CN112986820A - 具有电容性元件的交流发电机和起动电机测试仪、有效负载控制和带打滑检测 - Google Patents

Abstract

被配置以测试车辆部件的性能的诊断***可包括处理器，其被配置为处理来自车辆部件的测试信息和控制被测车辆部件。该***还可包括：存储器，其被配置成用于存储车辆部件的测试信息和操作车辆部件的软件；和电容性元件，其被配置成供送电力以执行车辆部件的测试，其中，所述存储器和所述电容性元件与所述处理器通信。该***还可包括监测模块，其被配置成：监测被提供以执行车辆部件的测试的电力供送并在功率超过预定阈值时切断电力供送。该诊断***还包括传感器，其被配置成：感测交流发电机的输出电压，并保证诊断工具正确地操作交流发电机部件。

Description

具有电容性元件的交流发电机和起动电机测试仪、有效负载 控制和带打滑检测

本申请是申请日为2014年3月12日、申请号为201480026408.4、发明名称为“具有电容性元件的交流发电机和起动电机测试仪、有效负载控制和带打滑检测”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及测试车辆电机旋转附件装置的领域。更特别地，本发明涉及用于测试交流发电机或起动电机的装置，其中，该装置包括电容性元件，并具有有效负载控制电路。本发明还涉及一种用于更准确地测试机动车辆发动机的交流发电机等的装置。

背景技术

众所周知，在汽车产业，某些旋转附件装置通常连同车辆电机使用。两个这种附件设备是交流发电机和起动电机。交流发电机与发动机结合使用，并且通常由发动机带式驱动。交流发电机具有内部部件，其在转动时将电力提供到车辆电池。交流发电机通常是可移动的，但通过托架刚性地安装到发动机模块或车辆底盘。在许多情况下，当使用标准型的交流安装结构时，交流发电机具有带孔的“耳”，所述带孔的“耳”被安装到附接至车辆的柱或螺栓。这实现了交流发电机的枢转，使得交流发电机可抵抗带张力围绕柱枢转，以便安装和移除带，并在带安装时提供适当的张力。

起动电机是电动电机，其通常可移动，但刚性地安装到发动机或变速器箱。起动电机具有从起动电机延伸的、接合一构件(通常是发动机飞轮的齿轮)的电驱动小齿轮，以能够旋转发动机曲轴来启动它。存在广泛的附接机构来用于附接所述起动电机。

传统的交流发电机和起动电机测试仪可使用直流(DC)电源测试交流发电机和/或起动电机。例如，DC电源可用于在测试过程中为起动电机供电和偏压交流发电机。DC电源可确定交流发电机和起动电机测试仪的能力。通常，交流发电机和起动电机测试仪需要高功率，以在测试起动电机或交流发电机时实现所需的精度。所需的高功率导致昂贵和笨重的电路部件，从而又导致用于交流发电机和起动电机测试仪的更高的成本、尺寸和重量。此外，通过现有技术的***所需的高功率需求造成了更大的功率消耗和操作成本。因此，期望具有降低的成本、尺寸和重量的高精度的交流发电机或起动电机测试仪。

通常，交流发电机和起动电机测试仪由于可用电力供送而能力有限。交流发电机和起动电机测试仪的最大额定值由可用电力供送和被测试设备的效率来确定。然而，被测试设备可具有不同的效率或有故障，并可能导致可用电力供送的保护性切断。因此，期望交流发电机或起动电机测试仪具有有效负载控制电路，以监测输入功率水平。

众所周知，在车辆工业采用分析工具来分析车辆电机和它们的各个部件和***。交流发电机具有内部部件，该内部部件在转动时向车辆和/或发动机提供电力。

通常希望在零件供送销售位置处、在修理设施处等从车辆移除之后测试交流发电机。例如，这种测试可能需要在安装新交流发电机之前对现有交流发电机进行。在现有交流发电机通过测试的情况下，用户可以消除交流发电机作为车辆问题的原因。

交流发电机测试设备通常利用电机作为原动机，以用于旋转被测交流发电机，且交流发电机通过带联接到原动机以传递动力。在测试过程中，原动机旋转被测交流发电机，并在交流发电机上施加已知负载，测量输出和检查交流发电机在特定电流和电压下的发电能力。

在测试过程中关于测试设备的一个假设是，没有功率传输损失或具有最小功率传输损失，从而将不会影响交流发电机的测试结果。该假设由于传动带的滑动而是无效的，且可能会导致好的交流发电机发生故障。在这方面，传动带可能打滑，且因此不按需要来旋转交流发电机。这可能导致交流发电机不正常运行的指示。

因此，需要在测试交流发电机之前和/或期间确定测试设备是否正确操作，以使交流发电机的功能可正确地被确定。

发明内容

前述需求在很大程度上通过本公开得到满足，其中，在一个方面，提供了一种设备，在一些实施例中，交流发电机和起动电机测试仪包括电容性元件。电容性元件可提供额外电力来源，从而可允许在起动电机测试仪中使用更小和成本更低的电路部件。更小和成本更低的电路部件可降低电力消耗。最后，电容性元件可在起动电机测试仪没有被利用时由较小的电路部件充分地充电。此外，提供了一种设备，在一些实施例中，交流发电机和起动电机测试仪包括电力供送监测器，并确定被测交流发电机是否被正确驱动，以保证更准确的测试结果。

根据本公开的一个实施例，被配置以测试车辆部件性能的诊断***可包括处理器，该处理器被配置为处理来自车辆部件的测试信息并控制被测车辆部件。该诊断***还可包括存储器和电容性元件，所述存储器配置成用于存储车辆部件的测试信息和操作车辆部件的软件，所述电容性元件配置为供送电力以执行车辆部件的测试，其中，所述存储器和所述电容性元件与所述处理器通信。

根据本公开的另一实施例，一种检测车辆部件的方法可包括：通过输入装置接收用于测试的车辆部件的选择；和通过接口模块识别与车辆部件相关的信息。该方法还可包括：至少部分地基于与车辆部件相关的信息通过充电模块充电电容性元件，以便执行车辆部件的测试。

根据本公开的又一实施例，被配置以测试车辆部件性能的诊断***可包括：用于将诊断工具联接至外部电源的电连接器；和用于处理从外部电源接收的电力的电力供送电路。该诊断***还可包括：测试和控制电路，其用于控制车辆部件的测试；和电容性元件，其用于从电力供送电路接收处理的电力，以便为车辆部件的测试供电。

根据本公开的又一实施例，提供了一种被配置以测试车辆部件性能的诊断***。所述诊断***可包括处理器，该处理器配置为处理来自车辆部件的测试信息和控制待测试的车辆部件。另外，该诊断***可包括存储器，该存储器配置成存储车辆部件的测试信息和操作车辆部件的软件。另外，该诊断***可包括监测模块，所述监测模块配置成监测被提供以执行车辆部件测试的电力供送，其中，如果所监测的电力供送超过预定阈值，则监测模块切断电力供送，且其中，所述存储器和所述监测模块与所述处理器通信。

根据本公开的又一实施例，提供了一种测试车辆部件的方法。该方法可包括：通过输入装置接收用于检测的车辆部件的选择。该方法还可包括：通过接口模块识别与车辆部件相关的信息。该方法还可包括：通过监测模块监测被提供以执行车辆部件测试的电力供送；确定电力供送是否超过预定阈值；和如果确定电力供送超过预定阈值，就终止电力供送的连接。

在又一实施例中，诊断测试仪配置为测试车辆部件的性能且包括：处理器，其被配置为处理来自车辆部件的测试信息和控制待测试的车辆部件；存储器，其被配置为存储车辆部件的数据库信息和操作车辆部件的软件；电力引线，其被配置成提供电力供送以执行车辆部件的测试；和监测模块，其被配置成监测电力供送，其中，如果所监测的电力供送超过预定阈值，则监测模块使用测试仪中的断路器***切断电力供送，且其中，所述存储器和所述监测模块与所述处理器通信。

在一个示例性方面，一种用于检测车辆部件性能的诊断工具被提供，并且可包括：处理器，其可处理来自车辆的交流发电机部件的测试信息，并可在交流发电机测试过程中控制并启动交流发电机部件；存储器，其可存储交流发电机部件的测试信息和可操作车辆交流发电机部件的软件；电机，其具有可连接到交流发电机的带轮；第一负载部件，其可由处理器控制，以在测试过程中对交流发电机施加第一负载；和模拟-数字转换器(ADC)，其可以提供交流发电机的输出电压，其中，所述处理器确定输出电压的波纹频率。

在另一实施例中，一种测试交流发电机的方法可包括步骤：通过交流发电机测试仪的处理器来启动交流发电机驱动电机；通过处理器接收从模拟-数字转换器的电压输出；通过处理器确定电压输出的第一纹波频率；在通过处理器控制由第一负载部件施加第一负载之后确定第二纹波频率；通过处理器计算第一和第二波纹频率之间的第一差；和通过处理器确定第一差是否超过预定百分比。

在又一实施例中，一种用于测试车辆部件性能的诊断工具被提供，且可包括：处理器，其可处理来自车辆的交流发电机部件的测试信息，并可在交流发电机测试过程中控制并启动交流发电机部件；存储器，其可存储交流发电机部件的测试信息和可操作车辆交流发电机部件的软件；电机，其可在测试过程中驱动交流发电机；电力供送装置，其可在测试过程中向电机供送电力；第一负载部件，其可由处理器控制，其中，第一负载部件可在测试过程中对发电机施加第一负载；和模拟-数字转换器(ADC)，其可提供交流发电机的输出电压，其中，所述处理器确定输出电压的波纹频率。

因此已经相当广泛地概述了本公开的某些实施例，以便在本文中可更好地理解详细说明书，和以便更好地认识到本公开对现有技术的贡献。当然，本公开的其他实施例将在下文描述，并将形成权利要求的主题。

在这方面，在详细解释本公开的至少一个实施例之前，应当理解，本公开在其应用方面不限于说明书中阐述的或附图中示出的构造细节和部件布置方式。本发明能够具有其他实施例且能够以各种方式被实践和执行。此外，应当理解，这里使用的措辞和术语以及摘要是为了描述的目的，而不应被认为是限制性的。

因此，本领域的技术人员将理解，本公开所基于的概念可容易地被用作设计其它结构、用于实施本发明的若干目的的方法和***的基础。因此，重要的是，权利要求被认为包括这些等同构造，只要它们不脱离本公开的精神和范围。

附图说明

图1是根据本发明示例性实施例的交流发电机和起动电机测试仪的透视图。

图2是根据本发明示例性实施例的交流发电机和起动电机测试仪的透视图。

图3是根据本发明示例性实施例的交流发电机和起动电机测试仪的主要部件的框图。

图4示出了用于充电根据本发明示例性实施例的交流发电机和起动电机测试仪的方法。

图5是根据本发明示例性实施例的交流发电机和起动电机测试仪的周边和远程连接的透视图。

图6示出了根据本发明示例性实施例的交流发电机和起动电机测试仪的电路示意图。

图7是根据本发明示例性实施例的交流发电机和起动电机测试仪的主要部件的框图。

图8示出了用于监测根据本发明示例性实施例的交流发电机和起动电机测试仪的输入功率水平的方法。

图9示出了根据本发明示例性实施例的交流发电机和起动电机测试仪的电路示意图。

图10是根据本发明的一个方面的交流发电机测试仪的透视图。

图11是根据本发明示例性实施例的交流发电机和起动电机测试仪的部件的框图。

图12是根据本发明的一个方面具有带打滑检测的交流发电机测试***的框图。

图13是根据本发明的一个方面的带打滑***的过程流程图。

图14是根据本发明的一个方面的波纹频率测量装置的示意图。

具体实施例

现在将参照附图来描述本发明，其中，类似的附图标记指代相似的部件。根据本发明的一个实施例，提供了一种交流发电机和一种起动电机测试仪，所述起动电机测试仪用于保持和测试交流发电机或起动电机。交流发电机和起动电机测试仪包括保护罩或盖、连接LCD触摸屏的控制器、条形码连接器、USB主机和USB功能连接器、以太网连接器和闪存连接器。根据本公开的一个方面，提供了一种用于测试交流发电机的交流发电机测试仪，其包括用于更准确地测试机动车辆发动机的交流发电机等的装置。

测试设备的一个实施例如图1所示。图1示出了交流发电机和起动电机测试仪100(“测试仪”)，包括壳体112和底板(或底盘)114。壳体112包围并支撑测试仪100的各种操作部件，例如包括电力供送装置、诊断电子器件、安装装置、监测器屏123、防护门盖122等。在一个实施例中，在监测器屏123(例如，LCD触摸屏)可设置在壳体112中。测试电力按钮125(比如拨动开关)设置在壳体112上，以启动和停用到驱动电机(未示出)和/或变压器(未示出)的驱动电力。主电力开关(未示出)也可用来向测试仪100提供电力。

测试仪100还包括总体标记为116的交流发电机带张紧结构、总体标记为118的交流发电机安装结构和总体标记为120的起动电机保持器结构。带张紧结构116、交流发电机安装结构118和起动电机保持器结构120中的每个可直接安装至底板114。

交流发电机带张紧结构116和交流发电机安装结构118共同将交流发电机保持在位，以进行测试。包括一个或多个安装销(未示出)的安装组件可放置在交流发电机安装结构118中，以安装交流发电机。交流发电机可根据交流发电机的类型来水平或垂直安装。销可更换，从而实现了对当前和未来应用场合的灵活性。

另外，传动带(未示出)(如蛇形或V型带等)可连接到交流发电机和驱动电机，以模拟车辆中的操作环境。气体活塞可用于带张紧，以在测试过程中保证一致的带张力，从而避免可能影响测试结果的过度张紧或带打滑。

起动电机保持器结构120包括快速释放棘轮***，其中，起动器放置在垫上并由棘轮***保持在位。起动电机保持器结构120包括支撑垫130、手柄132和释放锁134，释放锁134在操作时将锁(例如棘爪)从棘轮(均未示出)接合和脱离。起动电机保持器结构120有助于省去使用条带，并且替代性地在测试过程中使用快速棘轮来保持起动器，而无需任何附加的保持机构或终端用户辅助。因此，前述结构使得待测试部件的加载和卸载更加高效。起动电机可放置在支撑垫130上进行测试。放置后，操作者挤压释放锁134并压下手柄132以接合起动电机，然后释放锁，使锁再次重新接合。起动电机可由变压器(未示出)供电，以便模拟操作环境。变压器可由外部电源供电，并且可通过重型缆线和夹具向起动电机提供测试电力。

图1还示出了了监测器屏123，其可用作与控制器(下文讨论)通信的触摸屏LCD用户接口以及用于向终端用户显示信息。本发明还利用在线教程来针对单元功能快速培训新员工，和利用在线帮助屏来帮助新用户在测试期间导航和测试部件。显示器屏123可提供逐步的指示来设置测试仪100和引导测试。显示器屏123还可显示在屏上连接图和规范库数据库，从而省去了纸张挂图，并针对新的交流发电机应用程序或起动器配置进行软件更新。该数据库可由紧凑式闪存、闪存驱动器、其他存储介质或通过网络连接远程地被更新(下文讨论)。显示器屏123可允许终端用户在不使用测试仪时运行广告屏。这些屏可从终端用户的网络服务器上载至测试仪100或从紧凑式闪存或其他存储介质上载。此外，显示器屏123可能够以各种可更新的语言来显示信息。

测试仪100可将“好/坏”或“通过/失败”结果输出给终端用户。可向终端用户提供终端用户打印输出，所述终端用户打印输出详细说明测试结果并提供其他潜在问题的技术建议。

现在来看图2，示出了根据本公开的另一示例性实施例的交流发电机和起动电机测试仪200的透视图。交流发电机和起动电机测试仪200(“测试仪”)具有与图1所示的测试仪100类似的部件，但具有替代性设计。例如，测试仪200包括壳体212和底板(或底盘)214。壳体212包围并支撑测试仪200的各种操作部件，例如包括电力供送装置、诊断电子器件、安装装置、监测器屏223、防护门盖222等。在所示的实施例中，监测器屏223是布置在壳体212中的LCD触摸屏。电力按钮225(比如拨动开关设计)设置在壳体212上，以启动或停用至驱动电机(未示出)和/或变压器(未示出)的测试电力。主电力开关(未示出)也可用来向测试仪200提供电力。

测试仪200还包括总体标记为216的交流发电机带张紧结构、总体标记为218的交流发电机安装结构和总体标记为220的起动电机保持器结构。带张紧结构216、交流发电机安装结构218和起动电机保持器结构220中的每个可直接安装至底板114，且包括针对图1所述的类似部件，因此不再重复。

测试适配器226和电力引线228可连接到交流发电机或起动电机，以向测试仪200提供测试信息。另外，传动带(未示出)(如蛇形或V型带等)可连接到交流发电机和驱动电机，以模拟车辆中的操作环境。气体活塞可用于带张紧，以在测试过程中保证一致的带张力，从而避免可能影响测试结果的过度张紧或带打滑。

起动电机保持器结构220包括快速释放棘轮***，其中，起动器放置在垫上并由棘轮***保持在位。起动电机保持器结构220包括手柄232和释放锁234，释放锁234在操作时接合和脱离棘轮的锁(例如棘爪)(均未示出)。起动电机保持器结构220有助于省去使用条带，并且替代性地在测试过程中使用快速棘轮来保持起动器，而无需任何附加的保持机构或终端用户辅助。因此，前述结构使得待测试部件的加载和卸载更加高效。起动电机可放置在测试仪200上进行测试。放置后，操作者挤压释放锁并压下手柄232以接合起动电机，然后释放锁，使锁再次重新接合。电力引线228(例如包括电池引线、接地引线、螺线管引线和感测引线)连接到起动电机，以便进行测试。

在图2所示的实施例中，测试仪200可结合增强的安全特征、比如防护门盖222，以在测试过程中包围运动部分。防护门罩222在关闭位置下掩蔽了带张紧结构216、交流发电机安装结构218、起动电机保持器结构220和其它测试部件，比如交流发电机或起动电机。测试仪200的防护门盖222被示为在关闭位置下至少覆盖了带张紧结构216、交流发电机安装结构218和起动电机保持结构220。

在关闭位置下，防护门盖222降低了手卡在移动部分中或可能接触终端用户的抛射的可能性。防护门盖222可采用门锁开关(未示出)在防护门盖222打开时禁用测试。替代性地，防护门盖222可包括观察窗，使得操作者可在测试期间观察部件。

图3是根据本发明示例性实施例先前在图1-2中描述和示出的交流发电机和起动电机测试仪的部件的框图300。这些部件通常包括可向用户呈现各种信息的监测器屏，比如LCD屏302。LCD屏302可以是按用户需要输出信息的触摸面板，并可由处理器304来控制。处理器304可以是任何处理器或控制器，包括FPGA(现场可编程门阵列)或专用集成电路(ASIC)。处理器304能够运行各种OS(操作***)，包括Linux、苹果电脑的操作***(如OSX)、Windows、Windows CE等。处理器304与包括模拟数字(A/D)转换器的数字信号处理器306进行通信。处理器304与测试仪100的其他部件(例如，内部存储器308、USB端口312、RS-232端口316、电机330，接口模块324和/或充电模块334)通过通信总线328进行通信。

处理器304配置成与内部存储器308和外部存储器310进行通信。内部存储器308和/或外部存储器310可以是任何存储器，例如包括紧凑式闪存、SD(安全数字)、USB闪存驱动器等。通用串行总线(USB)端口312与处理器304通信，并提供用于各种USB兼容装置的连接，所述USB兼容装置例如是外部存储器310、打印机314、射频识别(RFID)读取器332和/或者诊断工具336。RFID读取器332的功能是：在包含RFID芯片的被测试部件处于检测范围内时，读取关于该被测试部件的识别信息。RFID芯片可被集成或与被测试部件分离。RFID芯片可包含关于交流发电机或起动电机的信息，比如交流发电机/起动电机类型、序列号、制造商、生产或装运日期、以前的测试结果、电气规范、诊断说明书、维护信息、公告、序列号、批号、保修信息、制造商数据码、装运方法等。

RS-232端口316还与其它外部装置(比如计算装置320、条形码读取器318和/或诊断工具336通信)。计算设备320可以是任何计算设备，包括个人计算机、膝上型电脑、平板电脑、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话等。在另一实施例中，端口312和316可容纳数据线，所述数据线可连接到车辆中的数据链路连接器，以检索诊断信息，如诊断故障码(DTC)。

类似地，诊断工具336可以是任何计算设备，并且可向测试仪100提供额外的诊断信息。额外的诊断信息可包括设置在车辆电子控制单元中的诊断故障码(DTC)。DTC可被用于测试仪，作为其分析结果的一部分，以确定该问题是与被测部件相关还是与车辆中的其他部件相关。

条形码读取器318使得用户能够扫描可附着到被测试部件的条形码信息或被测试部件所属车辆的VIN(车辆识别号码)。条形码读取器318例如可以是传统的光学条码读取器，比如枪型或棒型读取器。条形码可提供关于被测试交流发电机或起动电机的、类似于包含在RFID中的信息的各种信息。

在操作期间，终端用户将条形码读取器318刷过或瞄准与待测试的特定交流发电机或起动电机相联的条形码，并相应地读取条形码。条形码本身可在制造、购买、装运或维护时固定到交流发电机或起动电机。条形码可包含信息，或指向存储在数据库中的信息。数据库可以是本地的(例如，内部存储器308)或远程定位(例如，外部存储器310)并通过互联网、以太网、Wi-Fi、LAN、蓝牙或其它无线或有线连接进行访问。由条形码提供的数据不限定于给出的示例。

接口模块324可包括数据库(或访问存储数据库的内部存储器308或外部存储器310)，用于存储与被测试部件相关的信息和与由测试仪100执行的诊断测试相关的信息。与被测试部件相关的信息可包括、但不限于发电机/起动器类型、序列号、制造商、生产或装运日期、以前的测试结果、电气规范、端口连接、电气配置/布局、诊断说明书、维护信息、序列号、批号、保修信息、制造商数据码、装运方法等。与由测试仪100执行的诊断测试相关的信息可包括、但不限于测试规范、测试值、测试结果(包括先前的测试结果)、数据、时间、雇员、地点、测试过程中的天气状况(可能影响测试的极冷或极热)和/或与诊断测试有关的任何其他信息。

条形码可提供与待测试交流发电机或起动电机有关的各种信息。例如，条形码可提供关于交流发电机/起动电机类型、序列号、制造商、生产或装运日期、以前的测试结果、电气规范、维护信息、序列号、批号、保修信息、制造商数据代码、装运方法等的信息。该数据可用来选择用于测试过程的参数，该测试过程被运行以测试交流发电机和起动电机。

在一些实施例中，打印机314可打印条形码标签，所述条形码标签可附着或以其它方式关联至交流发电机或起动器，并提供有关部件的更新信息。更新信息除其他事项外可包括：维修日期、维修程序(包括结果)和保修信息(如在保修期内的剩余时间，谁是原始购买者，担保或不担保什么类型的维修等)。然后，打印的标签可通过条形码读取器318在随后的测试中被读出。这些特征可消除在手动输入时并通过加快零件号选择和通过具有扫描功能输入来避免可能的拼写错误。

本公开还具有存储和显示或打印与待测试部件的特定零件号相关的技术公告的能力。测试结果的打印输出可使重建者访问由用户获得的数据，以协助进一步分析该部件。

接口模块324可与联接到测试仪100的外部装置进行通信，如本文对于(USB)端口312和RS-232端口316所讨论的。例如，接口模块324可通过直接或间接连接从条码读取器318、RFID读取器332和/或POS终端326通信和接收待测试交流发电机或起动电机的识别信息。在示例性实施例中，接口模块324可与条形码读取器318通信，并接收待测试交流发电机或起动电机的条形码识别信息。在另一示例性实施例中，接口模块324可与RFID读取器332通信，并接收待测试交流发电机或起动电机的RFID识别信息。在其它示例性实施例中，接口模块324可与POS终端326通信，并接收由用户输入的待测试交流发电机或起动电机的识别信息。销售点终端326可用于与用户或车辆所有者交互。在销售点终端326处，用户可输入信息，如零件号、部件成本、***信息、零件库存等。

接口模块324可与充电模块334进行通信，所述充电模块334可控制测试仪100的电容性元件(图6的610)的充电。例如，接口模块324可向充电模块334提供待测试交流发电机或起动电机的电气规范，且充电模块334可至少部分地基于所提供的电气规范对电容性元件充电。充电模块334可在交流发电机和/或起动电机的测试之前对测试仪100的电容性元件充电。充电模块334可至少部分地基于待测试交流发电机或起动电机来控制供送到电容性元件的功率的量。例如，待测试交流发电机或起动电机可要求较小量的功率，充电模块334可将该较小量的功率提供到电容性元件。同时，待测试交流发电机或起动电机可要求较大量的功率，充电模块334可将该较大量的功率提供到电容性元件。

充电模块334可控制用于充电测试仪100的电容性元件的定时。例如，充电模块334可提供恒定的电压电势和/或电流到测试仪100的电容性元件。当待测试交流发电机或起动电机可能需要较小量的功率时，充电模块334可在接近测试开始时启动电容性元件的充电。同时，当待测试交流发电机或起动电机可能需要较大量的功率时，充电模块334可在测试开始之前的较早时间启动电容性元件的充电。在另一示例中，充电模块334可提供可变电压电势和/或电流到测试仪100的电容性元件。充电模块334可至少部分地基于可变电压电势和/或电流以及测试交流发电机和/或起动电机所需的充电量来确定充电时间。

充电模块334可对测试仪100的电容性元件连续或间歇地充电。例如，充电模块334可连续地充电测试仪100的电容性元件，以保持电容性元件的充电电压电势。在另一示例性实施例中，充电模块334可监测存储在电容性元件中的电压电势，并且可在所存储的电压电势下降到电压充电阈值时间歇地充电电容性元件。

充电模块334可至少部分地基于待测试交流发电机或起动电机的信息来验证电容性元件是否被正确充电。例如，充电模块334可检测电容性元件的输出电压电位和/或电流，并确定所检测的输出电压电势和/或电流是否匹配的预期电压电势和/或电流，所述预期电压电势和/或电流存储在内部数据存储器308或外部存储器310的数据中。

充电模块334还可在诊断测试过程中监测测试仪100的电容性元件的输出电压电势和/或电流。充电模块334可至少部分地基于电容性元件的输出电压电势和/或电流来确定在诊断测试期间何时连接电源。例如，当电容性元件的输出电压电势和/或电流在诊断测试过程中低于阈值输出功率水平时，充电模块334可确定从外部电源(例如，AC或DC电源)连接电力到测试仪100。在一个示例性实施例中，充电模块334在诊断测试期间除了由电源提供电力之外还可继续从电容性元件供送电力。在另一示例性实施例中，充电模块334在诊断测试期间一旦电力被供送就可中断从电容性元件供送电力。输出阈值功率水平可至少部分地基于测试仪100和/或被测试部件的额定功率来确定。

接口模块324可与监测模块335(在图7中示出)进行通信，监测模块335可控制测试仪100的有效负载，以监测和检测输入功率水平。例如，接口模块324可向监测模块335提供待测试交流发电机或起动电机的电气规范，且监测模块335可至少部分地基于所提供的电气规范来监测和控制输入功率水平(例如，输入电压电势和/或输入电流)。在一个实施例中，监测模块335在测试交流发电机和/或起动电机之前可设置测试仪100的阈值电压电势水平和/或电流水平，并且可至少部分地基于阈值电压电势水平和阈值电流水平来控制施加到待测试交流发电机的负载量。如果待测试交流发电机或起动电机只能供送15安培或25安培的最大负载电流，那么监测模块335就可监测输入功率水平，以便控制该输入功率水平不超过预定阈值。

为了控制输入功率，如果输入功率水平超过阈值功率水平的话，监测模块335可降低或切断施加到交流发电机的负载。在另一实施例中，如果输入功率水平超过阈值功率水平的话，监测模块335可自动地从测试仪100脱开被测试部件或停止测试过程。例如，当输入功率水平超过预定阈值时，监测模块335可自动跳闸断路器电路(在图9示出)。在另一示例中，当输入功率水平超过预定阈值时，监测模块335可提供指示(例如，视觉或声音)给用户，且用户可通过开关(在图9示出)手动关断输入电力供送装置，或者可手动地将被测试部件从测试仪100脱开。

在一个实施例中，监测模块335可连续或间歇地监测和检测测试仪100的输入功率水平。监测模块335也可至少部分地基于待测试交流发电机或起动电机的信息来验证正确的电压电势和/或电流是否被提供给被测试部件。

在另一实施例中，在测试的不同阶段，不同的负载可被施加到被测试部件，因此可能需要不同的输入功率水平来执行测试。监测模块335可在由测试仪100执行的测试的不同阶段监测输入功率水平，且在诊断测试的任何阶段中，监测模块335都可在输入功率水平超过预定阈值时终止测试。在另一示例性实施例中，监测模块335可监测在测试的第一阶段的输入功率水平，以确定继续测试到第二阶段，或是至少部分地基于第一阶段期间的输入功率水平而终止测试。

监测模块335可包括电隔离(galvanic isolate)的电流监测电路和电压监测电路。例如，电隔离的电流和电压监测电路可包括电容性电隔离电路、电感性电隔离电路、电磁性电隔离电路、光学电隔离电路、声学电隔离电路、机械电隔离电路和其他类型的电隔离电路。监测模块335可联接到测试仪100的输入功率电路，以监测测试仪100的输入功率。例如，测试仪100的输入功率电路和监测模块335可联接到不同的地电位，且从而可使得监测模块335能够防止不必要的电流流动到被测试部件。

监测模块335可与外部数据源(未示出)通信，以发送和接收待测试的各种设备(例如，交流发电机或起动电机)的信息。在一个示例性实施例中，监测模块335可接收待测试的各种设备的更新的电气规范信息。监测模块335可由测试仪100的用户定制。例如，监测模块335可由用户创建待测试的设备的列表。待测试的设备的信息可包括、但不限于设备类型、序列号、制造商、生产或装运日期、电气规范、端口连接、电气配置/布局、诊断说明书、维护信息、序列号、批号、保修信息、制造商数据码等。

处理器304还可与联网计算机、LAN(局域网络)、智能电话、蜂窝电话或分布式网络(比如因特网322)等交互。该连接使得用户能够更新测试仪100，且还将有关测试结果的信息发送到远程位置。发送或接收的信息可包括软件、固件、语言、天气报告和针对待测试部件或到测试仪100的数据库、或所测试部件的结果。

还提供电机330以测试交流发电机。电机330可模拟车辆的发动机，并包括与带适配的带轮。在一端部处，该带联接到电机330的带轮，在另一端部处，该带联接到待测试的交流发电机的带轮。

图4示出了用于进行根据本发明实施例通过交流发电机和起动电机测试仪100的诊断测试的方法400。该示例性方法400可通过举例的方式提供，因为有多种方式来实施该方法。图4所示的方法400可由一个或各种***(例如，图1-3、5和6所示的***和网络)的组合来执行或以其他方式实施。图4所示的每个块表示一个或多个过程、方法、或在示例性方法400中进行的子程序，且这些步骤不限于在图中所示的顺序。参考图4，示例性方法400可开始于步骤402。

在步骤402处开始，用户通过输入装置(比如LCD屏302或条形码或RFID芯片)在步骤404选择待测试的部件或部分。在步骤406，接口模块324识别与待测试的部件相关的信息。例如，接口模块324可识别被测试部件在测试时应处的功率水平(例如，电压电势和/或电流)。在步骤408，充电模块334可至少部分地基于与待测试的部件相关的信息来开始测试仪100的电容性元件的充电。在一个示例性实施例中，充电模块334可在由测试仪100实施诊断测试之前充电电容性元件。在另一示例性实施例中，充电模块334可在由测试仪100实施诊断测试期间充电电容性元件。充电模块334可对电容性元件充电一段时间，直至电容性元件达到开始诊断测试的功率水平。

电容性元件可用于在步骤410开始诊断测试。电容性元件可将电力提供给测试仪100，以开始待测试部件的诊断测试。充电模块334可监测电容性元件的输出电压电位和/或电流。当输出电压电势和/或电流下降到测试阈值功率水平时，充电模块334可在步骤412联接电源，以便继续进行待测试部件的诊断测试。联接电源以执行诊断测试后，充电模块334可脱开作为电源的电容性元件。在另一示例中，在充电模块后334联接电源以执行诊断测试之后，电容性元件可继续提供电力给诊断测试。通过联接电源与容性元件以供送电力至测试仪100，测试仪100可测试可能需要比电源能够提供的功率更高的功率的部件。在完成诊断测试之后，充电模块334可在步骤414充电电容性元件，以用于随后的诊断测试。

充电模块334可在步骤416保持存储在电容性元件中的电压电势。例如，充电模块334可持续提供电压电势和/或电流至电容性元件来补充电载泄漏，以保持存储在电容性元件中的电压电势。在另一示例中，当存储在电容性元件上的电压电位由于电载泄漏而下降到充电阈值功率水平时，充电模块334可间歇地提供电压电势和/或电流到电容性元件，以保持存储在电容性元件中的电压电势。

参考图5，在交流发电机和起动电机测试仪的一些实施例中，网络连接可用于根据零件号、雇员和位置来跟踪测试，以便提高诊断测试的准确性。大型通信网络端口可被构造和布置成接收信息中继设备，比如以太网有线模块和/或以太网无线模块。以太网模块以10Mbps(10Base-T以太网)、100Mbps(快速以太网)、1000Mbps(千兆以太网)的数据速率和其它数据速率进行通信。中继传递的信息可包括来自交流发电机或起动电机测试结果的数据、零件的保修信息、零件类型、零件标牌和型号、先前的测试、更新、交流发电机和起动电机测试仪的诊断或操作参数、交流发电机和起动电机测试仪的维护数据和操作者所需的任何其它数据。

仍然参考图5，在一些实施例中，周边模块端口502可用于通信至各种周边设备，比如鼠标、键盘或打印机，以及用于从连接的设备(比如笔记本电脑或个人计算机)接收更新和/或下载。周边模块端口502可以是具有用于主机连接和功能连接的端口的USB模块。USB模块可以以USB 1.1或USB 2.0、3.0或其它数据速率进行通信。周边模块端口502还可包括缆线连接，所述缆线连接可允许测试仪100和车辆之间的通信。在交流发电机和起动电机测试仪的一些实施例中，网络连接可用于根据零件号、雇员和位置来跟踪测试，以便提高诊断测试的准确性。

图6示出了根据本公开的一个实施例的交流发电机和起动电机测试仪100的电路示意图。测试仪100可通过电连接604联接到外部电源602(例如，交流(AC)电源)。在一个示例性实施例中，外部电源602可以是120V交流电(AC)和20A电源，以便为测试仪100的操作供电。测试仪100还可包括电力供送电路606。电力供送电路606可包括变压器电路和整流器电路(未示出)，以便将从外部电源602接收的电力转换成可由测试仪100使用的电力。在一个示例性实施例中，电力供送电路606的变压器电路可将120V交流电(AC)电力信号转换成12V交流(AC)电力信号。电力供送电路606的整流器电路(未示出)可将12V交流(AC)电力信号转换(例如，整流)成12V直流(DC)电力信号，以便为测试仪100供电。

例如，电力供送电路606可将电力提供给测试和控制电路608和电容性元件610来运行起动电机612，以便对交流发电机或起动电机执行诊断测试。例如，电容性元件610可以是高能量密度(HED)电容性元件，包括、但不限于，超级电容器(ultracapacitor)、超级电容(supercapacitor)、电化学双层电容器(EDLC)、薄膜电容器或任何其它高能量密度(HED)电容器。如果实施超级电容器，该超级电容器可包括极化电解液以静电地储存能量的双层结构。然而，其他类型的超级电容器结构也是可想到的。例如，电容性元件610可以是一个或多个超级电容器，例如由美国加利福尼亚州圣地亚哥的Maxwell Technologies(麦克斯韦技术)制造的超级电容器。

电容性元件610可被配置为具有按需要的充足电容，以使起动电机612运行一段时间(例如，几秒钟)，以便测试交流发电机或起动电机。例如，电容性元件610可以是单个电容器元件或以并联配置彼此连接的多个电容器元件，以提供额外的电压和/或能量存储。附加地或替代地，电容器元件可布置成串联配置，以实现较高的工作电压电势。在一个示例性实施例中，电容性元件610可以是电容模块，所述电容模块具有多个串联连接的单独电容器并通过母线连接彼此并联连接。在一个示例性实施例中，电容性元件610可被配置成存储足够的电载(例如，12V)，以使起动电机612运行一段时间。例如，电容性元件610可被配置成具有串联的六个100F 2.7伏电容器；且可与另外六个串联的100F 2.7伏电容器并联。当然，许多其他结构也是可想到的。

电力供送电路606可在交流发电机和/或起动电机的测试之间将电力提供给电容性元件610。电容性元件610可放电存储的电载，以在测试过程中运行起动电机612。例如，电容性元件610的优点是，与现有的交流发电机和起动电机测试仪相比，电力供送电路606可具有较低的电流容量，因为现有的交流发电机和起动电机测试仪包括变压器，所述变压器需要更高的电流容量(例如，5秒的电压和电流)来运行测试。电容性元件610可需要较低的电流容量，因为电容性元件610可测试之间被充电较长的时间段(例如，至少一两分钟)。在另一示例中，电容性元件610可消除用于分别将功率供送到测试以及控制电路608和起动电机612的两个电力供送电路606的冗余。通过使用电容性元件610，电力供送电路606的冗余可被消除，因为电力供送电路606可将电力提供给测试以及控制电路608和电容性元件610。

图7是根据本发明另一实施例的交流发电机和起动电机测试仪的部件的框图300。如上所述，该图包括如本文所述的监测模块335。

图8示出了用于进行根据本公开的一个实施例的诊断测试的方法800。方法800开始于步骤802，继续进行到步骤804，在步骤804用户通过输入装置(比如LCD触摸屏302、条形码或RFID芯片)选择待测试的部件或部分。在步骤806，接口模块324识别与被测试部件相关的信息。例如，接口模块324可基于数据库中或者来自条形码或RFID芯片的信息来识别被测试部件在测试时应处的功率水平(例如，电压电势和/或电流)。在步骤808，监测模块335可监测测试仪100的输入功率水平(例如，输入电压电势和/或输入电流)。在步骤810，监测模块335可至少部分地基于与被测试部件相关的信息来确定是否终止测试。在示例性实施例中，监测模块335可确定输入功率水平是否高于测试部件所需的功率水平，或者输入功率水平是否高于预定阈值。此外，监测模块335可至少部分地基于第一阶段期间的输入功率水平来确定是否在第二阶段继续测试。

基于该确定，当输入功率水平不超过阈值功率水平时，在步骤812，监测模块335可继续联接电源，从而继续待测试部件的诊断测试。替代地，当输入功率水平超过阈值功率水平时，在步骤814，监测模块335可断开电源并停止待测试部件的诊断测试。本领域技术人员将理解，监测模块335可连续或间歇地监测输入功率水平，以确定输入功率水平是否超过预定功率阈值。

如上所述，电容性元件可提供附加电源，从而可允许在起动电机测试仪中使用较小且成本较低的电路部件；较小且成本较低的电路部件可降低电力消耗；且电容性元件在不使用起动电机测试仪时可由较小的电路部件充分地充电。

图9示出了根据本公开的一个实施例的交流发电机和起动电机测试仪100的电路示意图。测试仪100可通过电连接904联接到外部电源902(例如，交流(AC)电源)。在一个示例性实施例中，外部电源902可以是120V交流电(AC)和20A电源，以便为测试仪100的操作供电。测试仪100还可包括电力开关920和电力供送电路906。开关920可由用户进行切换，以将测试仪100接通“ON”和关断“OFF”，从而执行车辆部件的诊断测试。电力供送电路906可包括变压器电路和整流器电路(未示出)，以用于将从外部电源902接收的电力转换为可由测试仪100使用的电力。在一个示例性实施例中，电力供送电路906的变压器电路可将120V交流电(AC)电力信号转换为12V交流(AC)电力信号。电力供送电路906的整流器电路(未示出)可将12V交流(AC)电力信号转换(例如，整流)为12V直流(DC)电力信号，以便为测试仪100供电。

例如，电力供送电路906可将电力提供给测试和控制电路908，以通过驱动控制电路916来运行变压器922和交流(AC)电机924。测试和控制电路908可将一个或多个控制信号提供到驱动控制电路916，从而控制供送到变压器922和AC电机924的功率水平，以便在起动电机912和交流发电机914上分别进行诊断测试。在诊断测试中，监测电路910可监测到测试仪100的输入功率水平(例如，输入电压电势和/或输入电流)。在输入功率水平超过预定阈值的情况下，监测电路910可通过驱动控制电路916切断到AC电机924或变压器922的电力供送，以停止诊断测试。断路器/开关电路918可包括开关，所述开关可允许用户手动地接通和关断开关，从而切断电力供送，以停止诊断测试。另外，断路器/开关电路918可包括断路器，所述断路器可在监测电路910没有检测到功率水平超过预定阈值时跳闸。

例如，监测电路910可在诊断测试的不同阶段监测功率水平(例如，电压电势和/或电流)。监测电路910可在由测试仪100执行的诊断测试的不同阶段监测功率水平。在测试的任何阶段期间，当输入功率水平超过预定阈值时，监测电路910可通过关断驱动控制电路916来终止测试。在另一示例性实施例中，监测电路910可监测在诊断测试的第一阶段的功率水平，以确定继续诊断测试至第二阶段，或通过关断驱动控制电路916来终止诊断测试。在另一示例性实施例中，当功率水平超过预定阈值时，监测电路910可在诊断测试的任何阶段切断电力供送。

本测试装置的其他方面示于图10。图10示出了包括壳体1012和底板(或底盘)1014的交流发电机和起动电机测试仪1000(“测试仪”)。壳体1012包围并支撑测试仪1000的各种操作部件，例如包括电力供送装置、诊断电子器件、安装装置、监测器屏1023、防护门盖1022等。在一个方面，监测器屏1023、例如LCD(液晶显示器)触摸屏可设置在壳体1012内。测试电力按钮1025(比如拨动开关)设置在壳体1012上，以启动和停用到驱动电机(未示出)和/或变压器(未示出)的测试电力。主电力开关(未示出)也可用来向测试仪1000提供电力。

测试仪1000还包括总体标记为1016的交流发电机带张紧结构，、总体标记为1018的交流发电机安装结构。测试仪1000还可包括测试起动器的能力，且可包括总体标记为1020的起动电机保持器结构。带张紧结构1016和交流发电机安装结构118可直接安装到底板1014。

交流发电机带张紧结构1016和交流发电机安装结构1018共同将交流发电机保持在位，以进行测试。包括一个或多个安装销(未示出)的安装组件可放置在交流发电机安装结构1018中，以安装交流发电机。交流发电机可根据交流发电机的类型来水平或垂直安装。销可更换，从而实现了对当前和未来应用场合的灵活性。

在图10中还示出了，测试适配器1026和电力引线1028可连接到交流发电机，以便向测试仪1000提供测试信息。另外，传动带(未示出)(如蛇形或V型带等)可连接到交流发电机和驱动电机，以模拟车辆中的操作环境。气体活塞可用于带张紧，以在测试过程中保证一致的带张力，从而避免可能影响测试结果的过度张紧或带打滑。

起动电机保持器结构1020包括快速释放棘轮***，其中，起动器放置在垫上并由棘轮***保持在位。起动电机保持器结构1020包括支撑垫1030、手柄1032和释放锁1034，释放锁1034在操作时接合和脱离棘轮的锁(例如棘爪)(均未示出)。起动电机保持器结构1020有助于省去使用条带，并且替代性地在测试过程中使用快速棘轮来保持起动器，而无需任何附加的保持机构或终端用户辅助。因此，前述结构使得待测试部件的加载和卸载更加高效。起动电机可放置在支撑垫1030上进行测试。放置后，操作者挤压释放锁1034并压下手柄1032以接合起动电机，然后释放锁，使锁再次重新接合。起动电机可由变压器(未示出)供电，以便模拟操作环境。变压器可由外部电源供电，并且可通过重型缆线和夹具向起动电机提供测试电力。电力引线1028(例如包括电池引线、接地引线、螺线管引线和感测引线)连接到起动电机，以便进行测试。

图10还示出了了监测器屏1023，其可用作与控制器(本文讨论)通信的触摸屏LCD用户接口以及用于向终端用户显示信息。本公开还利用在线教程来针对单元功能快速培训新员工，和利用在线帮助屏来帮助新用户在测试期间导航和测试部件。显示器屏1023可提供逐步的指示来设置测试仪1000和引导测试。显示器屏1023还可显示在屏上连接图和规范库数据库，从而可省去纸张挂图，并针对新的交流发电机应用程序或起动器配置进行软件更新。该数据库可由紧凑式闪存、闪存驱动器和其他存储介质或通过网络连接远程地被更新(下文讨论)。显示器屏1023可允许终端用户在不使用测试仪时运行广告屏。这些屏可从终端用户的网络服务器上载至测试仪1000或从紧凑式闪存或其他存储介质上载。此外，显示器屏1023可能够以各种可更新的语言来显示信息。

测试仪1000可将“好/坏”或“通过/失败”结果输出给终端用户。可向终端用户提供终端用户打印输出，所述终端用户打印输出详细说明测试结果并提供其他潜在问题的技术建议。

图11是根据本发明另一示例性方面先前描述和示出的交流发电机和起动电机测试仪的部件的框图1000。这些部件通常包括可向用户提供各种信息的监测器屏，比如LCD屏1002。LCD屏1002可以是按用户需要输出信息的触摸面板，并可由处理器1104来控制。处理器1104可以是任何处理器或控制器，包括FPGA(现场可编程门阵列)。处理器1104能够运行各种OS(操作***)，包括Linux、苹果电脑的操作***(如OS X)、Windows、Windows CE等。处理器1104与包括模拟数字(A/D)转换器的数字信号处理器1106进行通信。处理器1104与测试仪1000的其他部件(例如，内部存储器1108、USB端口1112、RS-232端口1116、电机1130，接口模块1124和/或诊断故障码(DTC)解释器1138)通过通信总线1128进行通信。

处理器1104配置成与内部存储器1108和外部存储器1110进行通信。内部存储器1108和/或外部存储器1110可以是任何存储器，例如包括紧凑式闪存、SD(安全数字)、USB闪存驱动器等。通用串行总线(USB)端口1112与处理器1104通信，并提供用于各种USB兼容装置的连接，所述兼容装置例如是外部存储器1110、打印机1114、射频识别(RFID)读取器1132和/或者诊断工具1136。RFID读取器1132的功能是：在包含RFID芯片的被测试部件处于检测范围内时，读取关于该被测试部件的识别信息。RFID芯片可包含关于交流发电机或起动电机的信息，比如交流发电机/起动电机类型、序列号、制造商、生产或装运日期、以前的测试结果、电气规范、维护信息、序列号、批号、保修信息、制造商数据码、装运方法等。

处理器1104还与接口模块1124进行通信。接口模块1124与其他外部装置或外部网站(比如技术维修公告(TSB)1134)通过因特网1122通信。接口模块1124包括数据库(或访问存储数据库的内部存储器1108或外部存储器1110)，以用于存储与被测试部件相关的信息和由测试仪1100执行的诊断测试相关的信息。RS-232端口1116也与其它外部装置(比如计算装置1120、条码读取器1118和/或诊断工具1136)通信。在另一示例性方面中，接口模块1124通过销售点终端(POS)终端1126与技术维修公告(TSB)1134进行通信。这些部件的其他细节在2012年5月3日提交的美国专利申请No.13/463292中描述，其通过引用全文并入本文。

如上所述，交流发电机测试人员通常使用120VAC电机通过带向交流发电机提供旋转驱动。其他配置也是可想到的。电机对交流发电机的驱动能力在很大程度上依赖于用于防止在负载下打滑的带张力。如果没有足够的带张力，带可在电机上的驱动带轮、或者在交流发电机上的从动带轮或两者上打滑。

交流发电机被设计为：当在RPM(每分钟转数)的范围(通常为约800至10,000RPM)上被驱动时，产生正确的DC电压(通常13.8到14.5VDC)。如果交流发电机RPM减慢到低于低设计RPM，交流发电机产生设计电压的能力就可能无法保持。当电机带轮和交流发电机带轮之间的带由操作者不完全充分地拧紧时，带可在一个带轮或两个带轮上打滑，且交流发电机RPM可降低到低于设计转速，这将导致交流发电机输出电压低于设计电压，即13.8V。在交流发电机输出的测试期间发生这种情况将导致发电机测试结果的故障确定。这种“假”故障会导致发电机被退回保修，从而错误地导致更换发电机的成本。此外，这可能会导致技术人员错误地确定电力***中的问题原因。因此，由于带打滑引起的“假”故障是极不期望的。

交流发电机通常被设计为具有产生交流(AC)电压的感应线圈，使用二极管与每个线圈整流以产生直流(DC)电压，以便给车辆的电池充电。由二极管进行整流是不完整的，从而在整流后电压存在一定水平的波纹。波纹频率通常直接正比于交流发电机的RPM、交流发电机的具体设计中使用的线圈和/或二极管的数量。

本发明使用正比于交流发电机RPM的该波纹频率来确定带打滑是否可能发生。在测试带未充分张紧的交流发电机时，带打滑通常发生在电负载连接到交流发电机输出时。该电负载要求交流发电机产生更大电流，以保持设计输出电压。产生更大电流需要通过带向交流发电机带轮输入更多电力。电力需求的增加可能会导致带打滑。

当确定是否发生带打滑时，不需要绝对RPM(RPM的具体大小，比如655rpm)，因为负载连接之前的RPM相比于负载连接之后的RPM可被分析变化。尤其地，如果负载连接之后的RPM明显低于负载连接之前的RPM，所降低的RPM就可能是由于带打滑引起的。

本发明测量交流发电机的输出的电压波纹频率，并将其转换为与交流发电机RPM相关的电压。将交流发电机运行(通过带由电机驱动)时、但没有任何电负载的频率记录为F(nl)(没有负载的频率)，并将紧接着电负载连接到交流发电机之后的频率记录为频率F(l1)(具有负载1的频率)。带是否打滑的确定通过计算两个频率的差来确定：F(nl)-F(l1)＝F(dif)。确定频率差是否大于电机可能只由于电负载而减慢的预期量，这可被描述为F(nl)的X％。如果频率F(dif)大于没有负载的频率F(nl)乘以预期减慢频率的百分比，则很有可能存在带打滑。在该条件下，测试可停止，且操作者指示再开始测试之前收紧带。这将防止在保修期内以“假”故障更换发电机的成本。

在其它方面，带打滑检查可在连接第二较重电负载后确定。在这方面，可能希望以两个独立的负载来加载交流发电机。具有两个独立的负载允许在AC线路电压低的情况下(且如果施加较重负载的话，AC线路电压就过低，从而使得交流发电机测试仪操作或跳闸断路器)施加较轻的负载。在带打滑只在较重负载施加时发生的情况下，带打滑程序可在第二负载连接之前和之后应用，以分析RPM。

图12是根据本发明的一个方面的具有带打滑检测的交流发电机测试***的框图。尤其地，图12示出了了交流发电机测试仪的框图1200。交流发电机1210可定位在交流发电机测试仪中，且通过带1212连接到电机1130。带1212可连接到交流发电机1210的带轮1208和电机1130的带轮1206。

电机1130可由120V交流电源1202来驱动。也可考虑其他电源。电源可直接连接到AC电机1130或通过电机控制器1204连接。电机控制器1204可连接和断开从电源1202到电机1130的电力。更特别地，电机控制器1204可以是由处理器1104控制螺线管开关。其他类型的开关也是可想到的。

当电力从电源1202通过电机控制器1204的闭合开关提供给AC电机1130之后，电机1130旋转，并随后转动交流发电机1210。旋转交流发电机1210将提供从交流发电机1210的B+输出的功率输出。

在交流发电机1210的该转动期间，处理器1104或类似部件可测量由交流发电机1210所产生的功率的波纹频率，在下文更详细描述。交流发电机测试仪还可包括交流发电机负载，其可包括可由处理器1104控制的开关1214和接地的电阻负载1216。如本文所述，该交流发电机负载可能导致带1212打滑。

交流发电机测试仪还可包括第二负载，所述第二负载包括可由处理器1104控制的开关1218和接地的电阻负载1220。如本文所述，该交流发电机第二负载可进一步导致带1212打滑。

图13是根据本发明的一个方面的带打滑***的过程流程图。尤其地，图13示出了的交流发电机测试过程1300。在1302，交流发电机驱动电机可通过施加电力被启动。此后，在1304，可记录无交流发电机负载的纹波频率。然后，在1306，可启动交流发电机控制。随后，在步骤1308，如上所述，可接通第一负载，以将负载提供到交流发电机1210。一旦第一负载被施加到交流发电机1210，交流发电机的波纹频率就在1310被记录。然后，在1304记录的波纹频率和在1310记录的波纹频率之间的差在1312被确定。

在1314中，两个频率之间的差被确定，并且进一步在1314确定该差是否超过特定百分比(X％)。如果在步骤1314确定了该差超过特定百分比(是)，则交流发电机测试将在1316停止，且技术人员在1318指示收紧带和重新测试。

在另一方面，如果该差不超过特定百分比(否)，交流发电机测试就将在1320继续，并在1322完成。

此外，交流发电机测试过程1300还可包括第二负载过程1324。在这方面，在1320之后，第二负载可在1326接通，在1328记录纹波频率，并且在1330进行另一差值计算。在1332，可比较在1310确定的波纹频率和在1328确定的波纹频率之间的差，以确定该差是否超过特定百分比(X％)。如果该差超过特定百分比(是)，则交流发电机测试可在1334停止。另外，技术人员可指示收紧带和重新测试。另一方面，如果该差没有超过预定百分比(否)，交流发电机测试就可在1322完成。

图14是根据本发明的一个方面的纹波频率测量装置的示意图。尤其地，图14示出了测量波纹频率的电路1400。电路1400的输入端是在1402，该输入端可连接到来自交流发电机的B+输出。电路1400的输出端是在1404，且包括模拟-数字转换器。模拟-数字转换器1404产生波纹信号的数字输出。电路1400还包括布置成如图14所示的电容器1405、1406、1408和1410；电阻器1412、1414、1416、1418、1420、1422和1424；运算放大器1426和1428；和二极管1430和1432。在操作中，输入端1402接收来自交流发电机的纹波电压输出和如上所述记录所产生的波纹，以提供在模拟-数字转换器1404处的数字输出。

在其他方面，可在启动电机后检查频率，以保证交流发电机在预定最小RPM下运行。在本发明的又一方面，本发明可用来在第一次启动交流发电机时检查带打滑。紧接着电机启动以在希望的RPM下驱动交流发电机后，可检查交流发电机RPM，以保证它已达到最小RPM。最小RPM将为每个发电机预先确定并指定。在这方面，需要每个交流发电机所特定的RPM，因为对于具有特定设计RPM的电机和具有特定直径的电机带轮而言，交流发电机RPM由于它被设计的直径尺寸带轮而仍可能不同。此外，波纹频率取决于特定交流发电机设计的线圈和二极管数量，并且不是对所有交流发电机都相同。所以交流发电机带轮直径以及线圈和二极管数量对于最小RPM将需要是已知的。这些参数可随特定交流发电机的零件号记录，和用于设置带打滑算法中的变量，以计算最小RPM。

在其他方面，可在启动电机后检查频率，以保证交流发电机在预定最小RPM下运行。在本发明的又一方面，本发明可用来在第一次启动交流发电机时检查带打滑。紧接着电机启动以在希望的RPM下驱动交流发电机后，可检查交流发电机RPM，以保证它已达到最小RPM。最小RPM将为每个发电机预先确定并指定。在这方面，需要每个交流发电机所特定的RPM，因为对于具有特定设计RPM的电极和具有特定直径的电机带轮而言，交流发电机RPM由于它被设计的直径尺寸带轮而仍可能不同。此外，波纹频率取决于特定交流发电机设计的线圈和二极管数量，并且不是对所有交流发电机都相同。所以交流发电机带轮直径以及线圈和二极管数量对于最小RPM将需要是已知的。这些参数可随特定交流发电机的零件号记录，和用于设置带打滑算法中的变量，以计算最小RPM。

因此，如本文所述，本发明在交流发电机的测试之前和/或期间确定测试设备是否正确操作，以使交流发电机的功能可被正确地确定。

本发明可通过通信信道在具有有线/无线通信能力的任何类型的计算设备(例如台式计算机、个人计算机、膝上型/移动计算机、个人数据助理(PDA)、移动电话、平板计算机、云计算装置等)上实施。

进一步根据本发明的各个实施例，本文中所描述的方法旨在用于使用专用硬件实施的操作，所述专用硬件实施包括但不限于：PC、PDA、半导体、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列、云计算设备、以及被构造以实施本文中所描述方法的其它硬件设备。

还应当注意的是，如本文中所描述的本发明的软件实施可选地存储在有形存储介质上，例如：诸如磁盘或磁带这样的磁介质；诸如光盘这样的磁光介质或光学介质；或者固态介质，例如，存储卡或者容纳一个或多个只读(非易失性)存储器、随机存取存储器、或其它可重写(易失性)存储器的其它封装。电子邮件的数字文件附件或其它独立的信息档案或档案组被认为是相当于有形存储介质的发布介质。由此，本发明被认为包括了如在本文中所列举的、并且包括本领域认可的等同物和后继介质在内的有形存储介质或发布介质，其中存储有软件实施。

本发明的许多特征和优点将从详细的说明书变得显而易见，并且因此，旨在由权利要求书涵盖落入本发明的真实精神和范围内的本发明的所有这样的特征和优点。另外，由于本领域技术人员将容易进行许多修改和变型，所以不期望将本发明限于所图示和所描述的确切构造和操作，并且因此，可以采取的所有适当的修改和等价要件落入本发明的范围之内。

Claims (19)

1.一种测试设备和诊断工具，其被配置成用于测试交流发电机和/或起动电机部件的性能，该测试设备和诊断工具能够联接到外部电源，以便为该测试设备和诊断工具的操作供电，该测试设备和诊断工具包括：

壳体，其被配置成：用于在将交流发电机和/或起动电机部件从车辆移除后接收交流发电机和/或起动电机部件以用于测试；

交流发电机和/或起动电机部件保持器结构，其包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构中的至少一个；

输入装置，其被配置成用于接收交流发电机和/或起动电机部件的部件识别信息以用于测试；

处理器，其被配置成处理来自交流发电机和/或起动电机部件的测试信息并控制待测的交流发电机和/或起动电机部件；

存储器，其被配置成用于存储交流发电机和/或起动电机部件的测试信息和操作交流发电机和/或起动电机部件的软件；

电容性元件，其被配置成：除了所述外部电源之外，也能够供送电力以执行交流发电机和/或起动电机部件的测试，其中，所述存储器和所述电容性元件与所述处理器通信；和

充电模块，所述充电模块基于所述部件识别信息控制提供至电容性元件的充电的定时和充电量，其中，所述充电模块与所述处理器通信；

其中，所述充电模块至少部分地基于实施交流发电机和/或起动电机的测试所需的电力的量来对电容性元件充电。

2.根据权利要求1所述的测试设备和诊断工具，其特征在于，

所述壳体还包括防护门盖，

其中，所述交流发电机和/或起动电机部件是起动电机部件，所述处理器还被配置成用于基于所述部件识别信息控制起动电机和处理起动电机信息，

其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

3.根据权利要求1所述的测试设备和诊断工具，其特征在于，所述测试设备和诊断工具还包括：

交流发电机带张紧结构，

其中，所述交流发电机和/或起动电机部件是交流发电机，所述处理器还被配置成用于基于所述部件识别信息控制交流发电机和处理交流发电机信息，

其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括交流发电机安装结构；

其中，所述交流发电机安装结构和所述交流发电机带张紧结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机。

4.根据权利要求1所述的测试设备和诊断工具，其特征在于，所述壳体还包括防护门盖，所述充电模块基于所述部件识别信息以恒定的电压电势和/或电流对电容性元件充电，其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构被配置成：用于在将交流发电机和/或起动电机部件从车辆移除后保持交流发电机和/或起动电机部件。

5.根据权利要求1所述的测试设备和诊断工具，其特征在于，

所述壳体还包括防护门盖；其中，所述充电模块基于所述部件识别信息以可变的电压电势和/或电流对电容性元件充电，

其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

6.根据权利要求1所述的测试设备和诊断工具，其特征在于，

所述输入装置还包括接口模块，所述接口模块被配置成接收待测车辆的部件的所述部件识别信息，

其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

7.根据权利要求6所述的测试设备和诊断工具，其特征在于，

所述接口模块被配置成接收来自条形码读取器、RFID读取器或销售点(POS)的部件识别信息，

其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机。

8.根据权利要求1所述的测试设备和诊断工具，其特征在于，

所述测试信息包括以下中的至少一个：测试说明书、测试值、测试结果、数据、时间、雇员、位置和天气条件，

其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

9.根据权利要求1所述的测试设备和诊断工具，其特征在于，

所述电容性元件包括多个电容性元件，

其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

10.一种测试交流发电机和/或起动电机部件的方法，其中，通过外部电源对交流发电机和/或起动电机部件的测试提供电力供送，该方法包括步骤：

在将交流发电机和/或起动电机部件从车辆移除后，将所述交流发电机和/或起动电机部件定位在测试仪壳体中以用于测试；

将交流发电机和/或起动电机部件附接到交流发电机和/或起动电机部件保持器结构，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构中的至少一个；

通过输入装置接收交流发电机和/或起动电机部件的部件识别信息以用于测试；

通过接口模块识别与交流发电机和/或起动电机部件相关的信息；和

至少部分地基于与交流发电机和/或起动电机部件相关的部件识别信息来通过充电模块对电容性元件充电，以便实施交流发电机和/或起动电机部件的测试，所述电容性元件被配置成：除了所述外部电源之外，也能够供送电力以执行交流发电机和/或起动电机部件的测试；以及

通过充电模块基于所述部件识别信息控制提供至电容性元件的充电的定时和充电量，其中，所述充电模块与处理器通信；

其中，所述充电模块至少部分地基于实施交流发电机和/或起动电机部件的测试所需的电力的量来对电容性元件充电。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，识别与交流发电机和/或起动电机部件相关的信息包括：识别交流发电机和/或起动电机部件在测试时应处的功率水平，其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，对电容性元件充电包括：在实施交流发电机和/或起动电机部件的测试之前对电容性元件充电，其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

对电容性元件充电包括：在交流发电机和/或起动电机部件的测试过程中对电容性元件充电，

其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括：使用电容性元件来开始交流发电机和/或起动电机部件的测试，其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括：联接电源，以实施交流发电机和/或起动电机部件的测试，其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述电源在输出电压电势和/或电流下降到测试阈值功率水平时联接，其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在交流发电机和/或起动电机部件的测试完成后对电容性元件充电，其中，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

18.一种用于测试交流发电机和/或起动电机部件的性能的测试设备和诊断工具，该测试设备和诊断工具能够联接到外部电源，以便为该测试设备和诊断工具的操作供电，该测试设备和诊断工具包括：

壳体，其被配置成：用于在将交流发电机和/或起动电机部件从车辆移除后接收交流发电机和/或起动电机部件以用于测试；

交流发电机和/或起动电机部件保持器结构，其包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构中的至少一个；

输入装置，其被配置成用于接收交流发电机和/或起动电机部件的部件识别信息以用于测试；

电连接器，其用于将测试设备和诊断工具联接至外部电源；

电力供送电路，其用于处理从外部电源接收的电力；

测试和控制电路，其用于控制交流发电机和/或起动电机部件的测试；

电容性元件，其用于从电力供送电路接收处理的电力，从而除了所述外部电源之外，也能够为交流发电机和/或起动电机部件的测试供电；和

充电模块，所述充电模块基于所述部件识别信息控制提供至电容性元件的充电的定时和充电量，其中，所述充电模块与处理器通信；

其中，所述充电模块至少部分地基于实施交流发电机和/或起动电机部件的测试所需的电力的量来对电容性元件充电。

19.根据权利要求18所述的测试设备和诊断工具，其特征在于，所述交流发电机和/或起动电机部件保持器结构包括起动电机保持器结构和交流发电机安装结构，所述起动电机保持器结构被配置成：用于在将起动电机从车辆移除后保持起动电机，所述交流发电机安装结构被配置成：用于在将交流发电机从车辆移除后保持交流发电机；

其中，所述起动电机保持器结构包括快速释放***；

其中，起动器通过所述快速释放***被保持在位。

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