CN208654294U - 蓄电池状态检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉蓄电池领域，提供一种蓄电池状态检测装置。该装置包括处理模块以及测量模块，测量模块进一步包括端电压测量单元、交流信号发射单元以及交流信号接收单元。其中，端电压测量单元分别与处理模块以及蓄电池连接，端电压测量单元测量蓄电池的端电压并将生成的电压测量信号发送至处理模块；交流信号发射单元分别与处理模块以及蓄电池连接，处理模块产生的交流激励信号经交流信号发射单元放大后输入至蓄电池；交流信号接收单元分别与处理模块以及蓄电池连接，蓄电池产生的交流响应信号经交流信号接收单元放大并滤波后输入至处理模块。该蓄电池状态检测装置能够实时检测蓄电池的状态，有利于改善蓄电池供电的安全性与可靠性。

Description

蓄电池状态检测装置

技术领域

本实用新型涉及蓄电池技术领域，提供一种蓄电池状态检测装置。

背景技术

随着汽车的普及，蓄电池的使用越来越普遍。目前，蓄电池在车载时或者放置于仓库中进行保存时，由于难以及时获知蓄电池的当前状态，常常直到使用时才发现蓄电池已经处于低电量或者已经失效，影响蓄电池的供电安全与可靠性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种蓄电池状态检测装置，以解决上述技术问题。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

第一方面，本实用新型实施例提供一种蓄电池状态检测装置，包括：

处理模块；

测量模块，测量模块包括：

端电压测量单元，端电压测量单元分别与处理模块以及蓄电池连接，端电压测量单元测量蓄电池的端电压并将生成的电压测量信号发送至处理模块；

交流信号发射单元，交流信号发射单元分别与处理模块以及蓄电池连接，处理模块产生的交流激励信号经交流信号发射单元放大后输入至蓄电池；

交流信号接收单元，交流信号接收单元分别与处理模块以及蓄电池连接，蓄电池在交流激励信号的激励下产生的交流响应信号经交流信号接收单元放大并滤波后输入至处理模块。

处理模块能够根据接收到的交流激励信号以及交流响应信号计算蓄电池的交流内阻，而蓄电池的交流内阻以及蓄电池的端电压都是表征蓄电池状态的重要参数，进而处理模块可以在此基础上评估蓄电池的状态。该蓄电池状态检测装置结构简单，能够实时检测蓄电池的状态，有利于改善蓄电池供电的安全性与可靠性。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，交流信号发射单元包括：

放大电路，放大电路的输入端与处理模块连接，放大电路对交流激励信号进行放大；

驱动电路，驱动电路的输入端与放大电路的输出端连接，驱动电路用于增加交流激励信号的驱动能力；

感应电容，感应电容的两端分别与驱动电路的输出端以及蓄电池连接，用于将交流激励信号感应至蓄电池。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，交流信号接收单元包括：

第一级放大电路，第一级放大电路的输入端与蓄电池连接，第一级放大电路为差分放大电路；

第二级放大电路，第二级放大电路的输入端与第一级放大电路的输出端连接，第二级放大电路为运算放大器同相放大电路或运算放大器反相放大电路；

第三级放大电路，第三级放大电路的输入端与第二级放大电路的输出端连接，第三级放大电路的输出端与处理模块连接，第三级放大电路为带通滤波放大电路，用于放大交流响应信号并过滤掉交流响应信号的频率成分中与交流激励信号的频率成分不同的部分。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，蓄电池状态检测装置还包括：

电源管理模块，电源管理模块分别与处理模块以及外部电源连接，电源管理模块将外部电源的电压转换为处理模块的工作电压。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，电源管理模块包括：

场效应管，场效应管的源极与蓄电池连接，场效应管的漏极与稳压器连接，稳压器用于将场效应管的漏极的输出电压变换至处理模块的工作电压；

三极管，三极管的基极与处理模块连接，三极管的发射极接地，三级管的集电极与场效应管的栅极连接，三级管的集电极经由电阻与场效应管的源极连接；

控制开关，控制开关的一端接地，三级管的集电极经由二极管与控制开关的另一端与连接。

通过控制开关或者通过三极管的基极上的控制信号均可以控制场效应管的导通，从而实现蓄电池状态检测装置的电压转换。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，外部电源为蓄电池。

可以直接使用蓄电池为蓄电池状态检测装置供电，降低装置复杂度。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，蓄电池状态检测装置还包括：

状态提示模块，状态提示模块与处理模块连接，状态提示模块在处理模块的控制下发出能够表征蓄电池的状态的提示信号。

状态提示模块能够将蓄电池的状态及时通知用户，以便用户采取相应的措施。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，状态提示模块包括蜂鸣器、信号指示灯、显示器、扬声器中的一种或多种设备。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，蓄电池状态检测装置还包括：

通信配置模块，通信配置模块与处理模块连接并与终端设备通信连接，终端设备能够通过通信配置模块配置处理模块中的参数。

通过设置通信配置模块，使得终端设备能够配置处理模块中的参数，这些参数包括用于评估蓄电池的状态的参数，从而使得对蓄电池的状态的评估具有更大的灵活性与扩展性。

结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，通信配置模块包括RS232接口、RS422接口、RS485接口、I2C接口、CAN接口、USB接口、SPI接口中的一种或多种接口。

为使本实用新型的上述目的、技术方案和有益效果能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的蓄电池状态检测装置的结构框图；

图2示出了本实用新型实施例提供的交流信号发射单元的电路结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例提供的交流信号接收单元的第一部分的电路结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例提供的交流信号接收单元的第二部分的电路结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例提供的电源管理模块的第一部分的电路结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例提供的电源管理模块的第二部分的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

图1示出了本实用新型实施例提供的蓄电池状态检测装置的结构框图。参照图1，蓄电池状态检测装置包括处理模块以及测量模块。其中，测量模块进一步包括端电压测量单元、交流信号发射单元以及交流信号接收单元。

处理模块可以是一种集成电路芯片，具有信号的运算处理能力。具体可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微控制单元(MicroController Unit，MCU)、网络处理器(Network Processor，NP)或者其他常规处理器；还可以是专用处理器，包括数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。在本实用新型实施例中，以处理模块为意法半导体公司生产的型号为STM32F100C8TB的单片机为例进行阐述，但并不构成对本实用新型的保护范围的限制。

端电压测量单元分别与处理模块以及蓄电池连接，端电压测量单元用于测量蓄电池的端电压并将生成的电压测量信号发送至处理模块，以STM32F100C8TB单片机为例，其具有模数转换(ADC)端口，能够完成对电压测量信号的采样。测量蓄电池的端电压属于一种常见的现有技术，可以采用诸如电阻分压法等方案，在此处不再详细阐述。处理模块在获得电压测量信号后，可以进一步计算出蓄电池当前的端电压。

交流信号发射单元以及交流信号接收单元用于测量蓄电池的交流内阻。交流信号发射单元分别与处理模块以及蓄电池连接，同时交流信号接收单元也分别与处理模块以及蓄电池连接。测量蓄电池的交流内阻的基本工作原理是：处理模块生成交流激励信号，交流激励信号经交流信号发射单元放大后被输入至蓄电池，蓄电池在交流激励信号的激励下产生的交流响应信号，交流响应信号经交流信号接收单元放大并滤波后输入至处理模块，处理模块基于交流激励信号以及交流响应信号计算出蓄电池的交流内阻。

其中，交流激励信号可以为电流信号，常见为1KHz的正弦波，由处理模块产生。以STM32F100C8TB单片机为例，其具有数模转换(DAC)端口，可以用于输出交流激励信号。交流响应信号可以为电压信号，通常也为正弦波，可以由处理模块对其进行采样。在处理模块中可以通过如下公式计算获得蓄电池的交流内阻：

R＝V₀·cosθ/I_s (1)

其中，V₀表示交流响应信号，I_s表示交流激励信号，θ表示二者之间的相位差。

图2示出了本实用新型实施例提供的交流信号发射单元的电路结构示意图。参照图2，在图2示出的实施方式中，交流信号发射单元可以包括放大电路、驱动电路以及感应电容。

其中，放大电路主要包括四个运算放大器U7A、U7B、U7C以及U7D，运算放大器U7A的同相输入端连接到处理模块，其输入信号SIN即为交流激励信号。运算放大器U7A起反馈跟随作用；运算放大器U7B进行交流激励信号跟随以增加其驱动能力，同时利用运算放大器虚断的特点，降低反馈电流对电路的影响；运算放大器U7D通过电容C51反馈交流信号；运算放大器U7C实现信号放大功能。

驱动电路的输入端连接到运算放大器U7C的输出端，驱动电路主要包括NPN型的三极管Q3以及PNP型的三极管Q4，三极管Q3与Q4的发射极相互连接，三极管Q3与Q4的基极通过二极管D7以及D8相互连接，三极管Q3的基极与集电极之间跨接有电阻R33，三极管Q3的集电极通过电阻R34连接到正向的高电平，三极管Q4的基极与集电极之间跨接有电阻R44，三极管Q4的集电极通过电阻R46连接到负向的高电平。三极管Q3以及Q4用于增加交流激励信号的驱动能力。

感应电容C50位于交流信号发射单元的末端，感应电容C50的一端连接到驱动电路的输出端，感应电容C50的另一端连接到蓄电池，感应电容用于将放大后的交流激励信号感应述蓄电池。

在某些实施方式中，在驱动电路的输出端还可以设置限流电阻R36、R38、R39以及R41，用于限制交流激励信号的大小。

图3示出了本实用新型实施例提供的交流信号接收单元的第一部分的电路结构示意图，图4示出了本实用新型实施例提供的交流信号接收单元的第二部分的电路结构示意图。结合参照图3以及图4，在图3以及图4示出的实施方式中，交流信号接收单元可以包括三级依次连接的放大电路。

其中，第一级放大电路为差分放大电路，主要包括运算放大器U3A、U3D以及U3C。交流响应信号包括两部分，分别对应蓄电池的正极以及负极，在图3中负极对应的信号为RESPOND－，正极对应的信号为RESPOND+。信号RESPOND－经电容C33输入至运算放大器U3A的同相输入端，信号RESPOND+经电容C36输入至运算放大器U3D的同相输入端。运算放大器U3A与运算放大器U3D的反相输入端通过电阻R57以及R58相互连接。同时，运算放大器U3A的反相输入端还通过电阻R11连接至运算放大器U3A的输出端，运算放大器U3D的反相输入端还通过电阻R21连接至运算放大器U3D的输出端。运算放大器U3A的输出端经电阻R12连接至运算放大器U3C的反相输入端，同时运算放大器U3D的输出端经电阻R24连接至运算放大器U3C的同相输入端。运算放大器U3C的输出端输出放大后的信号PSIN。

第二级放大电路为运算放大器同相放大电路或运算放大器反相放大电路，在图3中示出的为运算放大器同相放大电路的情况。运算放大器U3B的同相输入端与运算放大器U3C的输出端连接。运算放大器U3B的反相输入端通过电阻R15接地，同时通过电阻R14连接到运算放大器U3B的输出端。运算放大器U3B的放大倍数由R14与R15的比值决定。运算放大器U3B的输出端输出放大后的信号ASIN。

第三级放大电路为带通滤波放大电路，主要包括运算放大器U5B、U5A以及基准电压芯片U6(型号REF3025)。其中，运算放大器U5B的同相输入端与运算放大器U3B的输出端连接。运算放大器U5B的反向相输入端与运算放大器U5B的输出端连接，运算放大器U5B的输出端连接到运算放大器U5A的反相输入端。运算放大器U5B主要起电压跟随作用。电压基准芯片U6用于产生基准电压，将交流响应信号的正弦波的负半周期提升至OV以上，便于后续处理模块进行采样，电压基准芯片U6的输出端连接至运算放大器U5A的同相输入端。运算放大器U5A起放大滤波作用，用于放大交流响应信号并过滤掉交流响应信号的频率成分中与交流激励信号的频率成分不同的部分，例如交流激励信号为1KHz的正弦波，则运算放大器U5A以中心频率为1KHz进行放大以及带通滤波，其中心频率点通过电阻R28以及滑动变阻器R26进行调节，其中心频率点处的放大倍率受其周围的电阻R27、电阻R29、电容C40以及电容C37影响。运算放大器U5A的输出端输出放大后的信号BTRESPONSE＿AD，该信号被输出至处理模块进行采样。处理模块进一步基于采样量化后的交流响应信号以及交流激励信号计算蓄电池的交流内阻。

进一步的，处理模块基于测量出的蓄电池的端电压以及蓄电池的交流内阻可评估蓄电池当前的状态，具体的评估准则不作限定。作为一种可选的实施方式，可以基于如下的准则进行评估：

将蓄电池分为三种状态：正常状态，一般状态以及失效状态。正常状态表示蓄电池能够正常供电，无需采取任何措施；一般状态表示蓄电池能够供电，但电量已经所剩不多，需要进行充电；失效状态表示蓄电池已经不能正常供电，需要进行更换或检修。具体可以采用以下判断方式进行判断：

蓄电池的标准内阻R＇可以通过下述公式进行定义：

其中，V_nom为蓄电池的标称电压，Q_nom为蓄电池的标称容量，C为标称容量对应的标准放电倍率，η为蓄电池的标准充电效率，蓄电池的标准内阻可以提前计算好并存储于处理模块中。

下限电压表示蓄电池的失效门限电压，报警电压表示蓄电池的放电截止电压，下限电压以及报警电压可以根据实际经验以及电池的型号通过人为制定或者测量获得。同样地，下限电压以及报警电压可以提前计算好并存储于处理模块中。

符号||表示条件关系“或”。在判断电池的状态时，应当按照(2)式右边三行从上至下的条件依次判断，如果某一行的条件不满足才进行下一行的判断。

可以理解的，上述判断蓄电池的状态的公式(2)仅为一个经验公式，其具有较好的判断效果，但不是唯一的判断准则，评估蓄电池的状态还可以采用其他的方式。

(2)式中涉及的蓄电池的标准内阻、门限电压、报警电压甚至倍数5、2均可以看作公式的参数，这些参数是需要事先指定的。继续参照图1，在本实用新型实施例的一种实施方式中，蓄电池状态检测装置还可以包括与处理模块连接的通信配置模块，通信配置模块同时还与终端设备通信连接，终端设备能够通过通信配置模块配置处理模块中的参数，例如上面所述的公式中的参数，当然还可以包括处理模块的其他工作参数。

其中，终端设备可以是计算机或者其他具有运算处理能力的设备。通信配置模块可以采用，但不限于RS232接口、RS422接口、RS485接口、I2C接口、CAN接口、USB接口、SPI接口中的一种或多种接口实现。以STM32F100C8TB单片机为例，该芯片本身就提供了丰富的接口供使用，例如SPI接口、I2C接口等。用户或预设的程序在终端设备上配置好相应的参数后，可以通过这些接口将参数发送至处理模块并保存生效。从而处理模块中的参数不是固定不变的而是可以动态更新的，之前已经阐述过，(2)式为经验公式，其中的参数时可以根据经验的积累进行优化的，对参数的优化更新可以通过通信配置模块完成，从而使对蓄电池的状态的评估更为准确。

可以理解的，在某些实施方式中，处理模块与终端设备之间的数据交互可以是双向的，处理模块能够将计算出的蓄电池的状态发送至终端设备使用户获知，甚至可以不在本地计算蓄电池的状态而是将相关的数据发送至终端设备进行计算。

检测获得的蓄电池的状态可以存储在处理模块中，由用户在适当的时候读取，或者，像上面所说的发送至终端设备，又或者，在某些实施方式中还可以通过在蓄电池状态检测装置中增设状态提示模块以产生提示信号，使用户获知蓄电池的状态。

如图1所示，状态提示模块与处理模块连接，状态提示模块可以包括，但不限于蜂鸣器、信号指示灯、显示器、扬声器中的一种或多种设备。这些设备的具体使用方式都是常见的现有技术，此处不再详细阐述。例如，在一种实施方式中，状态提示模块包括蜂鸣器以及信号指示灯，可以采取如下方式产生提示信号：

显然的，提示信号的产生应由处理模块进行控制。用户在观察到提示信号后，即可采取相应的措施，例如听到蜂鸣器鸣叫或者观察到红色指示灯亮时进行蓄电池的检修或更换，又例如观察到黄色指示灯亮时对蓄电池进行充电等。

通过设置状态提示模块使得用户能够及时并直观地获知蓄电池当前的状态，从而及时采取相应的处理措施，确保蓄电池的供电的安全与可靠，延长蓄电池的使用寿命。

进一步的，蓄电池状态检测装置本身需要消耗电能才能工作，通常蓄电池状态检测装置中的各个模块都有一定的工作电压，常见的为3.3V、5V等，在本实用新型实施例中为简化阐述，以3.3V为例进行阐述。可以通过外部的3.3V直流电源为蓄电池状态检测装置供电。但通常，并不一定刚好能满足要求的直流电源，在本实用新型实施例的一种实施方式中，蓄电池状态检测装置还可以包括电源管理模块，电源管理模块分别与处理模块以及外部电源连接，主要用于实现电压的转换，即将外部电源的电压转换为3.3V供处理模块使用。可以理解，如果其他模块需要使用3.3V电压，也可以直接和电源管理模块进行连接。

作为一种可选的方案，可以将蓄电池本身作为外部电源为蓄电池状态检测装置供电，如图1所示。这种方案实施起来十分简单，也避免了寻找外部电源的麻烦。并且，由于蓄电池状态检测装置供电的耗电量很小，同时检测蓄电池的状态通常并不需要不间断地检测，可以每隔一段时间检测一次，因此对蓄电池的电量不会造成明显的损耗，该方案具备良好的实用性。

下面具体阐述该方案。图5示出了本实用新型实施例提供的电源管理模块的第一部分的电路结构示意图，图6示出了本实用新型实施例提供的电源管理模块的第二部分的电路结构示意图。结合参照图5以及图6，电源管理模块的主要功能保护电压转换以及上电/唤醒控制，其主要元件包括三极管Q11、控制开关S1、场效应管Q10以及降压型稳压器U9(型号LT3621)。

其中，三极管Q11的基极与处理模块连接，三极管Q11的发射极接地，三级管Q11的集电极与场效应管Q10的栅极连接，三级管Q11的集电极还经由电阻R56与场效应Q10管的源极连接，同时场效应管Q10的源极还与蓄电池连接，VBAT即为蓄电池的输出电压。在场效应管Q10的源极与蓄电池之间还设置有保险丝F1，以及由电感L5与电容C34构成的滤波电路。场效Q10应管的漏极输出电压信号VIN至稳压器U9。三级管Q11的集电极还通过二极管D9与控制开关S1的一端连接，控制开关S1的另一端接地，同时控制开关S1连接有二极管D9的一端还通过二极管D10以及电阻R63与高电平3.3V连接，二极管D10以及电阻R63引出上电/唤醒信号START至处理模块。

电压信号VIN被输入至稳压器U9的VIN引脚以及经过限流电阻R55后被输入至稳压器U9的RUN引脚，电容C18以及C19为滤波电容。稳压器U9的输出端设置有储能电感L4、电阻R17以及电阻R18，电阻R17以及电阻R18的比值决定了稳压器U9的输出电压，在图6中为3.3V，图5中的3.3V电压实际上也是由图6中的稳压器U9提供。

电源管理模块的工作原理是：控制开关S1闭合时，或者三极管Q11的基极上的控制信号MCU＿SW为高电平时，场效应管Q10导通。通常，控制开关S1可以实现为一个按钮开关，按下时闭合，松开时断开。蓄电池状态检测装置启动时，长按控制开关S1，此时产生上电信号START使处理模块上电，同时场效应管Q10导通，稳压器U9输出3.3V电压供处理模块使用。处理模块上电成功后向三极管Q11的基极输出高电平信号MCU＿SW，此时由于通过控制信号MCU＿SW已经可以使场效应管Q10导通，因此可以松开控制开关S1，此时稳压器U9仍然能够持续输出3.3V电压，确保蓄电池状态检测装置的正常工作。

之前已经提到，在很多情况下，检测蓄电池的状态并不需要不间断地检测，可以每隔一段时间检测一次，因此在部分实施方式中，处理模块具有休眠功能，可以定期进入低功耗的休眠状态，以节省蓄电池状态检测装置对蓄电池电量的消耗。此时还可以通过按下控制开关S1唤醒处理模块，可以将此时产生的START信号称为唤醒信号，唤醒信号通常用于触发处理模块的中断以实现唤醒功能，例如，包括STM32F100C8TB单片机在内的大多数芯片都具有中断触发功能。

综上所述，本实用新型实施例体提供的蓄电池状态检测装置能够通过测量模块测量蓄电池的端电压以及交流内阻，进而再次基础上处理模块可以根据预设的公式评估获得蓄电池的状态，有利于实现对蓄电池的实时监测，改善蓄电池供电的安全性与可靠性。在本实用新型实施例的部分实施方式中，还可以设置状态提示模块将获得的蓄电池的状态及时通知用户，以便用户采取相应的措施。在本实用新型实施例的部分实施方式中，还可以设置电源管理模块实现外部电源到蓄电池状态检测装置的电压转换，其中，外部电源还可以直接采用蓄电池本身以简化蓄电池状态检测装置的实施。

需要指出，本实用新型实施例的附图中的数值、元件型号都是示例性的，并不构成对本实用新型保护范围的限制。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓄电池状态检测装置，其特征在于，包括：

处理模块；

测量模块，所述测量模块包括：

端电压测量单元，所述端电压测量单元分别与所述处理模块以及所述蓄电池连接，所述端电压测量单元测量所述蓄电池的端电压并将生成的电压测量信号发送至所述处理模块；

交流信号发射单元，所述交流信号发射单元分别与所述处理模块以及所述蓄电池连接，所述处理模块产生的交流激励信号经所述交流信号发射单元放大后输入至所述蓄电池；

交流信号接收单元，所述交流信号接收单元分别与所述处理模块以及所述蓄电池连接，所述蓄电池在所述交流激励信号的激励下产生的交流响应信号经所述交流信号接收单元放大并滤波后输入至所述处理模块。

2.根据权利要求1所述的蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述交流信号发射单元包括：

放大电路，所述放大电路的输入端与所述处理模块连接，所述放大电路对所述交流激励信号进行放大；

驱动电路，所述驱动电路的输入端与所述放大电路的输出端连接，所述驱动电路用于增加所述交流激励信号的驱动能力；

感应电容，所述感应电容的两端分别与所述驱动电路的输出端以及所述蓄电池连接，用于将所述交流激励信号感应至所述蓄电池。

3.根据权利要求1所述的蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述交流信号接收单元包括：

第一级放大电路，所述第一级放大电路的输入端与所述蓄电池连接，所述第一级放大电路为差分放大电路；

第二级放大电路，所述第二级放大电路的输入端与所述第一级放大电路的输出端连接，所述第二级放大电路为运算放大器同相放大电路或运算放大器反相放大电路；

第三级放大电路，所述第三级放大电路的输入端与所述第二级放大电路的输出端连接，所述第三级放大电路的输出端与所述处理模块连接，所述第三级放大电路为带通滤波放大电路，用于放大所述交流响应信号并过滤掉所述交流响应信号的频率成分中与所述交流激励信号的频率成分不同的部分。

4.根据权利要求1－3中任一项所述的蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述蓄电池状态检测装置还包括：

电源管理模块，所述电源管理模块分别与所述处理模块以及外部电源连接，所述电源管理模块将外部电源的电压转换为所述处理模块的工作电压。

5.根据权利要求4所述的蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述电源管理模块包括：

场效应管，所述场效应管的源极与所述蓄电池连接，所述场效应管的漏极与稳压器连接，所述稳压器用于将所述场效应管的漏极的输出电压变换至所述处理模块的所述工作电压；

三极管，所述三极管的基极与所述处理模块连接，所述三极管的发射极接地，所述三级管的集电极与所述场效应管的栅极连接，所述三级管的集电极经由电阻与所述场效应管的源极连接；

控制开关，所述控制开关的一端接地，所述三级管的集电极经由二极管与所述控制开关的另一端与连接。

6.根据权利要求4所述的蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述外部电源为所述蓄电池。

7.根据权利要求1－3中任一项所述的蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述蓄电池状态检测装置还包括：

状态提示模块，所述状态提示模块与所述处理模块连接，所述状态提示模块在所述处理模块的控制下发出能够表征所述蓄电池的状态的提示信号。

8.根据权利要求7所述的蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述状态提示模块包括蜂鸣器、信号指示灯、显示器、扬声器中的一种或多种设备。

9.根据权利要求1－3中任一项所述的蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述蓄电池状态检测装置还包括：

通信配置模块，所述通信配置模块与所述处理模块连接并与终端设备通信连接，所述终端设备能够通过所述通信配置模块配置所述处理模块中的参数。

10.根据权利要求9所述的蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述通信配置模块包括RS232接口、RS422接口、RS485接口、I2C接口、CAN接口、USB接口、SPI接口中的一种或多种接口。