CN103097898A - 检测电源电压状况的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了检测电源的电压状况的方法和装置。检测电源（102）中的故障状况的示例电源监控器（100）包括：通信耦合于电源（102）的容性元件（104），容性元件（104）被配置为，响应于电源（102）具有与电源（102）的第一故障状况关联的第一电压而在塌陷状态和打开状态之间改变状态；检测器（108），其通信耦合于容性元件（104），以检测从容性元件（104）的状态改变生成的电压尖峰；以及信号发生器（110），其响应于电压尖峰而生成指示电源（102）处于第一故障状况的故障信号（112）。

Description

检测电源电压状况的方法和装置

技术领域

本公开总体涉及电力监控，尤其是涉及检测电源电压状况的方法和装置。

背景技术

电子设备常常采用一个或更多监控器监控电源的状况，电源可以包括例如一个或更多锂离子电池、一个或更多镍金属氢化物（NiMH）电池、超级电容器、燃料电池单元等。监控器能够确定电源何时操作在期望的或正常的操作电压范围之内或之外。操作在期望电压范围之外的示例包括电源操作在过压状况、欠压状况和/或在任何预定的电压阈值之上或之下。

发明内容

本文描述的产品的示例方法、装置、系统和/或设备能够检测电源的一个或更多状况。由本文描述的方法和装置检测的示例状况包括正常操作状况和在期望电压范围之外的状况，例如过压状况、欠压状况和/或在预定范围之外的任何电压状况。为了检测这样的状况，本文描述的示例方法包括将示例电容器通信耦合到被监控的电源。示例方法的示例电容器被配置为响应于电源具有与第一状况关联的电压而改变状态。电容器的状态改变导致生成指示第一状况的信号。

附图说明

参考附图描述了示例实施例，其中：

图1是根据本文描述的示例方法和装置的示例电源监控器的示意图，电源监控器包括被配置为监控电源的过压状况和自过压状况的恢复的示例电容器。

图2是根据本文描述的示例方法和装置的示例电源监控器的示意图，电源监控器包括被配置为监控电源欠压状况和自欠压状况的恢复的示例电容器。

图3是图1和图2的示例电容器的横截面视图。

图4是图1、图2和/或图3的示例电容器的极板之间的间隙距离以电池电压为函数的曲线图。

图5是用于实现图1的示例电源监控器的示例处理的流程图表示，示例处理可以利用机器可读指令实现。

图6是用于实现图2的示例电源监控器的示例处理的流程图表示，示例处理可以利用机器可读指令实现。

图7是在检测图1和图2的示例电源的过压状况和欠压状况的示例电路中实现的图1的示例电源监控器和图2的示例电源监控器的示意图。

图8是可以执行例如图5和/或图6的机器可读指令以实现图1、图2和/或图3的示例电源监控器的示例计算机的框图。

具体实施方式

本文描述的示例方法和装置能够检测电源何时操作在故障状况，例如过压状况、欠压状况或被确定在预定范围之外的任何电压状况。过压状况指的是电源的电压在电源被视为正常操作的电压范围的上限之上。欠压状况指的是电源的电压在电源被视为正常操作的电压范围的下限之下。电源被视为正常操作的电压范围有时候在本文中被称为期望电压范围。期望电压范围可以由例如电源制造商定义，或者由实现电源的电路或设备的设计者定义。定义过压状况的期望电压范围的上限有时候在本文中被称为过压阈值。定义欠压状况的期望电压范围的下限有时候在本文中被称为欠压阈值。

一般来说，本文描述的示例方法和装置采用可调谐MEMS（微机电系统）电容器来检测被监控的电源何时操作在故障状况。如下面详细描述的，本文描述的示例MEMS电容器被调谐为在被监控的电源中，分别响应于过压状况或欠压状况而以可恢复方式塌陷（collapse）和/或打开（open）。此外，本文描述的示例MEMS电容器被调谐为分别响应于电源从过压状况或欠压状况恢复而再次打开或再次闭合。本文描述的示例MEMS电容器的塌陷、打开、再次打开和再次闭合生成指示被监控的电源的操作状况的一个或更多信号。这些信号可以以多种方式用来例如保护电源和/或与电源关联（例如，从电源接收电力）的电路和设备。

与以前的电源监控系统（例如使用消耗微瓦量级功率的CMOS（互补金属氧化物半导体）器件的监控器）相比，本文描述的示例方法和装置可以提供零电流消耗（受限于一个或更多电容的漏电）。此外，本文描述的示例电源监控器可以承受比以前的监控器（例如使用CMOS电路的监控器）高的电压。这种在较高电压击穿水平下监控电源的能力在例如混合动力交通工具中使用的多单元电池组是特别有优势的，在混合动力交通工具中串联使用了几百个单元。此外，本文描述的示例MEMS电容器向电源监控器提供磁滞而不消耗额外的功率。相比之下，以前的系统，例如使用CMOS电路的那些系统，需要额外的磁滞电路，其消耗了额外的功率。所公开的示例的其他优势或替换优势和益处从图1-5及其相应的描述中是显而易见的。

图1是示例电源监控器100的示意图，电源监控器100被配置为监控示例电源102的过压状况以及自过压状况的恢复。图2是示例电源监控器200的示意图，电源监控器200被配置为监控示例电源102的欠压状况以及自欠压状况的恢复。如下面详细描述的，图1的示例电源监控器100和图2的示例电源监控器200可以一起用于监控与电源102关联的整个期望电压范围。在图1和图2的说明性示例中，电源102是电池。然而，本文描述的示例方法和装置可以用于监控可替换类型的电源以及包括不止一个电池或单元的电源。

图1的示例电源监控器100被配置为检测示例电源102的电压（V_CELL）何时超出针对电源102规定的期望电压范围的过压阈值。在说明性示例中，期望电压范围被定义为包括示例电源102可以正常操作的电压以及不对其自身或任何关联设备或电路产生损害的电压。

图1的示例电源监控器100包括与电阻器106串联耦合的可调谐MEMS电容器104。图1的示例电源监控器100还包括施密特触发器108和锁存器110。通常，电容器104、电阻器106、施密特触发器108以及锁存器110配合生成指示电源102操作状况的输出112。

示例电容器104通信耦合于电源102并且具有根据V_CELL而变化的电容（C_V）。图1的示例电容器104被调谐或被配置为，响应于V_CELL超出与电源102关联的过压阈值，电容器104的极板以非破坏性和可恢复方式塌陷。施加到电容器104的、导致这种塌陷的电压在本文中被称为吸合电压（pull-in voltage）。在下面结合图3详细描述了对示例电容器104进行调谐，使其具有对应于过压阈值的吸合电压。

在电源102在期望电压范围内操作期间，电容器104的极板是打开的。因此，当电源102在期望电压范围内操作时，施密特触发器108的输入是逻辑高。当电容器104响应于V_CELL超出过压阈值而塌陷时，在施密特触发器108的输入端生成负走向尖峰。施密特触发器108将该尖峰转换为干净的负走向沿，并将其输出到锁存器110。

在图1的说明性示例中，锁存器110的输出112被初始设置为逻辑高。当施密特触发器108将负走向沿输送到锁存器110时，锁存器110被复位。在图1的说明性示例中，锁存器110的复位使输出112指示电源102的电压超出了过压阈值。可以以任何合适的方式使用输出112来保护电源102和/或任何关联的电路免受损害错误操作等。例如，输出112可以被输送返回到电源102作为禁用信号。额外地或替换地，输出112可以被输送到控制器或处理器（例如下面结合图8描述的示例计算机800的处理器812），该控制器或处理器能够禁用电源102和/或可能被电源102的操作影响的任何关联电路。在某些示例中，输出112可以被用于约束或限制电源102的操作，而不是禁用电源102。

当电源102由于检测到过压状况而被禁用或限制一段时间时，V_CELL降低，并且除非发生意外情况，否则其最终返回到期望的电压范围。也就是说,V_CELL跌落到低于过压阈值。图1的示例电容器104被调谐为，响应于V_CELL跌落到低于过压阈值的某个值，电容器104的极板（从上述的塌陷状态）再次打开。低于过压阈值的这个值被选择为将磁滞引入到电源监控器100中。这个值在此被称为释放电压（pull-outvoltage）。此外，图1的示例电源监控器100的磁滞基本等于电容器104的吸合电压和电容器104的释放电压之间的差。下面结合图3详细描述了将示例电容器104调谐到特定的释放电压。

当示例电容器104的极板响应于V_CELL达到电容器104的释放电压而再次打开时，在施密特触发器108的输入端生成正走向尖峰。施密特触发器108将该尖峰转换为干净的正走向沿，并将其输出到锁存器110。

当锁存器之前响应于过压状况而被复位时，响应于由施密特触发器108生成的正走向沿而设置锁存器110。示例锁存器110的设置使输出112返回到指示V_CELL已经返回或恢复到期望电压范围的逻辑高。可以以任何合适的方式使用输出112来将之前由于过压状况而被禁用或限制的电源102和/或任何关联电路的操作激活或解除限制。例如，输出112可以被输送返回到电源102作为使能信号。额外地或替换地，输出112可以被输送到控制器或处理器（例如下面结合图8描述的示例计算机800的处理器812），该控制器或处理器能够将电源102和/或可能被电源102的操作影响的任何关联电路使能或解除限制。

图2的示例电源监控器200被配置为检测V_CELL何时跌落到针对电源102规定的期望电压范围的欠压阈值。如下面的描述所示，图2的示例电源监控器200以类似于图1的示例电源监控器100的方式，但是反向地操作。

图2的示例电源监控器200包括与电阻器206串联耦合的可调谐MEMS电容器204。图2的示例电源监控器200还包括施密特触发器208和锁存器210。通常，电容器204、电阻器206、施密特触发器208以及锁存器210配合生成指示电源102的操作状况的输出212。

示例电容器204通信耦合于电源102，并且具有根据V_CELL而变化的电容（C_V）。图2的示例电容器204被调谐或配置为，使得当V_CELL在期望电压范围内时，电容204的极板（以非破坏性和可恢复方式）塌陷。进一步地，图2的示例电容器204被调谐为，使得电容204的极板响应于V_CELL跌落到低于与电源102关联的欠压阈值而打开。如上所述，施加到电容器204的、导致极板打开的电压在本文中被称为释放电压。在下面结合图3详细描述了对示例电容204进行调谐，使其具有对应于欠压阈值的释放电压。

由于在电源102操作在期望电压范围内期间，电容器104的极板塌陷，所以当电源102操作在期望电压范围内时，施密特触发器208的输入是逻辑低。当电容器204响应于V_CELL跌落到低于欠压阈值而打开时，在施密特触发器208的输入端生成正走向尖峰。施密特触发器208将该尖峰转换为干净的正走向沿，并将其输出到锁存器210。

在图2的说明性示例中，锁存器210的输出212被初始设置为逻辑低。当施密特触发器208将正走向沿输送到锁存器210时，锁存器210的输出212被切换，以指示电源102的电压跌落到低于欠压阈值。可以以任何合适的方式使用输出212来保护电源102和/或任何关联电路免受损害错误操作等。例如，输出212可以被输送返回到电源102作为禁用信号。额外地或替换地，输出212可以被输送到控制器或处理器（例如下面结合图8描述的示例计算机800的处理器812），该控制器或处理器能够禁用电源102和/或可能被电源102的操作影响的任何关联电路。在某些示例中，输出212可以被用于约束或限制电源102的操作，而不是禁用电源102。

当电源102由于检测到欠压状况而被禁用或限制一段时间时，V_CELL增加，并且除非意外情况，否则最终返回到期望的电压范围。也就是说,V_CELL超出欠压阈值。图2的示例电容器204被调谐，使得电容器204的极板响应于V_CELL超出高于欠压阈值的某个值而（从上述的打开状态）再次塌陷。高于欠压阈值的这个值被选择为将磁滞引入到电源监控器200中。如上所述，这个值在此被称为吸合电压。因此，图1的示例电源监控器200的磁滞基本等于电容器204的释放电压和电容器204的吸合电压之间的差。下面结合图3详细描述了将示例电容器204调谐到特定的吸合电压。

当示例电容器204的极板响应于V_CELL达到电容器204的吸合电压而再次塌陷时，在施密特触发器208的输入端生成负走向的尖峰。施密特触发器208将该尖峰转换为干净的负走向沿，并将其输出到锁存器210。

干净的负走向沿切换锁存器210的输出212，以指示V_CELL已经返回或恢复到期望的电压范围。可以以任何合适的方式使用输出212来将之前由于欠压状况而被禁用或限制的电源102和/或任何关联电路的操作激活或解除限制。例如，输出212可以被输送返回到电源102，作为使能信号。额外地或替换地，输出212可以被输送到控制器或处理器（例如下面结合图8描述的示例计算机800的处理器812），该控制器或处理器能够将电源102和/或可能被电源102的操作影响的任何关联电路使能或解除限制。

施密特触发器108-b、锁存器110-b以及输出112-b的配置有时候在本文中被称为检测器电路，并且可以通过如下任何合适的电路、器件和/或配置实现，这些电路、器件和/或配置能够检测由电容器104和204生成的电压尖峰并且生成对应的输出112和212，以指示电源102的故障状况和自故障状况的恢复。

虽然在图1和图2中示出了本文描述的实现电源监控器的示例方式，但是在图1和图2中示出的元件、处理和/或器件中的一个或更多可以以任何其他方式组合、分拆、重新布置、省略、消除和/或实现。进一步地，示例电容器104、204，示例电阻器106、206，示例施密特触发器108、208，示例锁存器110、210，和/或更一般地说，图1和图2的示例电源监控器100和200可以由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的组合实现。因此，例如，示例电容器104、204，示例电阻器106、206，示例施密特触发器108、208，示例锁存器110、210，和/或更一般地说，图1和图2的示例电源监控器100和200中的任意一个可以由一个或更多电路、可编程处理器、专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑器件（PLD）和/或现场可编程逻辑器件（FPLD）等实现。当随附的装置权利要求中的任意一项被解读为覆盖纯软件和/或固件实现时，示例电容器104、204，示例电阻器106、206，示例施密特触发器108、208，示例锁存器110、210，和/或更一般地说，图1和图2的示例电源监控器100和200中的至少一个由此被明确地定义成包括存储软件和/或固件的计算机可读介质，例如存储器、DVD、CD等。再进一步，图1和图2的电源监控器100和200可以包括除了在图1和图2中示出以外的或替换在图1和图2示出的一个或更多元件、处理和/或器件，和/或可以包括不止一个任何或所有示出的元件、处理和器件。

图3是能够实现图1和图2的示例电容器104和204的电容器300的横截面视图。如上所述，图1和图2的示例MEMS电容器104和204可以被调谐到具有吸合电压和释放电压。根据本文所述的方法和装置，图1和图2的电容器104和204被调谐到具有能够指示电源102的故障状况和自故障状况的恢复的吸合电压和释放电压。

图3的示例可调谐电容器300包括可动极板302和固定极板304。响应于吸合电压被施加到电容器300，可动极板302沿参考标号306标示的箭头指示的方向向固定极板304移动。通常，极板302和304的这种塌陷会损害电容器300，因此通常被避免。然而，本文描述的示例方法和装置使用这种塌陷分别生成图1的输出112和图2的输出212，以指示故障状况或自故障状况的恢复。

为了防止损害电容器300，在固定极板304的面对可动极板302的表面上淀积隔离层308。因此，当可动极板302响应于吸合电压被施加到电容器300而塌陷时，可动极板302被强制在隔离层308上，从而防止例如短路。

可以通过配置电容器的尺寸和纵横比来调谐电容器300的吸合电压和释放电压。电容器300的吸合电压由等式1给出，电容器104的释放电压由等式2给出。

等式1： $V_{\mathrm{PULL}-\mathrm{IN}}=x_0\sqrt{\frac{8k{x}_0}{27\mathrm{\ϵA}}}$

等式2： $V_{\mathrm{PULL}-\mathrm{OUT}}=x_0\sqrt{\frac{2k{t}_{\mathrm{ISO}}}{\mathrm{\ϵA}}}$

在等式1和2中，x_o表示可动极板302和固定极板304之间在打开方向上的间隙；t_ISO表示隔离层308的厚度；x表示可动极板302与固定极板304之间的距离；A表示极板302和304的面积；ε表示极板302与304之间的介电常数；k表示可动极板302的弹性常数,其由可动极板302的厚度和与其关联的材料常数确定（根据杨氏模量和泊松比）。如图3所示，x^'表示可动极板302相对固定极板304的位移，x-hat示出正x方向。在示出的示例中，t_ISO显著小于x_o。

上述用于吸合电压和释放电压的等式表明了，其各自可以被独立控制。例如，可以通过设置或调整x₀来调谐吸合电压，而可以通过设置或调整t_ISO来调谐释放电压。因此，配置电容器104的吸合电压和释放电压可以控制对应的电源监控器100或200的磁滞。如上所述，磁滞由电容器104的吸合电压和释放电压之间的差定义。

例如，当电源102从由图1的示例电容器104检测到的过压状况恢复时，在V_CELL跌落到低于吸合电压对应的过压阈值后，示例电容器104不立即再次打开（在响应于过压状况而塌陷后）。而是，图1的示例电容器104被调谐到具有小于吸合电压某个量的释放电压，这个量对应于示例电源监控器100的期望磁滞量。因此，示例电容器104不再次打开，并且在输出端112上生成恢复信号，直到V_CELL在期望电压范围内由磁滞定义的一个量。类似的但反向的配置可以被应用到图2的示例电源200及其示例电容器204。

图4是图1、2和/或3的示例电容器104、204、300的极板302与304之间的间隙距离（x）以V_CELL为函数的曲线图400。曲线图400包括第一图示402和第二图示404，第一图示402对应于图1的被配置为监控电源102的过压状况的示例电容器104，第二图示404对应于图2的被配置为监控电源102的欠压状况的示例电容器204。第一图示402和第二图示404在图4中是垂直对准的，以展示图1的示例电容器104和图2的示例电容器204之间的示例关系。然而，一些示例可以包括电容器104和204之间的替换关系和/或配置。例如，在第一图示402中示出的释放电压可以是比在第二图示404中示出的吸合电压小的电压。也就是说，第一图示402和第二图示404可以在对应于电容器104和204的状态（例如打开状态和塌陷状态）改变的部分处重叠。

关于对应于图1的过压电容器104的第一图示402，当V_CELL驻留在期望电压范围之后超出吸合电压时，x被减少到接近零（由隔离层308的厚度限制）。如第一图示402所示，图1的电容器104的释放电压对应于电源102的期望电压范围的上限。当从过压状况恢复时，x保持接近零，直到达到释放电压。在从过压状况恢复到至少一部分期望电压范围后，图1的示例电容器104保持塌陷。当达到图1的过压电容器104的释放电压时，极板302与304之间的距离快速增加。因此，图1的示例电容器104的磁滞由图4的第一图示402的参考数字406标示的电压差示出。

关于对应于图2的欠压电容器204的第二图示404，当V_CELL在驻留在期望电压范围后达到释放电压时，x快速增加。如第二图示404所示，图2的电容器204的吸合电压对应于电源102的期望电压范围的下限。当从欠压状况恢复时，x保持在对应于极板302和304被打开的点处，直到达到吸合电压。在从欠压状况恢复到至少一部分期望电压范围后，图2的示例电容器204保持打开。当达到图2的欠压电容器204的吸合电压时，极板302与304之间的距离快速减少。因此，图2的示例电容器204的磁滞由图4的第二图示404中的参考数字408标示的电压差示出。

图5是用于实现图1的示例电源监控器100的流程图。图6是用于实现图2的示例电源监控器200的流程图。在某些实例中，图5和/或图6的示例流程图中的一个或更多处理或元素可以利用机器可读指令执行。在这样的实例中，机器可读指令包括由处理器（例如下面结合图8讨论的示例计算机800中示出的处理器812）执行的程序。该程序可以体现在存储在与处理器812关联的计算机可读介质上的软件中，计算机可读介质例如CD-ROM、软盘、硬盘、数字通用盘（DVD）或存储器，但是整个程序和/或其一部分可以替换地由不同于处理器812的设备执行，和/或体现在固件或专用硬件中。进一步地，虽然参考了在图5和图6中示出的流程图描述了示例程序，但可以替换地使用实现示例电源监控器100和/或200的许多其他方法。例如，可以改变方块的执行顺序，和/或可以改变、消除或合并所描述的某些方块。

如上所述，图5和图6的示例过程可以使用存储在有形计算机可读介质上的代码指令（例如，计算机可读指令）实现，这些有形计算机可读介质是例如硬盘驱动器、闪存存储器、只读存储器（ROM）、紧凑盘（CD）、数字通用盘（DVD）、缓存、随机存取存储器（RAM）和/或存储信息任何持续时间（例如，持续延长的时间段，永久、短暂的情况，暂时缓冲和/或缓存信息）的任何其他存储介质。如本文所使用的，术语有形计算机可读介质被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储装置并且排除传播信号。额外地或者替换地，图5和图6的示例处理可以使用存储在非暂态计算机可读介质上的代码指令（例如，计算机可读指令）实现，这些非暂态计算机可读介质是例如硬盘驱动器、闪存存储器、只读存储器、紧凑盘、数字通用盘、缓存、随机存取存储器和/或存储信息任何持续时间（例如，持续延长的时间段，永久、短暂的情况，暂时缓冲和/或缓存信息）的任何其他存储介质。如本文所使用的，术语非暂态计算机可读介质被明确定义为包括任何类型的计算机可读介质并且排除传播信号。

图5的流程图开始于对监控电源102的判定（方块500）。通过例如电源102的制造商针对图1的电源102确定过压阈值的值（方块501）。如上所述，过压阈值定义了电源102可以正常操作的期望电压范围的上限。由于图1的示例电源监控器100专用于检测V_CELL何时超出过压阈值，所以电容器104被调谐到具有基本等于过压阈值的吸合电压（方块502）。接着，通过将电容器104通信耦合于电源102、电阻器106、施密特触发器108以及锁存器110，如图1所示，将电容器104部署在示例电源监控器100中（方块504）。

接着，电源监控器100可以连续监控电源102。如果达到在方块502处配置的吸合电压，则在施密特触发器108的输入端将生成负走向尖峰。当负走向尖峰被呈递到施密特触发器108的输入端时（方块506），尖峰被施密特触发器108转换为干净的负走向沿（方块508）。否则，电源监控器100继续监控电源102（方块506）。

返回参考方块508，由施密特触发器108生成的负走向沿导致锁存器110生成输出112，以指示在电源102中已经发生过压状况（方块510）。如上所述，可以由任何合适的器件（例如图8的处理器812）使用输出112来纠正和/或保护免于过压状况。

电容器104保持塌陷，因此输出112保持指示过压状况，直到在电源102处达到释放电压。电容器104响应于达到释放电压而再次打开。电容器104的再次打开在施密特触发器108的输入端处引起正走向尖峰。当这个尖峰被呈递到施密特触发器108时（方块512），施密特触发器108将该尖峰转换为干净的正走向沿（方块514）。否则，电源监控器100继续监控电源102自过压状况的恢复（方块512）。

返回参考方块512，由施密特触发器108生成的正走向沿导致锁存器110切换输出112，以指示电源102已经从过压状况恢复（方块516）。如上所述，可以由任何合适的器件（例如图8的处理器812）使用输出112来将电源102的操作再次使能或解除限制。接着，图5的示例流程图结束（方块518）。

图6的流程图开始于对监控电源102的判定（方块600）。通过例如电源102的制造商针对图2的电源102确定欠压阈值的值（方块601）。如上所述，欠压阈值定义了电源102可以正常操作的期望电压范围的下限。由于图2的示例电源监控器200专用于检测V_CELL何时跌落到低于欠压阈值，所以电容器204被调谐到具有基本等于欠压阈值的释放电压（方块602）。接着，通过将电容器204通信耦合于电源102、电阻器206、施密特触发器208以及锁存器210，如图2所示，将电容器204部署在示例电源监控器200中（方块604）。

接着，电源监控器200可以连续监控电源102。如果达到在方块602处配置的释放电压，则在施密特触发器208的输入端将生成正走向尖峰。当正走向尖峰被呈递到施密特触发器208的输入端时（方块606），该尖峰被施密特触发器208转换为干净的正走向沿（方块608）。否则，电源监控器200继续监控电源102（方块606）。

返回参考方块608，由施密特触发器208生成的正走向沿导致锁存器210生成输出212，以指示在电源102中已经发生欠压状况（方块610）。如上所述，可以由任何合适的器件（例如图8的处理器812）使用输出212来纠正和/或保护免于欠压状况。

电容204保持打开，因此输出212保持指示欠压状况，直到在电源102处达到吸合电压。电容器204响应于达到吸合电压而再次塌陷。电容器204的再次塌陷在施密特触发器208的输入端处引起负走向尖峰。当这个尖峰被呈递到施密特触发器208时（方块612），施密特触发器208将该尖峰转换为干净的负走向沿（方块614）。否则，电源监控器200继续监控电源102从欠压状况的恢复（方块612）。

返回参考方块612，由施密特触发器208生成的负走向沿导致锁存器210切换输出212，以指示电源102已经从欠压状况恢复（方块616）。如上所述，可以由任何合适的器件（例如图8的处理器812）使用输出212来将电源102的操作再次使能或解除限制。接着，图6的示例流程图结束（方块618）。

图7是示例电路700的示例配置的示意图，示例电路700被配置为监控图1和图2的示例电源102的过压状况和欠压状况。具体地，图7的示例电路700包括并联耦合的图1的示例电源监控器100和图2的示例电源监控器200。因此，图1的示例电源监控器100的电容器104和图2的示例电源监控器200的电容器204受V_CELL影响。因此，图1的示例电源监控器100和图2的示例电源监控器200可以分别生成输出112和212，以指示电源102是处于过压状况还是欠压状况。图7的示例电路700是将图1的示例电源监控器100和图2的示例电源监控器200组合的示例配置，虽然其他配置和/或电路是可能的。

图8是示例计算机800的框图，示例计算机800能够执行图5和/或图6的指令的至少一个指令，以实现图1的电源监控器100和/或图2的电源监控器200。计算机800可以是，例如服务器、个人计算机、移动电话（例如，蜂窝电话）、个人数字终端（PDA）、互联网设备、机顶盒或任何其他类型的计算设备。

计算机800的即时示例包括处理器812。例如，处理器812可以由Pentium^TM系列、Itanium^TM系列或XScale^TM系列的一个或更多Intel^TM微处理器实现。当然，其他系列的其他处理器也是合适的。

处理器812经由总线818与主存储器通信，包括易失性存储器814和非易失性存储器816。易失性存储器814可以由同步动态随机存取存储器（SDRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）、RAMBUS动态随机存取存储器（RDRAM）和/或任何其他类型的随机存取存储器器件实现。非易失性存储器816可以由闪存存储器和/或任何其他期望类型的存储器器件实现。对主存储器814、816的存取通常由存储器控制器（未示出）控制。

计算机800还可以包括接口电路820。接口电路820可以由任何类型的接口标准实现，例如以太网接口、通用串行总线（USB）和/或PCI快速接口。

一个或更多输入设备822连接到接口电路820。输入设备822允许用户输入数据和命令到处理器812中。输入设备可以由例如键盘、鼠标、触摸屏、轨道垫、轨迹球、指纹和/或声音识别系统实现。

一个或更多输出设备824也连接到接口电路820。输出设备824可以由例如显示设备（例如，液晶显示器，阴极射线管（CRT），打印机和/或扬声器）实现。因此，接口电路820通常包括图形驱动卡。

接口电路820还包括通信设备（例如，请求服务器），例如调制解调器或网络接口卡，以有助于经由网络826（例如，以太网连接，数字用户线（DSL）,电话线，同轴电缆，蜂窝电话系统等）与外部计算机交换数据。

计算机800还包括用于存储软件和数据的一个或更多大容量存储设备828。这种大容量存储设备828的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、紧凑盘驱动器以及数字通用盘（DVD）驱动器。

图5和图6的代码指令可以被存储在大容量存储设备828中，存储在易失性存储器814中，存储在非易失性存储器816中和/或存储在诸如CD或DVD的可移除存储介质中。

本发明涉及的本领域技术人员应当明白，可以对描述的示例实施例以及在本发明的范围内实现的其他实施例做出修改。

Claims (13)

1.一种用于检测电源的电压状况的方法，所述方法包括：

将通信耦合于电源的容性元件配置为，响应于所述电源具有与所述电源的第一状况关联的第一电压而在塌陷状态和打开状态之间改变状态；以及

使检测器与所述容性元件通信，以检测从所述容性元件的状态改变生成的电压尖峰，其中所述检测器响应于所述电压尖峰而生成指示所述电源处于所述第一状况的信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一状况是过压状况，并且其中所述容性元件被配置为响应于所述电源具有所述第一电压而处于所述塌陷状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述容性元件被配置为当所述电源的电压在期望电压范围内时处于所述打开状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一状况是欠压状况，并且其中所述容性元件被配置为响应于所述电源具有所述第一电压而处于所述打开状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述容性元件被配置为当所述电源的电压在期望电压范围内时处于所述塌陷状态。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述容性元件的塌陷包括可动极板接合固定极板，所述固定极板具有布置在要被所述可动极板接合的表面上的隔离层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述电源包括具有多个电池单元的电池组、一个或更多超级电容器或一个或更多燃料电池单元中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述容性元件包括可调谐的微机电系统（MEMS）电容器。

9.一种检测电源中电压状况的电源监控器，所述电源监控器包括：

容性元件，其通信耦合于所述电源，所述容性元件被配置为，响应于所述电源具有与所述电源的第一状况关联的第一电压而在塌陷状态和打开状态之间改变状态；

检测器，其通信耦合于所述容性元件，以检测从所述容性元件的状态改变生成的电压尖峰；以及

信号发生器，其响应于所述电压尖峰而生成指示所述电源处于所述第一状况的信号。

10.根据权利要求9所述的监控器，其中所述容性元件包括可调谐的微机电系统电容器。

11.一种检测电源的电压状况的电源监控器，所述电源监控器包括：

第一电容器，其通信耦合于所述电源，所述第一电容器具有第一可动极板，当所述电源处于非故障状况时，所述第一可动极板与第一固定极板隔开第一距离，其中所述第一可动极板响应于所述电源中的过压状况而塌陷在所述第一固定极板的第一隔离层上；

第一检测器电路，其通信耦合于所述第一电容器，以响应于检测到所述第一可动极板塌陷在所述第一固定极板的所述隔离层上而生成第一故障信号；

第二电容器，其通信耦合于所述电源，所述第二电容器具有第二可动极板，当所述电源处于非故障状况时，所述第二可动极板接合第二固定极板的隔离层，其中所述第二可动极板响应于所述电源中的欠压状况而与所述第二固定极板的所述隔离层脱离；以及

第二检测器电路，其通信耦合于所述第二电容器，以响应于检测到所述第二可动极板与所述第二固定极板脱离而生成第二故障信号。

12.根据权利要求11所述的监控器，其中所述第一可动极板被配置为，响应于从所述过压状况的恢复而与所述第一固定极板的所述隔离层脱离。

13.根据权利要求12所述的监控器，其中所述第二可动极板被配置为，响应于从所述欠压状况的恢复而接合所述第二固定极板的所述隔离层。

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