酸蓄电池容量的快速检测方法与装置， 具有以下优点： (1)本发明使用宽频磁波对电池容量进行检测，与传统的方法相比，不需放电、抗干扰、 接收信号信息丰富，提高了检测精度。
[0021] (2)本发明利用电解液中带电离子在交变磁场中产生的涡电流，在接收阵元拾取 涡电流引起的磁场、超声波和红外信号，通过特征分析判断电解液属性和密度，联合多模信 号检测结果提高检测精度。
[0022] (3)本发明采用前端检测和后端数据处理分离的检测模式，在数据处理端通过多 模信号特征分析与识别可有效利用软件处理能力提高检测精度，降低检测端设备的复杂 性，便于检测端设备的小型化和轻型化，降低检测设备的制造成本。
[0023] (4)本发明收发端不需要接触电解液，检测方便，使用安全。
[0024] (5)本发明适用于各种工作环境，移动性强，便于远程数据处理。 (6)本发明对检测工作人员的要求降低，使用自动识别代替人工判断，操作简单方便， 能够快速、准确地判断电池容量。
【附图说明】
[0025] 图1是实例中的检测原理图； 图2是四种的检测装置结构示意图； 图3是实例中的检测流程示意图。
[0026]
【具体实施方式】
[0027] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述说明，但本发明的实施方式 不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程或参数，均是本领域技术人员可参 照现有技术实现的。
[0028] 本实施例主要是根据蓄电池容量检测的需求，提出一种铅酸蓄电池容量的快速检 测方法与装置。本实例的检测原理图如图1所示。待检测的蓄电池处于工作状态，发射端采 用一个发射线圈102,接收端采取多个传感器，包括至少1个磁敏传感器103、1个超声传感 器104和1个红外传感器105,它们组成接收多模接收阵列。根据安培环路定理，宽频交变 电流通过发射线圈会产生交变感应磁场(主磁场)，该磁场的磁力线穿透蓄电池外壳后进入 电解液。根据法拉第定律，变化的磁场在电解液表面形成涡电流，涡电流的大小与带电离子 浓度有关，在涡电流周围也会产生感应磁场(次磁场)，故次磁场强度与带电离子浓度有关。 涡电流产生的次磁场会改变主磁场，涡电流中的带电离子在主磁场的作用下会因高频振动 而产生电磁超声，带电离子的属性和数量决定了电磁超声的强度和频率特征。涡电流中大 量离子的运动会产生热量并向外辐射，带电粒子的属性和数量决定了红外信号的强度和频 率特征。在接收端采用合适的传感器可以拾得上述多模信号，如：磁敏传感器、超声波传感 器和红外传感器等。通过对多模信号的时域特征和频域特征进行联合分析，可以准确地判 断电解液中带电离子的属性、浓度，进而判断电解液密度，结合实验统计结果可对蓄电池容 量进行反演。
[0029] 本实例的装置结构如图2所示。
[0030] 一种铅酸蓄电池容量的快速检测装置包括数据处理端和检测终端；其中数据处理 端用于宽频检测信号的产生、信号特征提取、检测参数的设置与控制、检测结果的存储、数 据通信以及人机交互；检测终端负责宽频磁信号的发射、多模信号的接收和数据通信。
[0031] 该检测装置实施例中的数据处理端包括宽频信号发生模块、特征提取模块、主控 制器、存储模块、人机交互模块和通信模块。其中宽频信号发生模块负责宽频检测信号的 形成与驱动，根据蓄电池的大小、形状和电解液特征，宽频检测信号的频率范围设定为： 20KHz-2MHz ;特征提取模块负责对接收的多模信号进行时域和频域的特征分析与识别，可 得到多模信号的幅频特性和相频特性，从不同角度获得电解液的属性、密度及其分布特性 等特征；主控制器负责不同模块之间的调度，以保证整个系统正常运行；存储模块用于存 储检测结果和分类特征库；人机交互模块负责人机交互，用于检测参数的设置、控制命令的 输入及检测结果的输出；通信模块负责发射端或者接收端与数据处理端之间数据和控制信 息的传递，可采用有线/无线通信模式；无线传输单元可以采用的无线通信方式包括但不 限于：WiFi、GPRS及3G等通信方式。
[0032] 该检测装置实施例中的检测终端包括通信模块、发射预处理模块、发射线圈、磁反 射体、接收传感器阵列和接收处理模块。其中，通信模块负责接收数据处理端产生的宽频检 测信号和数据传输，可采用有线/无线通信模式，无线通信方式包括但不限于：WiFi、GPRS 及3G等通信方式；发射预处理模块负责对接收的宽频检测信号进行放大和D/A转换，转换 后的信号用于控制发射线圈中的电流；发射线圈1个，负责宽频磁信号发射；铁磁性材料制 成的磁反射体用于阻挡磁力线的后向逸散，把线圈产生的磁场反射回去，向远处推送交变 磁场。接收传感器阵列由磁敏传感器、超声波传感器和红外传感器组成，负责多模接收信号 的拾取，它们按照一定方式排列，组成一个阵列，接收信号的中心频率可以根据宽频检测信 号的频段进行调整；接收处理模块用于对检测信号进行放大、A/D转换和数据缓存。
[0033] 本实例的一种铅酸蓄电池容量的快速检测方法，其工作流程如图3所示，包括以 下步骤： 步骤1 :检测装置的参数设置。检测过程中，需要设置的参数包括：发射线圈参数，包括 发射驱动方式选择；宽频检测信号参数，包括检测信号波形，信号强度J，中心频率接 收传感器，包括接收磁场/超声波/红外信号带宽％、％、%，频率偏移值#，采样频率 ^ ;特征提取模块参数设置，包括滤波器的阶数M ;通信模块参数的选择，包括连接方式、 网络地址；检测结果显示参数设置，包括显示模式（包括三维立体模型、二维图像或一维波 形形式显示）、显示精度；。
[0034] 步骤2 :装置设备状态的自动检测。该步骤所检测的状态包括：发射线圈的连接状 态，检测终端与数据处理端的连接状态，接收传感器阵列的连接状态，通信模块的连接与在 线状态，检测装置电源容量状态；其中只有在上述装置设备状态均为正常运行的情况下，才 能够进行下一步的操作；如有设备出现故障错误状态，则在人机交互平台提示错误信息，结 束当前检测工作流程。
[0035] 步骤3 :检测前的增益校准。其中增益校准方式包括两种：手动增益与自动增益； 手动增益校准方式由检测人员根据电解液属性设置各种增益参数；自动增益校准方式则是 在检测对象获得一定的样本后，由数据处理端自动估算检测对象的各种增益参数；其中增 益参数包括电解液的磁导率，各个频率点的增益大小，带通滤波频率带宽。
[0036] 步骤4 :宽频检测信号的产生。数据处理端的宽频信号发生模块根据步骤1所设 置的宽频检测信号参数产生宽频检测信号。
[0037] 步骤5 :磁信号发射。检测终端的通信模块负责接收数据处理端产生的宽频检测 信号，这个接收信号在预处理模块中进行放大和D/A转换，然后控制发射线圈的电流，该线 圈中的交变电流信号会在线圈周围产生交变磁场，实现磁信号的发射，磁反射体用于阻挡 磁力线的后向逸散，把线圈产生的磁场反射回去，向远处推送交变磁场。
[0038] 步骤6 :多模信号接收。根据步骤1设置的传感器参数拾取多模接收信号