这比根据实施例能够更加容易了解充电情况。
[0057]
此外，控制芯片10作为显示调整部103在调整显示部102的显示颜色并且使得显示部102闪烁地显示之外，还调整当进行闪烁时的闪烁方式即亮灭方式。根据修改例的该充电状态显示装置100，如图3的波形图所示，显示调整部102通过调整pwm而使得led指示灯102逐渐地变亮变暗，即以呼吸状的亮暗状态闪烁。
[0058]
根据修改例的充电状态显示装置100，由于led指示灯102以呼吸状的亮暗状态逐渐地变亮变暗，因此，与图4所示的传统技术采用的瞬间亮灯和瞬间灭灯的方式相比，增加了连续感，视觉感受更愉快。
[0059]
此外，如图3的波形图所示，显示调整部103还调整显示部102闪烁的周期，即每次亮灯灭灯的时间，使其随着电池电量的变大，闪烁周期也变长。例如如图3所示，在电池电量较低未达到50％时，使得显示部闪烁的周期为2秒，即相邻两次亮灯峰值之间的时间间隔是2秒，或者说，从最亮到逐渐变为最暗又重新逐渐变为最亮的时间为2秒。随着充电的进行，电池电量逐渐变大，达到50％至90％，此时，显示部闪烁的周期为从2秒增加为4秒。随着充电的继续进行，电池电量逐渐变大，达到90％以上，此时，显示部闪烁的周期为从4秒增加为5秒。
[0060]
由于显示部闪烁的周期能够根据电池电量的大小而变化，因此，在视觉观察颜色变化的同时，还能够结合闪烁周期的长短来更加准确地判断当前的电池电量。例如，在上面的例子中，用户通过充电口的led指示灯的闪烁状态以及指示灯颜色，可以了解到充电的进度，状态分为：电量未达到50％、电量为50％～90％、电量达到90％、充电完成，4种状态。
[0061]
需要注意的是，上面提到的显示部的周期的设置仅仅是实例而不是限制性的，其可以是2秒、4秒、5秒之外的其他任意时间。另外，上面提到的用于改变闪烁周期的电池电量
的设置也仅仅是实例而已，并非必须是按照电池电量在50％以下、50％至90％、90％以上和100％来分割整个充电周期，而是可以按照需要随意分割从而将整个充电时期分割为所需数量的多段，并且按照分割的多段来设计每段的闪烁周期，例如每20％分割一次从而将整个充电时期分割为5段，并且为每一段设置合适的闪烁周期等等。另外，不是必须分段地设计闪烁周期，而是可以使得闪烁周期随着电池电量的变大而连续地逐渐变长。
[0062]
以上已经详细表述了根据本实用新型实施例和修改例的充电状态显示装置，其能够以渐变色的方式使得显示部点亮，从而能够通过视觉观察当前的显示颜色，能够大体掌握电池的充电情况；此外，其还能够以呼吸状亮暗的方式使得显示部闪烁，从而能够提升闪烁的连续性，提高视觉感受；此外，其能够使得显示部的闪烁的周期随着电池电量的增大而变长，从而能够容易地根据闪烁的周期的长短来判断电池的充电情况。
[0063]
根据本实用新型的充电状态显示装置，其能够以简单的装置实现对充电状态的显示，成本低廉、操作简单并且安装要求低。
[0064]
本领域技术人员能够理解的是，上面描述的本实用新型的实施例中的内容和部件仅仅是用于方便理解本实用新型的技术方案而采用的实例，其并不是限制性的。例如，在实施例中，在电池电量为0时，显示部以黄色点亮，在电池电量为100％时，显示部以绿色点亮，并且在电池电量为0至100％之间时，显示部以特定比例的黄绿色的混合色渐变地显示，然而这些颜色仅仅是实例，只要在电池电量在0和100％时的显示颜色是不同的两种颜色优选色相差别较大的两种颜色，可以选用任何颜色，而不必须是黄色和绿色。在实施例中，在感测到充电发生故障时，显示部以红色显示，但是这仅仅是实例，只要发生故障时的显示颜色明显不同于充电时的显示颜色，可以选用任何颜色，而且故障时的显示也不必须是常亮，也可以是闪烁地显示。在实施例中，显示部以led指示灯为例，但是这不是限制性的，其可以是能够进行颜色显示的任何其他装置。在实施例中，led指示灯的数量为1个，但是其可以是两个以上，并且这些led指示灯可以同时以相同状态显示，也可以是根据电池电量的增大而使得工作的led指示灯的数量变多。在实施例中，充电状态显示装置设置于充电汽车的充电口，但是这不是限制性的，其可以设置于任何由充电显示需求的产品上。
[0065]
本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
[0066]
本实用新型总结为如下的[1]-[10]。
[0067]
[1].一种电池的充电状态显示装置(100)，包括：
[0068]
电量读取部(101)，用于读取处于充电状态中的电池的当前电量；
[0069]
显示部(102)，该显示部在电池充电时被点亮；以及
[0070]
显示调整部(103)，该显示调整部用于根据所述当前电量调整所述显示部的点亮颜色，使得在所述当前电量为0时所述显示部以第一颜色点亮，并且在所述电池的电量为100％时以不同于第一颜色的第二颜色点亮，并且在所述当前电量在0至100％之间时，所述显示部以特定比例的第一颜色与第二颜色的混合颜色点亮。
[0071]
[2].根据[1]所述的电池的充电状态显示装置(100)，其中，
[0072]
所述第一颜色相对于所述第二颜色的比例随着所述电池的当前电量的增加而逐渐降低。
[0073]
[3].根据[1]所述的电池的充电状态显示装置(100)，其中，
[0074]
在所述当前电量在0至100％之间时，所述显示部(102)以闪烁的方式点亮，并且
[0075]
在所述当前电量在100％时，所述显示部(102)以常亮的方式点亮。
[0076]
[4].根据[3]所述的电池的充电状态显示装置(100)，其中，
[0077]
所述显示调整部(103)控制所述显示部(102)的所述闪烁，使得随着所述电池的所述当前电量的增加，所述闪烁的周期变长。
[0078]
[5].根据[3]或[4]所述的电池的充电状态显示装置(100)，其中，
[0079]
所述显示调整部(103)控制所述显示部(102)的所述闪烁，使得所述显示部以呼吸状的亮暗状态闪烁。
[0080]
[6].根据[1]至[4]的任一项所述的电池的充电状态显示装置(100)，其中，
[0081]
所述第一颜色为黄色，并且所述第二颜色为绿色。
[0082]
[7].根据[1]所述的电池的充电状态显示装置(100)，其中，
[0083]
在故障的状态下，所述显示调整部(103)调整所述显示部(102)以不同于所述第一颜色、所述第二颜色以及所述混合颜色的第三颜色点亮。
[0084]
[8].根据[7]所述的电池的充电状态显示装置(100)，其中，
[0085]
在故障的状态下，所述显示部(102)以常亮的状态以第三颜色点亮。
[0086]
[9].根据[1]所述的电池的充电状态显示装置(100)，其中，
[0087]
所述显示部(102)是至少一个led指示灯。
[0088]
[10].根据[1]所述的电池的充电状态显示装置(100)，其中，
[0089]
所述充电状态显示装置设置于汽车的充电口。

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