用于电池测试仪的无线手柄及包含该手柄的电池测试仪组件

摘要

本发明涉及一种用于电池测试仪的无线手柄，包括：无线信号发送/接收单元，该无线信号发送/接收单元能够通过无线通讯方式与电池测试仪交换信息；信息输入单元；信息输出单元；信号处理及控制单元，所述无线信号发送/接收单元、信息输入单元和信息输出单元被耦接至所述信号处理及控制单元；和供电单元。利用本发明的无线手柄，检测人员在检测过程中可以远程控制电池测试仪的一些功能和/或监测测量信息，大大提高了检测的效率，同时还可以避免信息输入单元和信息输出单元对测量电路的干扰。

说明书

技术领域

本发明涉及电池测量领域。更具体地，本发明涉及一种用于电池测试仪的无线手柄及包 含该手柄的电池测试仪组件。

背景技术

蓄电池作为电源系统停电时的备用电源，已广泛应用于工业生产、交通、通讯等各个行 业。如果电池失效或者容量不足，有可能造成重大事故，所以必须对蓄电池进行定期检测和 维护。如图1所示，现有技术中的电池测试仪200通常包括主机201和一对可与主机201电 连接的测试笔202。在使用该电池测试仪测量电池参数时，检测人员需要首先操作主机来设 定合适测量模式及测量条件。待设定好测量模式及测量条件以后，检测人员按下开始键，然 后用双手各持一只测试笔分别接触待测电池或电池组的正极和负极。电池测试仪的主机处理 来自测试笔的电信号而得到测量结果，并将该结果直接显示在主机的显示器上和/或存储于主 机的内存中。由于主机的体积和重量比较大，因此在测量时通常被放置在测量现场内的固定 位置处。如果检测人员在检测过程中需要调整测量模式或测量条件，他需要回到主机所在位 置来操作主机，或者请其他人帮助操作主机，这样会大大降低工作效率。另外，如果检测人 员在测量过程中需要查看检测结果，也往往需要转身查看主机上的显示内容，这也很不方便。

为了克服上述缺陷，本领域的技术人员提出了一种加强功能的测试笔。在该加强功能的 测试笔上设有用于显示测量信息的显示器和用于控制电池测试仪的部分功能的按钮。测试笔 上所设的显示器和按钮与测试笔的测量头共用线路，通过线缆与电池测试仪的主机交换信 息。由于显示器和按钮与测量头共用线路，使得测试笔的体积较大、内部线路比较复杂，并 且显示器和按钮与主机之间的有线通讯因频率与测量电路的电流频率接近而可能干扰测量、 影响检测精度。

发明内容

本申请提供了一种用于电池测试仪的无线手柄，该无线手柄包括：无线信号发送/接收单 元，该无线信号发送/接收单元能够通过无线通讯方式与电池测试仪交换信息；信息输入单元； 信息输出单元；信号处理及控制单元，所述无线信号发送/接收单元、信息输入单元和信息输 出单元被分别耦接至所述信号处理及控制单元；和供电单元。

根据本申请的一个方面，所述无线信号发送/接收单元发送和/或者接收的无线信号是射 频信号。

根据本申请的一个方面，无线信号发送/接收单元采用以下无线通讯技术中的一种或几 种：蓝牙、无线保真、蜂群和近距离通讯。

根据本申请的一个方面，射频信号的频率为2.4GHz。

根据本申请的一个方面，无线手柄构造成从近端向远端逐渐变细的流线型形状或者横截 面大致呈矩形或圆形的伸长的棒状。

根据本申请的一个方面，无线手柄进一步包括安装单元，该安装单元位于所述无线手柄 的远端，用于可装拆地将电池测试仪的测试笔安装在所述无线手柄上。

根据本申请的一个方面，安装单元构造成具有侧面开口的螺纹孔或者具有侧面开口且带 外螺纹的凸缘。

根据本申请的一个方面，安装单元构造成可弹性夹紧测试笔的夹形构件。

根据本申请的一个方面，无线手柄进一步包括至少一个线缆收纳单元，用于可装拆地收 纳延伸自所述测试笔的线缆。

根据本申请的一个方面，至少一个线缆收纳单元被构造成沿所述无线手柄的外周表面延 伸的槽或者布置在所述无线手柄的外侧的一组线夹。

根据本申请的一个方面，信息输出单元包括显示器。

根据本申请的一个方面，上述显示器定位在所述无线手柄近端。

根据本申请的一个方面，上述显示器与所述无线手柄的轴线方向之间具有一夹角。

根据本申请的一个方面，上述显示器与所述无线手柄的轴线方向之间的夹角为30-60°。

根据本申请的一个方面，上述显示器为液晶显示器、发光二极管显示器、有机发光二极 管显示器、等离子显示器或者电子墨水显示器。

根据本申请的一个方面，信息输出单元包括扬声器。

根据本申请的一个方面，信息输出单元包括至少一个指示灯。

根据本申请的一个方面，上述至少一个指示灯设置在所述无线手柄的近端或近端附近。

根据本申请的一个方面，上述至少一个指示灯可以表示待测电池的至少一种状态。

根据本申请的一个方面，信息输入单元包括至少一个输入键。

根据本申请的一个方面，在所述无线手柄的近端设有上述输入键，使得所述无线手柄的 使用者能够在握住所述无线手柄的同时用手指操作所述输入键。

根据本申请的一个方面，无线手柄进一步包括非接触式温度传感器，用于检测待测电池 的温度。并且根据本申请的一个方面，所述非接触式温度传感器测得的温度值被显示在无线 手柄的显示器上。

根据本申请的一个方面，非接触式温度传感器位于所述无线手柄的远端或远端附近。

根据本申请的一个方面，供电单元为设置在所述无线手柄内部的电池。

根据本申请的一个方面，无线手柄进一步包括照明灯，其中所述照明灯位于所述无线手 柄的远端或远端附近，所述供电单元向所述照明灯供电。

根据本申请的另一个方面，本申请还提供一种电池测试仪组件，包括：电池测试仪，该 电池测试仪包括主机和可与所述主机电连接的至少一对测试笔，其中所述主机包括无线信号 发送/接收模块；和无线手柄；其中所述无线手柄的无线信号发送/接收单元能够与所述无线 信号发送/接收模块建立无线通讯连接，使得所述无线手柄能够与所述电池测试仪通过无线通 讯方式交换信息。

根据本申请，无线手柄能够通过无线通讯方式与电池测试仪交换信息，并且具有独立的 供电单元。信息输出单元和信息输入单元通过独立的供电单元供电，并且通过无线通讯方式 与电池测试仪的主机交换信息，因此不用与测试笔的测量头共用线路，使得测试笔的体积和 内部结构大大简化。另外，无线手柄采用无线通讯方式与电池测试仪的主机交换信息，其采 用的无线信号频率与电池测量电路的电流频率相差较大，因此无线通讯几乎不会影响测量的 精度。

附图简要说明

本申请的上述及其他特征将通过结合以下附图和所附权利要求书进一步说明。应当理 解，这些附图仅展示了根据本申请的某些实施例，因此不应被视为是对本申请范围的限制。 除非特别说明，附图不必是成比例的，并且其中类似的标号一般表示类似的部件。

图1示出了根据现有技术的一种电池测试仪的示意图；

图2示出了根据本申请的无线手柄的功能模块图；

图3示出了根据本申请的第一实施例的无线手柄的结构示意图；

图4示出了图3所示的无线手柄的俯视图；

图5示出了图3所示的无线手柄的右视图；

图6示出了根据本申请的第二实施例的无线手柄的结构示意图；

图7示出了图6所示的无线手柄的右视图；

图8示出了根据本申请的第三实施例的无线手柄与测试笔组合的结构示意图；

图9示出了根据本申请第四实施例的无线手柄与测试笔的组合透视图；

图10示出了图9所示无线手柄与测试笔的俯视图；

图11示出了无线手柄与测试笔的分解图；和

图12示出了根据本申请的电池测试仪组件的功能模块图。

具体实施方式

以下的详细说明中引用了作为本文组成部分的附图。详细说明、附图和权利要求书中描 述的示例性的实施例并非出于限制目的。还可以采用其他的实施例和做出其他改变而不脱离 本申请的精神和主题范围。应当理解，在此说明并图示的本申请的各个方面可以在很多的不 同配置中被布置、替换、组合、分离和设计，这些不同配置都隐含包括在本文中。

在下文中，为了对具体实施例进行清楚的描述，将采用一些特定的术语。然而采用这些 术语的本意并非限制本申请的保护范围，这些术语的范围应该扩展至任何以大致相同的手段 达到大致相同的目的的等效替换。

在本文中，术语“耦接”应做广泛的理解，即本文中的“耦接”既包括直接连接也包括 间接连接，实现连接的方式既可以是有线的也可以是无线的。术语“无线手柄的近端”指的 是在无线手柄的正常使用状态下，无线手柄的靠近操作者的那一端。术语“无线手柄的远端” 指的是在无线手柄的正常使用状态下，无线手柄的远离操作者的那一端。

如图2所示，根据本申请的无线手柄1包括：无线信号发送/接收单元11、信息输入单 元12、信号处理及控制单元14、信息输出单元13和供电单元(未图示)。其中，无线信号 发送/接收单元11能够通过无线通讯方式与设有无线信号发送/接收模块221的电池测试仪2 交换信息。无线信号发送/接收单元11可以使用例如射频信号或其他能够实现无线通讯功能 的合适的无线信号来实现无线通讯。当使用射频信号时，可以采用诸如蓝牙、无线保真 (Wireless Fidelity，Wi-Fi)、蜂群(ZIGBEE)、近距离通讯(Near Field Communication，NFC) 等发射功率小、适合近距离传输的无线射频通讯技术，以便降低无线信号发送/接收单元11 的功耗并避免无线数据通讯、GSM通讯等公用无线通讯网络的信号干扰无线手柄1与电池 测试仪2之间的无线通讯。在一个实施例中，采用频率为2.4GHz的ZIGBEE无线通信协议。

信息输入单元12用于输入信息，通过信息输入单元12输入的信息可以包括指令、参数 等。由信息输入单元12输入的信息经信号处理及控制单元14处理后，可以成为电池测试仪 2的主机22可接收和处理的信号，可以由无线信号发送/接收单元11传输到电测测量仪2的 主机22进行存储，也可以由主机22做进一步分析处理来控制主机22的某些功能模块，例 如数据存储模块动作。

信息输出单元13用于输出信息。信息输出单元13输出的信息既可以来自于电池测试仪 2的主机22也可以来自于无线手柄1，可输出的信息可以包括：例如，待测电池的标识码、 电池内阻、电池电压、电池的放电电流、电池温度、电池状态、操作指令、设备状态等。

信号处理及控制单元14分别与无线信号发送/接收单元11、信息输入单元12和信息输 出单元13耦接，用于处理来自这些单元的信号和/或控制这些单元的动作。

供电单元用于向无线手柄1上的无线信号发送/接收单元11、信息输入单元12、信息输 出单元13、信号处理及控制单元14和其他电子元件供电。供电单元既可以构造成设于无线 手柄1内部的电池(见图3中的电池15)，例如各种充电电池、干电池等，也可以构造成可 与电源耦接的供电接口。

图3-5示出了根据本申请的第一实施例的无线手柄1的结构。如图3所示，无线手柄1 被形成为伸长的棒状，其横向截面大致呈矩形，便于操作者单手握持和操作。在无线手柄1 的朝上的外表面上设有作为信息输出单元的显示器131和作为信息输入单元的输入键123。

显示器131设置在靠近无线手柄1近端的位置处。显示器131的结构应该适于安装在无 线手柄1上，具体可以选择的显示器有液晶显示器(LCD)、发光二极管显示器、有机发光二 极管显示器、等离子显示器或者电子墨水显示器。

输入键123设置在靠近无线手柄1远端的位置处，例如包括启动键和存储键。在本实施 例中，输入键123被构造成从无线手柄1的外周表面向外突出的按键，但是输入键123的具 体形式可以有多种变化，例如可以构造成平推键、旋钮、薄膜开关、触摸屏等各种实体的和 虚拟的输入装置。

在无线手柄1的远端处进一步设有用于安装测试笔的安装单元16。如图5所示，安装单 元16被构造成大致“C”形的弹性夹，包括基部161和从基部161向两侧延伸的夹臂162。 其中，基部161既可以与无线手柄1一体形成，也可以通过焊接、粘接、螺纹连接等机械固 定方式固定在无线手柄1远端处。当测试笔的笔杆插入夹臂162之间时，两个夹臂162可依 靠弹性力夹住测试笔，从而将测试笔安装在无线手柄1的远端。安装单元16也可以构造成 其他形式，例如构造成与测试笔通过卡槽、螺纹等结构彼此连接。无线手柄1的内部设有作 为供电单元的电池15和用于发射和接收无线信号的无线信号发送/接收单元11。

在测量电池参数时，检测人员可以将电池测试仪的测试笔(未图示)安装在无线手柄1 远端的安装单元16上。准备就绪后，检测人员可用手握住无线手柄1并用手指按下作为启 动键的一个输入键123来启动无线手柄1，无线信号发送/接收单元11与电池测试仪建立无 线通讯连接，将相关的输入信息或测量信息传输给电池测试仪，由电池测试仪处理。电池测 试仪将其测得的电池信息，例如电池的内阻、电压等发送到无线信号发送/接收单元11，经 信号处理及控制单元14处理后，显示在显示器131上。如果检测人员根据显示器131显示 的信息确认某次测量完成，则可按下作为存储键的另一个输入键123，输入的指令经信号处 理及控制单元14处理后，经无线信号发送/接收单元11传送给电池测试仪的主机，控制主 机存储刚才测量得到的信息。接下来，检测人员可以重复进行检测，直到检测过程结束为止。 检测过程结束时，检测人员再次按动作为启动键的那个输入键123并使之复位，无线手柄1 被关闭，无线手柄1与电池测试仪之间的无线通讯也相应结束。当然，也可以省略存储键而 只设置一个启动键。

以下将结合图6和7来介绍根据本申请的第二实施例的无线手柄1’。在以下说明中，如 无特殊说明，无线手柄1’的未作详细说明的部分与第一实施例相同。

如图6和7所示，无线手柄1’也被构造成棒状，但横向横截面大致呈圆形。显示器131 设置在无线手柄1近端(图6中的左侧)的外周表面上，与无线手柄1的轴线方向呈一定夹 角，使得检测人员在握住所述无线手柄1’进行检测时更容易看到显示器131上显示的信息。 显示器131与无线手柄1’的轴线方向之间的夹角可为30-60°。在本申请的一个实施例中， 显示器131与无线手柄1’的轴线方向之间的夹角为45°。在本申请的另一个实施例中，显示 器131与无线手柄1’的轴线方向之间的夹角为60°。

在无线手柄1’的外周表面上、沿轴线方向的大致中间部位处还设置了三个指示灯132。 这三个指示灯132的颜色可分别设置为不同的颜色，例如红色、黄色和绿色。当电池测试仪 的主机确定所测得的电池内阻高于预设的报废阻值时，向无线手柄1’发送点亮红色的指示 灯132的信号，该信号经信号处理及控制单元14处理后，控制红色指示灯132点亮，以此 表示电池“失效”，提醒检测人员应当更换该电池。当电池内阻高于预设的警戒值但低于报 废阻值时，电池测试仪向无线手柄1’发送信号，使黄色的指示灯132点亮，表示“警告” 状态，提醒检测人员增加对该电池的检测频率。而当电池内阻低于警戒值时，电池测试仪向 无线手柄1’发送信号，使绿色的指示灯132点亮，表示电池的“正常”状态，告知检测人 员该电池可以正常工作。通过点亮不同颜色的指示灯132来实现电池状态信息在无线手柄 1’上的输出。显而易见的是，也可以只设置一个指示灯，用该指示灯点亮来指示，例如， 电池“失效”这一状态。当然，还可以根据实际情况采用其他的电池参数来确定电池的状态 并通过无线手柄输出。或者利用指示灯132的点亮状态来表示其他的信息，例如表示电池的 温度是否过高或过低等。

在无线手柄1’的远端，具体地，在远端的端面上设有非接触式的温度传感器182，该 温度传感器182可以检测电池的温度。被测得的温度值信号经信号处理及控制单元14处理 后被直接显示在显示器131上，同时也可通过无线信号发送/接收单元11将温度数据传输到 电池测试仪进行存储和进一步的处理。相应地，无线手柄1’上也可设置一个用于控制温度 传感器182的输入键123。

进一步地，无线手柄1’的外侧还设有线缆收纳单元，用于可拆卸地收纳延伸自测试笔 的线缆。线缆收纳单元被构造成沿无线手柄1’的外周表面延伸的槽171。槽171的两端分别 延伸到无线手柄1’的两个端面，其尺寸适于与卡入槽171内的线缆形成紧配合，以便将线缆 可装拆地收纳在槽171中。

图8示出了根据本申请的第三实施例的无线手柄1”的结构示意图。如图8所示，指示 灯132设置在靠近无线手柄1”近端的外周表面。指示灯132的数量为两个，其点亮颜色可 以相同也可以不同。使用时，通过其中某一个指示灯132或两个指示灯132的点亮来表示不 同的信息。例如，点亮一个指示灯132来表示电池的“失效”状态，点亮另一个指示灯132 表示电池的“正常”状态，同时点亮两个指示灯132来表示“警告”状态。但显而易见的是， 也可以通过一个指示灯显示不同颜色或闪亮次数来显示待测电池的状态，例如电池“正常” 和“失效”状态。当然，还可以通过增加指示灯的数量，例如设置三个、四个或更多个指示 灯，和/或改变指示灯的颜色及点亮组合，来输出更多的信息。

无线手柄1”远端，具体来说是远端的端面上设置有照明灯181。该照明灯181由电池 15供电，用于照亮待测电池附近的较暗区域，以便检测人员操作。

无线手柄1”的内部进一步设有作为一种信息输出单元13的扬声器133。扬声器133可 以通过声音或者语音输出信息，例如播报测得的参数值和/或电池位置信息、发出警报声来 提醒检测人员待测电池失效等。

此外，如图8所示，无线手柄1”的线缆收纳单元包括多个线夹172，这些线夹间隔设 置在无线手柄1”的外侧，可以收纳延伸自测试笔21的线缆20，使得线缆20贴着无线手柄 1”的表面延伸，减少了线缆20对检测的干扰。这里所述的“无线手柄的外侧”指的是在无 线手柄的外部，例如在无线手柄的外表面上。在一个示例性实施例中，位于无线手柄1”远 端的那个线夹172可和安装单元16相对于无线手柄1”的轴线位于同一侧。虽然图中显示无 线手柄1”上设置了四个线夹172，对于本领域技术人员显而易见的是，可以设置任意合适 数目的线夹，例如两个、三个、四个、五个等线夹，达到固定线缆的目的，并且线夹的布置 方式也可以有多种变化，例如直线布置、斜线布置、螺旋状布置等。

图9-11示出了根据本申请第四实施例的无线手柄1”’与测试笔21’的结构。如图9和10 所示，无线手柄1”’具有从近端向远端逐渐变细的流线型形状。阻挡部17设置在无线手柄1”’ 的中间部与远端部之间的过渡部位，该阻挡部17可以阻挡操作者的手伸向无线手柄的远端， 并能够便于操作者感知握持位置。图9-11所示的这种结构使得检测人员能够在检测时根据自 己的工作习惯选择握法。即，既可以选择用手掌握住无线手柄1”’的中间部的棒式握法，也 可以选择用手指捏住无线手柄1”’阻挡部17附近的变细部分的笔式握法。

在无线手柄1”’的近端端面和无线手柄1”’的靠近远端的外周表面上分别设置有输入键 123。利用这种设置输入键123的方式，检测人员在以棒式握法握住无线手柄1”’时，其手指 能够对所有的输入键123进行操作。

显示器131设置在无线手柄1”’的近端，在显示器131的附近可以设置指示灯(未图示)， 以便检测人员观察显示器131和指示灯的状态。照明灯181和温度传感器182设置在阻挡部 17的远端侧。

如图11所示，该实施例中测试笔21’通过螺纹连接方式安装到无线手柄1”’上。具体地， 安装单元16被构造成具有侧面开口的螺纹孔，并且用于收纳线缆的线槽171延伸到螺纹孔 16的侧面开口并与之对齐。测试笔21’的与安装单元16相配合的端部被构造成具有侧面开口 且带外螺纹的凸缘18。在将测试笔21’安装到安装单元16上时，首先使延伸自测试笔21’的 线缆20经凸缘18的侧面开口从测试笔21’的侧面伸出。然后将凸缘18的螺纹部分拧入螺纹 孔16内，使得凸缘18的侧面开口大致对准螺纹孔16的侧面开口。最后，再将线缆20卡入 线槽171内，从而完成测试笔21’的安装和线缆20的收纳。还可以设置一个用弹性材料制成 的线槽盖，用于当将线缆20收纳在线槽171中以后盖住线槽171。当然，本实施例所述的凸 缘和螺纹孔也可以反向设置。即，将安装单元16构造成具有侧面开口且带外螺纹的凸缘， 而将测试笔21’的与安装单元16配合的端部设计成具有侧面开口的螺纹孔。

图12示出了根据本申请的电池测试仪组件的功能模块图。如图12所示，电池测试仪组 件包括：电池测试仪2和无线手柄，该无线手柄可以是，例如，前面实施例中提到的无线手 柄1，1’，1”或者1”’。电池测试仪2包括主机22和至少一对可与主机22连接的测试笔， 例如前面提到的测试笔21或者21’，用于接触待测电池的接头来测量电池参数。无线手柄 的无线信号发送/接收单元11能够与设置在主机22内的无线信号发送/接收模块221建立无 线通讯连接，通过无线通讯方式与主机22交换信息。测试笔能够被可装拆地安装到无线手 柄上，使得检测人员能够通过操纵无线手柄1来控制测试笔接触待测电池的接头并进行测量。

尽管在此公开了本申请的各个方面和实施例，但其他方面和实施例对于本领域技术人员 而言也是显而易见的。在此公开的各个方面和实施例仅用于说明目的，而非限制目的。本申 请的保护范围和精神由后附的权利要求书来确定。