本發(fā)明涉及超級電容領域，尤其設計一種超級電容狀態(tài)監(jiān)測電路及監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
：隨著電動汽車、電動摩托車的不斷投入市場，為這些電動車輛提供充電服務的充電樁也越來越普及，充電樁一般提供常規(guī)充電和快速充電兩種充電方式，人們可以使用特定的充電卡在充電樁提供的人機交互操作界面上刷卡使用，進行相應的充電方式、充電時間、費用數(shù)據(jù)打印等操作，充電樁顯示屏能顯示充電量、費用、充電時間等數(shù)據(jù)。在充電樁計費控制單元裝置中，一般會在外接電源上增加超級電容電路，當充電樁計費控制單元裝置外接電源接通時，超級電容會進行電能儲存，當外接電源斷開后，超級電容會將預先儲存的電能進行釋放，以使充電樁計費控制單元裝置還能正常運行一段時間。目前，對超級電容在外接電源接通或斷開情況下發(fā)生的狀態(tài)變化的監(jiān)測，大多是通過檢測超級電容的當前電量或放電電壓來判斷，但僅通過檢測超級電容的當前電量或放電電壓并不能準確的判斷出超級電容當前所處的狀態(tài)。上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不代表承認上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的在于，提供一種超級電容狀態(tài)監(jiān)測電路，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，對超級電容狀態(tài)監(jiān)測的準確性較差的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種超級電容狀態(tài)監(jiān)測電路，所述電路包括：第一檢測單元、第二檢測單元和處理單元；所述第一檢測單元，用于檢測供電單元的當前供電電壓，根據(jù)所述當前供電電壓獲得所述供電單元的當前工作狀態(tài)；所述第二檢測單元，用于檢測待監(jiān)測超級電容的當前電壓，根據(jù)所述當前電壓獲得所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)，所述待監(jiān)測超級電容與所述供電單元連接，所述供電單元在處于接通狀態(tài)時，對所述待監(jiān)測超級電容進行充電，所述供電單元在處于斷電狀態(tài)時，所述待監(jiān)測超級電容對負載放電；所述處理單元，用于對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷，獲得所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，以實現(xiàn)對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)監(jiān)測。優(yōu)選地，所述第一檢測單元包括：第一比較子單元和第一分壓子單元，所述第一分壓子單元的第一端與所述供電單元正極連接，所述第一分壓子單元的第二端接地，所述第一分壓子單元的分壓輸出端與所述第一比較子單元連接；所述第一比較子單元，用于獲取所述第一分壓子單元的分壓輸出端的第一電壓，將所述第一電壓作為所述當前供電電壓，將所述當前供電電壓與基準電壓進行比較，獲得第一比較結(jié)果，并根據(jù)所述第一比較結(jié)果確定所述供電單元的當前工作狀態(tài)。優(yōu)選地，所述第一比較子單元還用于在第一比較結(jié)果為當前供電電壓大于基準電壓時，將所述供電單元的工作狀態(tài)認定為供電正常狀態(tài)；在第一比較結(jié)果為當前供電電壓小于基準電壓時，將所述供電單元的工作狀態(tài)認定為斷電狀態(tài)。優(yōu)選地，所述第二檢測單元包括：第二比較子單元、第二分壓子單元和第三分壓子單元，所述第二分壓子單元的第一端及所述第三分壓子單元的第一端均與所述待監(jiān)測超級電容正極連接，所述第二分壓子單元的第二端及所述第三分壓子單元的第二端均接地，所述第二分壓子單元的分壓輸出端與所述第二比較子單元的第一輸入端連接，所述第三分壓子單元的分壓輸出端與所述第二比較子單元的第二輸入端連接；所述第二比較子單元，用于獲取所述第二分壓子單元的分壓輸出端的第二電壓以及所述第三分壓子單元的分壓輸出端的第三電壓，并將所述第二電壓和所述第三電壓作為所述當前電壓，將所述當前電壓與所述基準電壓進行比較，獲得第二比較結(jié)果，并根據(jù)所述第二比較結(jié)果確定所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)。優(yōu)選地，所述第二比較子單元還用于在第二比較結(jié)果為第二電壓大于基準電壓時，認定所述待監(jiān)測超級電容處于滿電量狀態(tài)；在第二比較結(jié)果為第二電壓小于基準電壓，且第三電壓大于基準電壓時，認定所述待監(jiān)測超級電容處于充電或放電狀態(tài)；在第二比較結(jié)果為第三電壓小于基準電壓時，認定所述待監(jiān)測超級電容處于空電量狀態(tài)。優(yōu)選地，所述處理單元，還用于根據(jù)所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)，并通過超級電容狀態(tài)真值表進行邏輯判斷，獲得所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果。優(yōu)選地，所述電路還包括：顯示單元；所述顯示單元，用于獲取所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，并根據(jù)所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示。優(yōu)選地，所述電路還包括：時鐘信號單元；所述時鐘信號單元用于生成方波信號，并將所述方波信號發(fā)送至所述處理單元；所述處理單元根據(jù)所述方波信號時生成脈沖信號，并將所述脈沖信號發(fā)送至所述顯示單元，以使所述顯示單元根據(jù)所述脈沖信號對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示。本發(fā)明還提供一種超級電容狀態(tài)監(jiān)測方法，所述方法包括以下步驟：第一檢測單元檢測供電單元的當前供電電壓，并根據(jù)所述當前供電電壓獲得所述供電單元的當前工作狀態(tài)；第二檢測單元檢測待監(jiān)測超級電容的當前電壓，并根據(jù)所述當前電壓獲得所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)；處理單元對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷，獲得所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，以實現(xiàn)對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)監(jiān)測。優(yōu)選地，所述處理單元對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷，獲得所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果之后，所述方法還包括步驟：顯示單元獲取所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，并根據(jù)所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示。本發(fā)明通過采用第一檢測單元來檢測供電單元的當前供電電壓，并根據(jù)所述當前供電電壓獲得所述供電單元的當前工作狀態(tài)，采用第二檢測單元檢測待監(jiān)測超級電容的當前電壓，并根據(jù)所述當前電壓獲得所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)，然后通過處理單元對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷，獲得了所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，實現(xiàn)了對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)的實時監(jiān)測，提高了對超級電容狀態(tài)監(jiān)測的準確性。附圖說明圖1為本發(fā)明一種超級電容電量監(jiān)測電路第一實施例的電路框圖；圖2為圖1所示的超級電容電量監(jiān)測電路與待監(jiān)測超級電容及供電單元的連接關(guān)系電路原理圖；圖3為圖1所示的超級電容電量監(jiān)測電路中第一檢測單元的電路框圖；圖4為圖3所示的第一檢測單元的電路原理圖；圖5為圖1所示的超級電容電量監(jiān)測電路中第二檢測單元的電路框圖；圖6為圖5所示的第二檢測單元的電路原理圖；圖7為本發(fā)明一種超級電容電量監(jiān)測電路第二實施例的電路框圖；圖8為圖7所示的超級電容電量監(jiān)測電路與顯示單元及時鐘信號單元的連接關(guān)系電路原理圖；圖9為本發(fā)明一種超級電容電量監(jiān)測方法第一實施例的流程圖。圖中，vdd：工作電壓，vcc：工作電壓接入端，tvs1：瞬態(tài)抑制二極管，c0～c7：電容器，r1～r20：電阻，d1：第一肖特基二極管，d2：第二肖特基二極管，rt1：限流電阻，bms1：待監(jiān)測超級電容，v0：供電單元的當前供電電壓，v1：待監(jiān)測超級電容的當前電壓，v+：基準電壓，led_red：紅色發(fā)光二極管，led_green：綠色發(fā)光二極管。本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。具體實施方式應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參照圖1，圖1為本發(fā)明一種超級電容電量監(jiān)測電路第一實施例的電路框圖。如圖1所示，所述電路包括：第一檢測單元101、第二檢測單元102和處理單元103；所述第一檢測單元101，用于檢測供電單元的當前供電電壓，根據(jù)所述當前供電電壓獲得所述供電單元的當前工作狀態(tài)；所述第二檢測單元102，用于檢測待監(jiān)測超級電容的當前電壓，根據(jù)所述當前電壓獲得所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)，所述待監(jiān)測超級電容與所述供電單元連接，所述供電單元在處于接通狀態(tài)時，對所述待監(jiān)測超級電容進行充電，所述供電單元在處于斷電狀態(tài)時，所述待監(jiān)測超級電容對負載放電；所述處理單元103，用于對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷，獲得所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，以實現(xiàn)對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)監(jiān)測。需要說明的是，在一個包含超級電容的電路中，在該電路的供電單元處于接通狀態(tài)時，供電單元會對超級電容進行充電；供電單元斷電時，超級電容會對負載進行放電，以使負載正常運行一段時間，實現(xiàn)掉電保持的功能?？梢岳斫獾氖牵╇妴卧谡９ぷ髑闆r下，其輸出電壓一般為一個固定值，因此第一檢測單元101可通過連接供電單元的正極來實現(xiàn)對供電單元提供的當前供電電壓進行檢測，獲取所述供電單元的當前供電電壓，并根據(jù)所述當前供電電壓就可以獲得所述供電單元的當前工作狀態(tài)?？梢岳斫獾氖?，供電單元在斷電時，超級電容會釋放電能，以使與其連接的負載正常工作一段時間，而超級電容從放電開始到放電完成這一過程，其內(nèi)部儲存的電能會越來越小，其所能提供給負載的電壓值也會越來越小，因此第二檢測單元102通過對待監(jiān)測超級電容提供的當前電壓進行檢測，根據(jù)所述當前電壓即可獲得所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)。需要說明的是，只根據(jù)所述第二檢測單元102檢測到的所述待監(jiān)測超級電容的當前電壓只能初步確定待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)，例如，一個工作電壓為13.5v的超級電容，在某一時刻，第二檢測單元102檢測到它的當前電壓為8v，但無法得出他是在放電中還是在充電中，此時就需要結(jié)合第一檢測單元101檢測的供電單元提供的當前供電電壓來進行判定，以確定待監(jiān)測超級電容的當前狀態(tài)?？梢岳斫獾氖?，處理單元103在獲得所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)后，對兩種狀態(tài)進行邏輯判斷，就可以確定出所述待檢測超級電容的當前狀態(tài)。在具體實現(xiàn)中，所述第一檢測單元101檢測供電單元的當前供電電壓，根據(jù)所述當前供電電壓得出供電單元是否正常供電，所述第二檢測單元102檢測待檢測超級電容的當前電壓，處理單元103根據(jù)所述第二檢測單元102檢測的待檢測超級電容的當前電壓結(jié)合供電單元的供電狀態(tài)就可以確定所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)，實現(xiàn)對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)監(jiān)測，例如，工作電壓為13.5v的超級電容，在某一時刻，第一檢測單元101檢測到供電單元的當前供電電壓非該供電單元的正常供電電壓，第二檢測單元102檢測到它的當前電壓為8v，此時即可確定，所述待監(jiān)測超級電容處于正在放電的狀態(tài)。參照圖2，圖2為圖1所示的超級電容電量監(jiān)測電路與待監(jiān)測超級電容及供電單元的連接關(guān)系電路原理圖。其中，所述待監(jiān)測超級電容bms1正極與限流電阻rt1第二端連接，限流電阻rt1第一端與第一肖特基二極管d1的負極連接，第一肖特基二極管的正極與供電單元連接，第二肖特基二極管的正極與所述待監(jiān)測超級電容bms1正極連接。當供電單元在處于接通狀態(tài)時，電流經(jīng)第一肖特基二極管d1和限流電阻rt1對所述待監(jiān)測超級電容進行充電；當供電單元在處于斷電狀態(tài)時，所述待監(jiān)測超級電容bms1經(jīng)第二肖特基二極管d2對負載放電，瞬態(tài)抑制二極管tvs1負極與供電單元連接，正極接地。為實現(xiàn)對所述待監(jiān)測超級電容bms1的當前工作狀態(tài)進行監(jiān)測，只需檢測所述待監(jiān)測超級電容bms1正極的當前電壓v1即可，其中，所述瞬態(tài)抑制二極管tvs1用于將其正負兩極間的電壓鉗位于一個安全值，實現(xiàn)保護電路的功能。本實施例公開了一種超級電容狀態(tài)監(jiān)測電路，通過采用第一檢測單元來檢測供電單元的當前供電電壓，并根據(jù)所述當前供電電壓獲得所述供電單元的當前工作狀態(tài)，采用第二檢測單元檢測待監(jiān)測超級電容的當前電壓，并根據(jù)所述當前電壓獲得所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)，然后通過處理單元對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷，獲得了所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，實現(xiàn)了對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)的實時監(jiān)測，提高了對超級電容狀態(tài)監(jiān)測的準確性。參照圖3，圖3為圖1所示的超級電容電量監(jiān)測電路中第一檢測單元的電路框圖。其中，所述第一檢測單元101包括：第一比較子單元1011和第一分壓子單元1012，所述第一分壓子單元1012的第一端p1與所述供電單元正極連接，所述第一分壓子單元的第二端p2接地，所述第一分壓子單元1012的分壓輸出端p3與所述第一比較子單元1011的第一輸入端p4連接；所述第一比較子單元1011，用于獲取所述第一分壓子單元1012的分壓輸出端p3的第一電壓，將所述第一電壓作為所述當前供電電壓，將所述當前供電電壓與基準電壓進行比較，獲得第一比較結(jié)果，并根據(jù)所述第一比較結(jié)果確定所述供電單元的當前工作狀態(tài)。需要說明的是，所述第一比較子單元1011的第一輸出端p6用于輸出狀態(tài)信號，所述狀態(tài)信號包括所述供電單元的當前工作狀態(tài)；其余輸入端p7接地。為實現(xiàn)對供電單元當前工作狀態(tài)的檢測，需要將第一比較子單元1011的第二輸入端p5接入基準電源的正極，以獲取基準電壓，再通過將當前檢測到的第一電壓與基準電源提供的基準電壓進行比較，根據(jù)比較結(jié)果即可判斷出供電單元的當前工作狀態(tài)。在本實施例中，所述第一比較子單元1011還用于在第一比較結(jié)果為當前供電電壓大于基準電壓時，將所述供電單元的工作狀態(tài)認定為供電正常狀態(tài)；在第一比較結(jié)果為當前供電電壓小于基準電壓時，將所述供電單元的工作狀態(tài)認定為斷電狀態(tài)。參照圖4，圖4為圖3所示的第一檢測單元的電路原理圖。在具體實現(xiàn)中，所述第一比較子單元1011可選用單通道電壓比較器或雙通道電壓比較器，具體采用何種器件檢測所述供電單元的當前供電電壓可根據(jù)實際情況而定，本實施例對此不加以限制，此外，考慮到一個完整的電路結(jié)構(gòu)中，基準電源還可能會用于為其他電路元器件提供工作電壓，本實施在基準電源已選定的情況下，根據(jù)實際情況對基準電壓進行分壓后，再接入電壓比較器。本實施例中，為提高切換速度，減小延遲時間，所述第一比較子單元1011選用雙通道電壓比較器。如圖4所示，雙通道電壓比較器的第一正相輸入端1in+與分壓電阻r1的第二端連接，雙通道電壓比較器的第一反相輸入端1in-與分壓電阻r3的第二端連接，雙通道電壓比較器的其余輸入端(2in+、2in-和gnd)接地，具體檢測過程中，第一正相輸入端1in+檢測的電壓值為當前供電電壓經(jīng)分壓電阻r1分壓后的電壓值，第一反相輸入端1in-檢測的電壓值為基準電壓經(jīng)分壓電阻r3分壓后的電壓值，雙通道電壓比較器將第一正相輸入端1in+檢測的電壓值與第一反相輸入端1in-檢測的電壓值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出高低電平，當?shù)谝徽噍斎攵?in+檢測的電壓值大于第一反相輸入端1in-檢測的電壓值時，雙通道電壓比較器則通過第一輸出端out1輸出高電平，表示供電單元供電正常；當?shù)谝徽噍斎攵?in+檢測的電壓值小于第一反相輸入端1in-檢測的電壓值時，雙通道電壓比較器則通過第一輸出端out1輸出低電平，表示供電單元斷電。此外，為提高第一輸出端out1輸出的狀態(tài)信號m1的穩(wěn)定性，可在所述狀態(tài)信號m1輸出給處理單元103之前，將所述狀態(tài)信號m1通過一上拉電阻r11上拉后再輸出給處理單元103，所述上拉電阻r11的電阻值大小可根據(jù)實際情況設置，本實施例對此不加以限制。為便于理解本實施中雙通道電壓比較器檢測供電單元的當前供電電壓，并根據(jù)所述當前供電電壓獲得所述供電單元的當前工作狀態(tài)這一過程，此處以供電單元為12v直流電源為例，并結(jié)合圖4對該過程進行說明，取電阻r1＝54.9k，r2＝10k，r3＝16.4k，r4＝10k，基準電壓v+＝3.3v，當供電單元的當前供電電壓為12v時，雙通道電壓比較器第一正相輸入端1in+檢測的電壓值為12v*[10/(10+54.9)]≈1.85，第一反相輸入端1in-檢測的電壓值為3.3v*[10/(10+16.4)]≈1.25，此時第一正相輸入端1in+檢測的電壓值1.85大于第一反相輸入端1in-檢測的電壓值1.25，此時雙通道電壓比較器第一輸出端out1輸出高電平，表示供電單元供電正常。參照圖5，圖5為圖1所示的超級電容電量監(jiān)測電路中第二檢測單元的電路框圖。其中，所述第二檢測單元102包括：第二比較子單元1021、第二分壓子單元1022和第三分壓子單元1023，所述第二分壓子單元1022的第一端q1及所述第三分壓子單元1023的第一端t1均與所述待監(jiān)測超級電容正極連接，所述第二分壓子單元1022的第二端q2及所述第三分壓子單元1023的第二端t2均接地，所述第二分壓子單元1022的分壓輸出端q3與所述第二比較子單元1021的第一輸入端u1連接，所述第三分壓子單元1023的分壓輸出端t3與所述第二比較子單元1021的第二輸入端u2連接；所述第二比較子單元1021，用于獲取所述第二分壓子單元1022的分壓輸出端的q3第二電壓以及所述第三分壓子單元1023的分壓輸出端t3的第三電壓，并將所述第二電壓和所述第三電壓作為所述當前電壓，將所述當前電壓與所述基準電壓進行比較，獲得第二比較結(jié)果，并根據(jù)所述第二比較結(jié)果確定所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)。應理解的是，為實現(xiàn)對所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)的檢測，需要將所述第二比較子單元1021的第三輸入端u3接入所述基準電源的正極v+，以獲取基準電壓，再通過將當前檢測到的第二分壓子單元1022分壓輸出端q3的第二電壓以及第三分壓子單元1023的分壓輸出端t3的第三電壓分別與基準電壓進行比較，得出第二比較結(jié)果，所述第二比較結(jié)果包括：第二電壓與基準電壓的比較結(jié)果和第三電壓與基準電壓的比較結(jié)果。相應地，所述第二比較子單元1021根據(jù)第二電壓與基準電壓的比較結(jié)果和第三電壓與基準電壓的比較結(jié)果對所述待檢測超級電容的當前工作狀態(tài)進行初步判斷，獲得所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)。在本實施例中，所述第二比較子單元1021還用于在第二比較結(jié)果為第二電壓大于基準電壓時，認定所述待監(jiān)測超級電容處于滿電量狀態(tài)；在第二比較結(jié)果為第二電壓小于基準電壓，且第三電壓大于基準電壓時，認定所述待監(jiān)測超級電容處于充電或放電狀態(tài)；在第二比較結(jié)果為第三電壓小于基準電壓時，認定所述待監(jiān)測超級電容處于空電量狀態(tài)。其中，所述滿電量狀態(tài)表示所述待監(jiān)測超級電容即使在供電單元斷電的情況下，也可以對負載正常放電使負載正常運行的時間達到預設時間標準時的狀態(tài)，所述空電量狀態(tài)表示所述待監(jiān)測超級電容在供電單元斷電的情況下，經(jīng)過一段時間的放電后，存儲的電能不足以使負載正常運行的狀態(tài)。參照圖6，圖6為圖5所示的第二檢測單元的電路原理圖。本實施例中，為提高切換速度，減小延遲時間，所述第二比較子單元1021仍然選用與第一比較子單元1011一樣的雙通道電壓比較器，為便于說明，此處將第二比較子單元1021選用的雙通道電壓比較器稱為第二雙通道電壓比較器。同樣地，考慮到一個完整的電路結(jié)構(gòu)中，基準電源還可能會用于為其他電路元器件提供工作電壓，本實施在基準電源已選定的情況下，需要根據(jù)實際情況對基準電壓進行分壓后，再接入電壓比較器。如圖6所示，所述第二雙通道電壓比較器的第一正相輸入端1in+與分壓電阻r5的第二端連接，第一反向輸入端1in-與分壓電阻r9的第二端連接，第二正相輸入端2in+與分壓電阻r7的第二端連接，第二反相輸入端2in-與分壓電阻r9的第二端連接，接地端gnd接地。具體檢測過程中，第二雙通道電壓比較器將第一正相輸入端1in+檢測的電壓值與第一反相輸入端1in-檢測的電壓值進行比較，將第二正相輸入端2in+檢測的電壓值與第二反相輸入端2in-檢測的電壓值進行比較,當?shù)谝徽噍斎攵?in+檢測的電壓值大于第一反相輸入端1in-檢測的電壓值時，所述第二雙通道電壓比較器的第一輸出端out1輸出高電平，當?shù)谝徽噍斎攵?in+檢測的電壓值小于第一反相輸入端1in-檢測的電壓值時，所述第二雙通道電壓比較器的第一輸出端out1輸出低電平；當?shù)诙噍斎攵?in+檢測的電壓值大于第二反相輸入端2in-檢測的電壓值時，所述第二雙通道電壓比較器的第二輸出端out2輸出高電平，當?shù)诙噍斎攵?in+檢測的電壓值小于第二反相輸入端2in-檢測的電壓值時，所述第二雙通道電壓比較器的第二輸出端out2輸出低電平。此外，為提高第二雙通道電壓比較器的第一輸出端out1輸出的信號m2和第二輸出端out2輸出的信號m3的穩(wěn)定性，可在將兩路信號輸出給處理單元103之前，將所述兩路信號m2和m3分別通過上拉電阻r13和r14上拉后再輸出給處理單元103，所述上拉電阻r13和r14的電阻值大小可根據(jù)實際情況設置，本實施例對此不加以限制。為便于理解本實施中第二雙通道電壓比較器檢測待監(jiān)測超級電容的當前電壓，根據(jù)所述當前電壓獲得所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)這一過程，此處結(jié)合圖6對該過程進行說明，取電阻r5＝73.2k，r6＝10k，r7＝30.1k，r8＝10k，r9＝16.4k，r10＝10k，基準電壓v+＝3.3v，當供電單元的當前電壓v1＝8v時，第二雙通道電壓比較器第一正相輸入端1in+檢測的電壓值為8v*[10/(10+73.2)]≈0.96，第二正相輸入端2in+檢測的電壓值為8v*[10/(10+30.1)]≈2.00，第一反相輸入端1in-檢測的電壓值和第二反相輸入端2in-檢測的電壓值均為10v*[10/(10+16.4)]≈1.25，此時第二雙通道電壓比較器第一正相輸入端1in+檢測的電壓值0.96小于第一反相輸入端1in-檢測的電壓值1.25，第二雙通道電壓比較器第一輸出端out1輸出低電平，表示所述待監(jiān)測超級電容處于充電中或者放電中；而第二正相輸入端2in+檢測的電壓值2.00大于第二反相輸入端2in-檢測的電壓值1.25，第二雙通道電壓比較器第二輸出端out2輸出高電平，表示所述待監(jiān)測超級電容處于充電中或者放電中；可見僅通過檢測所述待監(jiān)測超級電容的當前電壓，只能得到所述待監(jiān)測超級電容在當前時刻的當前工作狀態(tài)，因此，為準確獲得所述待監(jiān)測超級電容在任意時刻所處的狀態(tài)，還需結(jié)合供電單元的當前工作狀態(tài)來實現(xiàn)。為了準確獲得任意時刻所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)，所述處理單元103，還用于根據(jù)超級電容狀態(tài)真值表，對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷，獲得所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果?？梢岳斫獾氖?，在數(shù)字邏輯電路中，低電平表示0，高電平表示1，因此，為根據(jù)所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)對所述待監(jiān)測超級電容狀態(tài)進行邏輯判斷，需預先建立超級電容狀態(tài)真值表，所述超級電容狀態(tài)真值表如下表所示：根據(jù)上述超級電容狀態(tài)真值表中的定義，可得出超級電容的狀態(tài)一共有六種：開始充電、充電中、充電完成、開始放電、放電中和放電完成；因此，在真值表所列出的8種狀態(tài)中，有2種狀態(tài)屬于未定義狀態(tài)。其中，所述放電完成狀態(tài)表示超級電容將預先儲存的電能釋放完畢時所處的狀態(tài)。需要說明的是，所述處理單元103在接收到所述第一檢測單元101輸出的供電單元狀態(tài)信號和所述第二檢測單元102輸出的待監(jiān)測超級電容狀態(tài)信號后，需對接收到的信號進行邏輯判斷，得出所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果。為了實現(xiàn)上述邏輯判斷，本實施中，所述處理單元103采用復雜可編程邏輯器件(complexprogrammablelogicdevice，cpld)來對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷。本實施例公開了一種超級電容狀態(tài)監(jiān)測電路，通過采用第一檢測單元來檢測供電單元的當前供電電壓，并將所述當前供電電壓與基準電壓進行比較，根據(jù)比較結(jié)果獲得所述供電單元的當前工作狀態(tài)；采用第二檢測單元檢測待監(jiān)測超級電容的當前電壓，并將所述當前電壓與所述基準電壓進行比較，根據(jù)比較結(jié)果獲得所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)；然后由處理單元對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷，獲得了所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，實現(xiàn)了對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)的實時監(jiān)測，簡化了對超級電容進行狀態(tài)檢測的步驟；提高了對超級電容狀態(tài)監(jiān)測的準確性。參照圖7，圖7為本發(fā)明一種超級電容電量監(jiān)測電路第二實施例的電路框圖。為更加直觀的表示出待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)，所述電路還包括：顯示單元104，用于獲取所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，并根據(jù)所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示。需要說明的是，對超級電容的狀態(tài)變化進行顯示，可采用液晶顯示屏(liquidcrystaldisplay，lcd)、顏色不同的發(fā)光二極管或語音播報等方式來實現(xiàn)，具體采用何種方式，可根據(jù)需要來選擇，本實施例對此不加以限制?？紤]到超級電容的充放電過程一般在較短的時間內(nèi)完成，本實施例采用一紅色發(fā)光二極管led_red和一綠色發(fā)光二極管led_green作為指示燈來對待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示。為實現(xiàn)使用發(fā)光二極管對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示，所述電路還包括：時鐘信號單元105；所述時鐘信號單元105用于生成方波信號m4，并將所述方波信號m4發(fā)送至所述處理單元103；所述處理單元103根據(jù)所述方波信號m4時生成脈沖信號，并將所述脈沖信號發(fā)送至所述顯示單元104，以使所述顯示單元104根據(jù)所述脈沖信號對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示?？衫斫獾氖?，為實現(xiàn)上述過程，所述處理單元103需根據(jù)上述超級電容狀態(tài)真值表對接收到的高低電平信號進行編碼處理；同時，所述處理單元103還需要將進行編碼處理后的信號與脈沖信號進行結(jié)合，并將結(jié)合后的信號輸出給所述顯示單元，以使所述顯示單元104對待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示。本實施例的上述編碼處理步驟可具體化為下列步驟：需要說明的是，為實現(xiàn)對待監(jiān)測超級電容狀態(tài)變化過程進行不間斷顯示，所述顯示單元104還用于根據(jù)所述脈沖信號，并結(jié)合所述處理單元103輸出的所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果信號對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示。參照圖8，圖8為圖7所示的超級電容電量監(jiān)測電路與顯示單元及時鐘信號單元的連接關(guān)系電路原理圖。其中，復雜可編程邏輯器件cpld接收雙通道電壓比較器第一輸出端out1輸出的信號m1、第二雙通道比較器第一輸出端out1輸出的信號m2和第二雙通道比較器第二輸出端out2輸出的信號m3，同時還接收時鐘信號單元發(fā)送的方波信號m4，并對這四路信號進行邏輯處理后，生成一路驅(qū)動紅色發(fā)光二極管led_red的信號m5和另一路驅(qū)動綠色發(fā)光二極管led_green的信號m6，使所述紅色發(fā)光二極管led_red和所述綠色發(fā)光二極管led_green根據(jù)接收到的驅(qū)動信號對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示。本實施例中，紅色發(fā)光二極管led_red和綠色發(fā)光二極管led_green各自的發(fā)光狀態(tài)所代表的具體含義可見超級電容狀態(tài)指示表，所述超級電容狀態(tài)指示表如下表所示：指示燈超級電容狀態(tài)綠燈閃爍，紅燈常滅開始充電綠燈閃爍，紅燈常滅充電中綠燈常亮，紅燈常滅充電完成綠燈常滅，紅燈閃爍開始放電綠燈常滅，紅燈閃爍放電中綠燈常滅，紅燈常亮放電完成綠燈常滅，紅燈常滅未定義狀態(tài)本實施例公開了一種超級電容狀態(tài)監(jiān)測電路，通過采用第一檢測單元來獲得供電單元的當前工作狀態(tài)；第二檢測單元獲得待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)；處理單元對接收到的供電單元的當前工作狀態(tài)、待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)以及方波信號進行邏輯判斷，得出判斷結(jié)果，然后顯示單元根據(jù)處理單元的判斷結(jié)果，對待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示，實現(xiàn)了對所述待監(jiān)測超級電容的充放電狀態(tài)過程的實時監(jiān)測，提高了對超級電容狀態(tài)監(jiān)測的準確性，更直觀顯示了超級電容狀態(tài)變化過程。參照圖9，圖9為本發(fā)明一種超級電容電量監(jiān)測方法第一實施例的流程圖。其中，所述方法包括以下步驟：第一檢測單元檢測供電單元的當前供電電壓，并根據(jù)所述當前供電電壓獲得所述供電單元的當前工作狀態(tài)；第二檢測單元檢測待監(jiān)測超級電容的當前電壓，并根據(jù)所述當前電壓獲得所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)；處理單元對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷，獲得所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，以實現(xiàn)對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)監(jiān)測。為實現(xiàn)對待監(jiān)測超級電容進行狀態(tài)監(jiān)測的同時，將所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化過程實時顯示出來，在所述處理單元對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷，獲得所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果之后，所述方法還包括步驟：顯示單元獲取所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，并根據(jù)所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示。本實施例公開了一種超級電容狀態(tài)監(jiān)測方法，通過第一檢測單元檢測供電單元的當前供電電壓，并根據(jù)所述當前供電電壓獲得所述供電單元的當前工作狀態(tài)；第二檢測單元檢測待監(jiān)測超級電容的當前電壓，并根據(jù)所述當前電壓獲得所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)；處理單元對所述供電單元的當前工作狀態(tài)和所述待監(jiān)測超級電容的當前工作狀態(tài)進行邏輯判斷，獲得所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果；顯示單元獲取所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果，并根據(jù)所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)結(jié)果對所述待監(jiān)測超級電容的狀態(tài)變化進行顯示，實現(xiàn)了對所述待監(jiān)測超級電容狀態(tài)的實時監(jiān)測以及對狀態(tài)變化過程的實時顯示，提高了對超級電容狀態(tài)監(jiān)測的準確性。上述內(nèi)容僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本
技術(shù)領域：
的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁12