CN101873032B - 一种电源切换装置及其方法、电源系统和医疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源切换装置及其方法、电源系统和医疗设备，用于将电源系统的电源输出端子从电池切换到AC/DC适配器，所述装置包括开关单元和第一电池故障检测单元，所述开关单元用于耦合在所述AC/DC适配器和所述电源输出端子之间，所述第一电池故障检测单元的输入端用于耦合到所述第一电池，所述第一电池故障检测单元的输出端耦合到所述开关单元，所述第一电池故障检测单元用于检测所述第一电池是否故障，并在所述第一电池故障时，控制所述开关单元导通。本发明可以在第一电池发生异常时能够切换回AC/DC适配器供电，实现第一电池和AC/DC适配器之间的无缝切换，提高电源的工作效率和可靠性。

Description

一种电源切换装置及其方法、电源系统和医疗设备

技术领域

本发明涉及一种电源切换装置及其方法、电源系统和医疗设备。

背景技术

在除颤监护仪中，供电电源除了交流/直流(AC/DC)适配器之外，通常还采用两块大容量电池作为后备供电电源。为了符合便携式设备的要求，更便于实施院外场景的急救，在对病人实施救治的过程中，除颤监护仪通常使用电池为主要供电电源。在实施心脏除颤治疗时，由于需要的电流较大，即便当前有AC/DC适配器供电，也可以强制切换至电池供电，这样可以有效降低AC/DC适配器的功率、体积和重量，从而减小整个除颤仪的体积和重量。而当用电池进行除颤充电操作时，保证电池的正常使用尤其关键。在除颤充电过程中，当电池出现异常时，若AC/DC适配器正常，则应当及时切换回AC/DC适配器供电，继续完成除颤操作。

除颤监护仪的电源系统中，由电源选择单元决定电源供电优先级。如果电源选择单元采用专门的电源选择芯片，则电源供电优先级是固定的，通常AC/DC的优先级高于两个电池，这样当AC/DC适配器正常接入时，是无法使用电池进行除颤操作的，即无法实现在有AC/DC适配器时强制由电池供电。如果电源选择单元采用在每路电源(包括AC/DC适配器和电池)主回路中加入一个控制开关，由微控制器对每个控制开关进行控制，从而实现电源选择功能，这样的电源选择单元可以通过软件实现，但软件在采样电池电压、判断电池当前状态、控制切换等环节上均有一定延时，而除颤操作时电池的放电电流非常大，软件控制切换的过程中很可能会造成电压凹陷或短时电压中断，从而导致除颤充电失败，对患者治疗造成较大风险。

除了除颤监护仪的电源系统，在其他的一些电器设备的电源系统中，尤其是一些便携设备的电源系统中，设置AC/DC适配器和电池，也存在着电池发生异常时需要切换回AC/DC适配器供电的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电源切换装置及其方法、电源系统和医疗设备，在电池发生异常时能够切换回AC/DC适配器供电，实现电池和AC/DC适配器之间的无缝切换，提高电源的工作效率和可靠性。

本发明提供一种电源切换装置，用于将电源系统的电源输出端子从电池切换到AC/DC适配器，所述电源切换装置包括开关单元和第一电池故障检测单元，所述开关单元耦合在所述AC/DC适配器和所述电源输出端子之间，所述第一电池故障检测单元的输入端耦合到所述第一电池，所述第一电池故障检测单元的输出端耦合到所述开关单元，所述第一电池故障检测单元用于检测所述第一电池是否故障，并在所述第一电池故障时，控制所述开关单元导通。

本发明还提供一种电源切换方法，所述电源包括AC/DC适配器、第一电池和电源选择单元，所述AC/DC适配器和第一电池分别耦合到所述电源选择单元，所述电源选择单元用于选择所述AC/DC适配器或第一电池作为供电电源，所述方法包括：

第一电池故障检测单元检测所述第一电池是否故障；

当检测到所述第一电池故障时，所述第一电池故障检测单元输出第一电池故障信号；

根据所述第一电池故障检测单元输出的第一电池故障信号，控制所述开关单元导通。

本发明还提供一种电源系统，包括AC/DC适配器、第一电池和电源选择单元，所述AC/DC适配器和第一电池分别耦合到所述电源选择单元，所述电源选择单元用于选择所述AC/DC适配器或第一电池作为供电电源，还包括电源切换装置，所述电源切换装置包括开关单元和第一电池故障检测单元，所述开关单元耦合在所述AC/DC适配器和所述电源选择单元之间，所述第一电池故障检测单元的输入端耦合到所述第一电池，所述第一电池故障检测单元的输出端耦合到所述开关单元，所述第一电池故障检测单元用于检测所述第一电池是否故障，并在所述第一电池故障时，控制所述开关单元导通。

在一种实施例中，所述第一电池故障检测单元采集所述第一电池的输出电压和在位信号，当所述第一电池的输出电压和在位信号中的任何一个有异常时输出电池故障信号，控制所述开关单元导通。

进一步的，所述电源还包括至少一个第二电池，所述电源切换装置还包括分别与各第二电池相对应的第二电池故障检测单元和使能单元，所述第二电池分别耦合到所述电源选择单元，并通过相应的第二电池故障检测单元耦合到所述开关单元，所述使能单元的输出端分别耦合到所述第一电池故障检测单元以及各所述第二电池故障检测单元的使能端，用于控制所述第一电池故障检测单元以及各所述第二电池故障检测单元其中之一有效。

本发明还提供一种医疗设备，包括以上所述的电源系统。

本发明提供的电源切换装置及方法、包含电源切换装置的电源系统以及包含电源系统的医疗设备，相对于现有技术，具有以下优点：

1、通过电池故障检测单元对电池的状态进行检测，对于采用第一电池的单电池供电的电源而言，电源选择单元选择AC/DC适配器或第一电池作为供电电源，在第一电池作为供电电源的过程中，第一电池故障检测单元对第一电池的状态进行实时检测，在电池发生异常(即故障)时，通过控制开关单元的导通，即时切换回AC/DC适配器供电，实现第一电池和AC/DC适配器之间的无缝切换，提高电源的工作效率和可靠性。

2、对于采用了第二电池的双电池供电的电源而言，或者采用了多电池供电的电源而言，各电池故障检测单元识别出当前供电的电池(例如第一电池)，由当前供电的电池对应的电池故障检测单元(例如第一电池故障检测单元)对当前供电的电池的状态进行实时检测，当前供电的电池出现异常时，对应的电池故障检测单元控制开关单元导通，实现电池到AC/DC适配器的无缝切换。

3、进一步的设置了使能单元，通过控制各电池故障检测单元的使能端，保证只有当前供电电池对应的电池故障检测单元才会使能，提高无缝切换的可靠性。

附图说明

图1为本发明实现电源切换的装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明实现电源切换的装置实施例二的结构示意图；

图3为本发明实现电源切换的装置实施例三的结构示意图；

图4为本发明实现电源切换的方法实施例四的流程示意图；

图5为除颤监护仪的电源系统示意图；

图6为使用本发明的电源系统结构示意图；

图7为本发明中的电池故障检测单元的结构示意图；

图8为电池故障检测单元的一种实施电路；

图9为开关单元的实现电路；

图10为本发明在单电池供电电源中应用的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细阐述。在本发明所说的电源，包括但不限于除颤监护仪的电源、便携式心率监测器的电源、便携式制氧机的电源等电器设备的电源，特别是便携设备的电源，尤其是便携式医疗设备的电源。

图1示出本发明实现电源切换的装置实施例一的结构示意图。请参阅图1，其中，电源包括AC/DC适配器11、第一电池12和电源选择单元13，AC/DC适配器11和第一电池12分别耦合到电源选择单元13，电源选择单元13作为电源输出端子，用于选择AC/DC适配器11或第一电池12作为供电电源，电源切换装置包括开关单元14和第一电池故障检测单元15，开关单元14耦合在AC/DC适配器11和电源选择单元13之间，第一电池故障检测单元15的输入端耦合到第一电池12，第一电池故障检测单元15的输出端耦合到开关单元14，第一电池故障检测单元15用于检测第一电池12是否故障，并在第一电池12故障时，控制开关单元14导通。

对于采用第一电池的单电池供电的电源系统而言，电源选择单元选择AC/DC适配器或第一电池作为供电电源，在第一电池作为供电电源的过程中，第一电池故障检测单元对第一电池的状态进行实时检测，在电池发生异常(即故障)时，通过控制开关单元的导通，即时切换回AC/DC适配器供电，实现第一电池和AC/DC适配器之间的无缝切换，提高电源的工作效率和可靠性。

图2示出本发明实现电源切换的装置实施例二的结构示意图。请参阅图2，实现电源切换的装置，第一电池故障检测单元25包括第一电压比较子单元251，第一电压比较子单元251的一个输入端耦合到第一电池22，第一电压比较子单元的另一个输入端用于输入基准电压，第一电压比较子单元的输出端耦合到开关单元24。当电源选择单元23选择AC/DC适配器21或第一电池22作为供电电源，在第一电池22作为供电电源的过程中，第一电压比较子单元251将第一电池22的输出电压与基准电压进行比较，当第一电池22的电压低于基准电压时，生成第一电池欠压故障信号，并通过控制开关单元的导通，即时切换回AC/DC适配器21供电，实现第一电池22和AC/DC适配器21之间的无缝切换。

进一步的，第一电池故障检测单元还可以包括第一缓冲子单元252，第一缓冲子单元252耦合在第一电压比较子单元251与开关单元24之间。第一缓冲子单元对第一电压比较子单元输出的信号进行缓冲输出，可以起到隔离和增加第一电压比较子单元输出信号的驱动能力的作用，可以采用缓冲器来实现。

图3示出本发明实现电源切换的装置实施例三的结构示意图。在实施例一的基础上，本发明实现电源切换的装置可以应用到双电池的电源系统中，请参阅图3，电源还可以包括第二电池36，实现电源切换的装置还可以包括第二电池故障检测单元37和使能单元38，第二电池36耦合到电源选择单元33，并通过第二电池故障检测单元37耦合到开关单元34；使能单元38的输出端分别耦合到第一电池故障检测单元35、第二电池故障检测单元37的使能端，用于控制第一电池故障检测单元35或者第二电池故障检测单元37有效。

对于采用了第一电池和第二电池的双电池供电的电源而言，电源选择单元33选择AC/DC适配器31，或者第一电池32和第二电池36的其中之一供电，第一电池故障检测单元35或者第二电池故障检测单元37能够识别出当前供电的电池，当前供电电池(第一电池或者第二电池)相对应的电池故障检测单元(第一电池故障检测单元或者第二电池故障检测单元)会对当前供电电池的状态进行实时检测，在当前供电电池发生异常(即故障)时，通过控制开关单元的导通，即时切换回AC/DC适配器供电，实现当前供电电池和AC/DC适配器之间的无缝切换，提高电源的工作效率和可靠性。为了保证第一电池故障检测单元和第二电池故障检测单元输出的信号不会同时有效，还设置了使能单元38，通过控制第一电池故障检测单元以及第二电池故障检测单元的使能端，保证只有当前供电电池对应的电池故障检测单元才会使能。

对于双电池供电的电源而言，使能单元可以为反相器。第一电池故障检测单元和第二电池故障检测单元的使能信号始终反相，从而保证只有一块电池即当前供电电池对应的电池故障检测单元才会使能。

其中，与实施例二相同的是，第二电池故障检测单元也可以包括第二电压比较子单元和第二缓冲子单元，第二电压比较子单元的一个输入端耦合到第二电池，第二电压比较子单元的另一个输入端用于输入基准电压，第二电压比较子单元的输出端通过第二缓冲子单元耦合到开关单元。使能单元分别与第一缓冲子单元和第二缓冲子单元的使能端相连。

本发明除了可以应用到单电池电源和双电池电源之外，还可以应用到多电池电源中，实现电池到AC/DC适配器的无缝切换，具体的：电源系统还可以包括至少一个电池，电源切换装置还可以包括与至少一个电池相应的电池故障检测单元，其中，至少一个电池耦合到电源选择单元，并通过相应的电池故障检测单元耦合到开关单元，使能单元的输出端分别耦合到第一电池故障检测单元、第二电池故障检测单元以及至少一个电池相应的电池故障检测单元的使能端，用于控制第一电池故障检测单元、第二电池故障检测单元以及至少一个电池相应的电池故障检测单元其中之一有效。

应用到多电池电源的电器设备中，与应用到双电池电源的电器设备中的原理相同，各电池故障检测单元识别出当前供电的电池(例如第一电池)，由当前供电的电池对应的电池故障检测单元(例如第一电池故障检测单元)对当前供电的电池的状态进行实时检测，当前供电的电池出现异常时，对应的电池故障检测单元控制开关单元导通，实现电池到AC/DC适配器的无缝切换。区别仅在于，应用到双电池电源的电器设备中的使能单元可以选用反相器，而应用到多电池电源的电器设备中的使能单元需要选用电子开关(例如模拟多路开关)等器件，可以实现多路信号仅选通一路的功能。

进一步的，还可以改变开关单元导通的控制方式，具体在硬件实现上，装置还可以包括电源管理微控制器，电源管理微控制器耦合在第一电池故障检测单元和开关单元之间，电源管理微控制器的可中断I/O口用于接收来自第一电池故障检测单元的电池故障信号，触发硬件中断后通过I/O口控制开关单元导通。

上述实施例中，电池故障检测单元判断电池是否异常可以是只将电池的输出电压作为判断信号，将电池的输出电压与基准电压进行比较，如果电池的输出电压低于基准电压，则认为电池异常，否则认为电池正常。

对于设置有电池的设备，如果当电池安装到设备上时，则立即输出电池在位信号，那么电池故障检测单元判断电池是否异常的方案还可以是将电池的输出电压和在位信号共同作为判断信号，即：当电池的输出电压低于基准电压，则认为电池异常，当电池在位信号无效时或没有检测到电池在位信号时，也认为电池异常。当两项都正常时，才认为电池处于正常供电状态。因此对电池输出电压的比较结果和电池在位信号可以经过一个或门电路进行或运算后输出电池故障信号。也可以将对电池输出电压的比较结果和电池在位信号输入到同一个输出端子，这样，只要对电池输出电压的比较结果和电池在位信号中有一个是异常，则输出端子就会输出电池故障信号。

图4示出本发明实现电源切换的方法实施例四的流程示意图。请参阅图4，相应的，本发明还提供一种实现电源切换的方法，电源包括AC/DC适配器、第一电池和电源选择单元，AC/DC适配器和第一电池分别耦合到电源选择单元，电源选择单元用于选择AC/DC适配器或第一电池作为供电电源，方法包括：

401、第一电池故障检测单元检测第一电池是否故障；如果检测到第一电池正常，则继续检测；如果检测到第一电池故障，则转入步骤402。

402、当检测到第一电池故障时，第一电池故障检测单元输出第一电池故障信号；转入步骤403。

403、根据第一电池故障检测单元输出的第一电池故障信号，控制开关单元导通。

本实施例的技术方案，通过电池故障检测单元对电池的状态进行检测，在电池发生异常(即故障)时，通过控制开关单元的导通，即时切换回AC/DC适配器供电，实现电池和AC/DC适配器之间的无缝切换，提高电源的工作效率和可靠性。

进一步的，第一电池故障检测单元检测第一电池是否故障包括：

比较第一电池的电压与基准电压；

当第一电池的电压低于基准电压时，则检测到第一电池故障，输出第一电池欠压故障信号。

其中，第一电池故障检测单元检测第一电池是否故障后将第一电池欠压故障信号缓冲后输出。

对于双电池的电源系统，在第一电池故障检测单元检测第一电池是否故障之前，还包括：

识别当前供电电池是第一电池还是第二电池。

其中控制开关单元导通的步骤包括：

根据当前供电电池的识别结果，使能第一电池故障信号或者第二电池故障信号有效；

根据有效的第一电池故障信号或者有效的第二电池故障信号，控制开关单元导通。

以实现电源切换的装置及方法在除颤监护仪中的应用为例进行说明，在其他电器设备中的应用原理相同。

图5示出除颤监护仪的电源系统示意图。请参阅图5，除颤监护仪包括AC/DC适配器、第一电池和第二电池共三个供电电源，输出电压分别为VIN、VBAT1和VBAT2，电源选择单元在这三个电源中选择合适的电源，作为直流母线电压VBUS对系统供电。BATSEL为电池选择信号，系统通过该信号控制电源选择单元选择当前使用哪块电池。第一电池、第二电池除了提供输出电压VBAT1和VBAT2之外，还提供两个硬件信号BC1和BC2，这两个硬件信号作为第一电池和第二电池建立信号，只要第一电池和第二电池安装到设备上，则立即通知电源选择单元该电池已建立。

由于AC/DC适配器的供电优先级最高，所以在VIN回路上串联一开关单元，由系统的ACSW信号进行控制。在一般工作模式下，ACSW控制开关单元导通，VBUS优先由AC/DC适配器提供；而在进行除颤充电操作时，ACSW控制开关单元关断主动切断AC/DC适配器，电源选择单元无缝切换至合适的电池供电，除颤充电过程完成后，ACSW控制开关单元导通，VBUS重新由VIN优先提供。

若在除颤充电过程中电池出现异常，而ACSW信号无法及时控制开关单元导通的话，就无法及时切换会AC/DC适配器供电，从而造成系统断电，除颤充电操作失败。除颤充电过程中突发的电池异常可能来自：

1、机械振动导致的电池端子接触不良，可能使第一电池的VBAT1或BC1信号产生波动或丢失，也可能使第二电池的VBAT2或BC2信号产生波动或丢失；

2、电池自身突然出现保护，停止放电，外部表现为电池电压VBAT突然下降。

可见，无论当前供电电池的输出电压或硬件信号出现异常，都会引起切换问题，因此，需要引入本发明实现电源切换的装置(下称紧急切换电路)。图6示出使用本发明的电源系统结构示意图。请参阅图6，紧急切换电路包括电池故障检测单元和开关单元64，电池故障检测单元分别引入第一电池和第一电池的VBAT1、BC1、VBAT2和BC2信号，并引入电池选择信号BATSEL确定当前的供电电池，对当前的供电电池的输出电压和硬件信号进行判断，生成紧急开通信号BATFAIL，进而控制开关单元，在除颤充电发生电池异常时使开关单元导通，电源选择单元无缝切换回AC/DC适配器工作，完成剩余除颤充电操作。

采用本发明所实现的紧急切换电路具有以下优点：

1、能够准确选择当前的供电电池，对其进行故障判断；

2、对电池电压VBAT和BC均进行判断，保证电池故障检测的全面性；

3、通过对开关单元的控制，及时、无缝切换回AC/DC适配器供电。

图7示出本发明中的电池故障检测单元的结构示意图。请参阅图7，第一电池和第二电池各有一套故障检测电路：第一电池故障检测单元和第二电池故障检测单元，分别检测第一电池的VBAT1和BC1，以及第二电池的VBAT2和BC2，VBAT1经过取样、比较后生成电池欠压信号V_F1，或者VBAT2经过取样、比较后生成电池欠压信号V_F2，根据当前供电的电池是第一电池还是第二电池，以第一电池为例，BC1和V_F1信号最终通过第一缓冲子单元进行隔离缓冲，最终生成电池建立故障信号BC_F和电池电压故障信号V_F，经二级管隔离后输出电池故障信号BATFAIL，驱动开关单元工作。

第一电池和第二电池的BC1与BC2信号分别经过第一缓冲子单元和第二缓冲单元子单元后直接连接在一起，生成电池BC_F信号，同样，V_F1和V_F2也分别通过第一缓冲子单元和第二缓冲子单元后生成V_F信号。第一缓冲子单元和第二缓冲子单元的使能端分别通过BATSEL信号和反相单元(即使能单元)进行控制，由于第一缓冲子单元和第二缓冲子单元的控制信号总是反相，所以保证了只有一块电池即当前供电电池的缓冲单元才会使能。

图8示出了电池故障检测单元的一种实施电路。每块电池都有一套相同的电池故障检测单元，下面以第一电池为例进行说明。

首先，BATSEL信号直接控制第一缓冲子单元的使能端，第一缓冲子单元在本实施例中采用缓冲器U1实现，BATSEL信号经过反相后控制缓冲器U2(即第二缓冲子单元)的使能端。BATSEL信号由系统生成，为低电平则说明当前给系统供电的是第一电池，为高电平则是第二电池供电。这样的设计可以保证当前只有供电电池对应的缓冲器使能，而另一个缓冲器输出为高阻态。

假设当前是第一电池供电，则BATSEL为低电平，缓冲器U1使能，MOS管Q3驱动电压为0，所以为关断状态，则通过上拉电阻R10的作用，使U2为关断状态，Y3和Y4输出为高阻态。这样BC_F和V_F信号就分别由BC1和V_F1信号决定。

BC1信号是第一电池产生的硬件信号，为电平信号，当第一电池未建立时，该信号为高电平；当第一电池建立，BC1为低电平。由第一电池进行除颤充电时，BC1为低电平，经过缓冲器U1后，BC_F仍为低电平；而当第一电池突然被拔掉或者出现机械振动、接触不良等情况时，BC1可能变为高电平，则BC_F信号也变为高电平，BATFAIL信号相应变为高电平，驱动开关单元导通，切换回AC/DC适配器供电。

第一电池输出的电压VBAT1经过R4、R5组成的第一电压取样单元生成采样电压VS1，VS1输入比较器U3(即第一电压比较子单元)的反相输入端，与接入U3同相输入端的电压基准生成的参考电压VREF进行比较，生成电池欠压信号V_F1。设第一电池的故障阈值电压为Vth1，则第一电池正常时，VS1高于VREF，即VBAT1高于Vth1，V_F1为低电平；当第一电池发生欠压时，VS1则低于VREF，即VBAT1低于Vth1，则比较器U3输出反转，V_F1为高电平，经过缓冲器U1后Y2输出高电平，从而使V_F为高电平，BATFAIL也变为高电平，驱动开关单元导通，切换回AC/DC适配器供电。

第一电池的故障阈值电压Vth1可由(1)式确定：

$\mathrm{Vth}1=V_{\mathrm{REF}}*(1+\frac{R4}{R5})---\left(1\right)$

同理，第二电池的故障阈值电压Vth2可由(2)式确定：

$\mathrm{Vth}2=V_{\mathrm{REF}}*(1+\frac{R7}{R8})---\left(2\right)$

图9为开关单元的实现电路。Q1为串联在AC/DC适配器回路的开关，一般可选用P沟道MOSFET(即功率管)，Q2、R1、R2、R3等组成驱动电路。一般而言，电池故障检测单元输出信号的电平难以直接驱动功率管，需要有一个电平的转换及电流驱动，驱动电路起到电平的转换及电流驱动的功能。

不进行除颤操作时，BATFAIL信号无输出，当AC/DC适配器建立后，来自系统的控制信号ACSW为高电平，Q2导通，Q1的Vgs为负，所以Q1导通，AC/DC适配器正常供电；当开始进行除颤充电时，ACSW信号变为低电平，电池故障信号BATFAIL有效，如果电池正常，则BATFAIL信号为低电平，从而Q2的驱动电压Vgs为0，Q2关断，Q1的Vgs也变为0，Q1也立即关断，AC/DC适配器供电被立即切断，系统由电池供电；在除颤充电过程中，如果电池发生异常，BATFAIL立刻变为高电平，从而使Q2导通，进而Q1也重新导通，AC/DC适配器恢复供电，实现由电池到AC/DC适配器的快速无缝切换。

图10示出本发明在单电池供电电源中应用的结构示意图。本发明除了适用于双电池供电的除颤仪之外，在简化后也可以使用于单电池供电的系统，请参阅图10，第一电池故障检测单元可以简化为只包含第一电压比较子单元和第一缓冲子单元，甚至只需要第一电压比较子单元即可。

另外，本发明还可以在控制方式上加以变化，如可以将电池故障信号BATFAIL输入至电源管理微控制器的可中断I/O口，触发硬件中断后由微控制器通过其I/O口控制开关单元导通，实现电池与AC/DC适配器的快速无缝切换。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种电源切换装置，用于将电源系统的电源输出端子从电池切换到AC/DC适配器，其特征在于，所述装置包括开关单元、第一电池故障检测单元、第二电池故障检测单元和使能单元，所述开关单元用于耦合在所述AC/DC适配器和所述电源输出端子之间，所述第一电池故障检测单元的输入端用于耦合到第一电池，所述第一电池故障检测单元的输出端耦合到所述开关单元，所述第二电池故障检测单元的输入端用于耦合到第二电池，所述第二电池故障检测单元的输出端耦合到所述开关单元，所述第二电池的数量为一个或多个，所述第二电池故障检测单元的数量与第二电池的数量相同，所述使能单元的输出端分别耦合到所述第一电池故障检测单元和各个所述第二电池故障检测单元的使能端，用于控制所述第一电池故障检测单元和各个所述第二电池故障检测单元其中之一有效，所述第一电池故障检测单元用于检测第一电池是否故障，并在第一电池故障时，控制所述开关单元导通，各个所述第二电池故障检测单元用于检测相应的第二电池是否故障，并在相应的第二电池故障时，控制所述开关单元导通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一电池故障检测单元采集所述第一电池的输出电压和在位信号，当所述第一电池的输出电压和在位信号中的任何一个有异常时输出第一电池故障信号，控制所述开关单元导通；所述第二电池故障检测单元采集对应的第二电池的输出电压和在位信号，当第二电池的输出电压和在位信号中的任何一个有异常时输出第二电池故障信号，控制所述开关单元导通。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一电池故障检测单元包括第一电压比较子单元，所述第一电压比较子单元的一个输入端耦合到所述第一电池，所述第一电压比较子单元的另一个输入端用于输入基准电压，所述第一电压比较子单元的输出端耦合到所述开关单元，所述第一电压比较子单元用于输入所述第一电池的输出电压，将所述第一电池的输出电压与基准电压进行比较并输出比较结果；所述第二电池故障检测单元包括第二电压比较子单元，所述第二电压比较子单元的一个输入端耦合到所述第二电池，所述第二电压比较子单元的另一个输入端用于输入基准电压，所述第二电压比较子单元的输出端耦合到所述开关单元，所述第二电压比较子单元用于输入所述第二电池的输出电压，将所述第二电池的输出电压与基准电压进行比较并输出比较结果。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一电池故障检测单元还包括第一缓冲子单元，所述第一缓冲子单元耦合在所述第一电压比较子单元与所述开关单元之间，用于分别对所述第一电压比较子单元输出的比较结果和所述第一电池的在位信号进行缓存；所述第二电池故障检测单元还包括第二缓冲子单元，所述第二缓冲子单元耦合在所述第二电压比较子单元与所述开关单元之间，用于分别对所述第二电压比较子单元输出的比较结果和所述第二电池的在位信号进行缓存。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电源管理微控制器，所述电源管理微控制器耦合在所述第一电池故障检测单元、第二电池故障检测单元和所述开关单元之间，所述电源管理微控制器的可中断I/O口用于接收来自所述第一电池故障检测单元的第一电池故障信号或来自所述第二电池故障检测单元的第二电池故障信号，触发硬件中断后通过I/O口控制所述开关单元导通。

6.一种电源切换方法，所述电源包括AC/DC适配器、第一电池、至少一个第二电池和电源选择单元，所述AC/DC适配器、第一电池和第二电池分别耦合到所述电源选择单元，所述电源选择单元用于选择所述AC/DC适配器、第一电池或第二电池作为供电电源，其特征在于，所述方法包括：

识别当前供电电池是第一电池还是第二电池；

当识别到第一电池为供电电池时，第一电池故障检测单元检测所述第一电池是否故障；

当检测到所述第一电池故障时，所述第一电池故障检测单元输出第一电池故障信号；

根据所述第一电池故障检测单元输出的第一电池故障信号，控制耦合在AC/DC适配器和电源输出端子之间的开关单元导通；

当识别到第二电池为供电电池时，第二电池故障检测单元检测所述第二电池是否故障；

当检测到所述第二电池故障时，所述第二电池故障检测单元输出第二电池故障信号；

根据所述第二电池故障检测单元输出的第二电池故障信号，控制所述开关单元导通。

7.一种电源系统，包括AC/DC适配器、第一电池和电源选择单元，所述AC/DC适配器和第一电池分别耦合到所述电源选择单元，所述电源选择单元用于选择所述AC/DC适配器或第一电池作为供电电源，其特征在于，还包括电源切换装置，所述电源切换装置包括开关单元和第一电池故障检测单元，所述开关单元耦合在所述AC/DC适配器和所述电源选择单元之间，所述第一电池故障检测单元的输入端耦合到所述第一电池，所述第一电池故障检测单元的输出端耦合到所述开关单元，所述第一电池故障检测单元用于检测所述第一电池是否故障，并在所述第一电池故障时，控制所述开关单元导通；所述电源系统还包括至少一个第二电池，所述电源切换装置还包括分别与各第二电池相对应的第二电池故障检测单元和使能单元，所述第二电池分别耦合到所述电源选择单元，并通过相应的第二电池故障检测单元耦合到所述开关单元，所述使能单元的输出端分别耦合到所述第一电池故障检测单元以及各所述第二电池故障检测单元的使能端，用于控制所述第一电池故障检测单元以及各所述第二电池故障检测单元其中之一有效。

8.根据权利要求7所述的电源系统，其特征在于，所述第一电池故障检测单元采集所述第一电池的输出电压和在位信号，当所述第一电池的输出电压和在位信号中的任何一个有异常时输出第一电池故障信号，控制所述开关单元导通；所述第二电池故障检测单元采集对应的第二电池的输出电压和在位信号，当第二电池的输出电压和在位信号中的任何一个有异常时输出第二电池故障信号，控制所述开关单元导通。

9.根据权利要求8所述的电源系统，其特征在于，所述第一电池故障检测单元包括第一电压比较子单元，所述第一电压比较子单元的一个输入端耦合到所述第一电池，所述第一电压比较子单元的另一个输入端用于输入基准电压，所述第一电压比较子单元的输出端耦合到所述开关单元，所述第一电压比较子单元用于输入所述第一电池的输出电压，将所述第一电池的输出电压与基准电压进行比较并输出比较结果；所述第二电池故障检测单元包括第二电压比较子单元，所述第二电压比较子单元的一个输入端耦合到所述第二电池，所述第二电压比较子单元的另一个输入端用于输入基准电压，所述第二电压比较子单元的输出端耦合到所述开关单元，所述第二电压比较子单元用于输入所述第二电池的输出电压，将所述第二电池的输出电压与基准电压进行比较并输出比较结果。

10.根据权利要求9所述的电源系统，其特征在于，所述第一电池故障检测单元还包括第一缓冲子单元，所述第一缓冲子单元耦合在所述第一电压比较子单元与所述开关单元之间，用于分别对所述第一电压比较子单元输出的比较结果和所述第一电池的在位信号进行缓存；所述第二电池故障检测单元还包括第二缓冲子单元，所述第二缓冲子单元耦合在所述第二电压比较子单元与所述开关单元之间，用于分别对所述第二电压比较子单元输出的比较结果和所述第二电池的在位信号进行缓存。

11.一种医疗设备，其特征在于，包括权利要求7至10任一项所述的电源系统。

12.根据权利要求11所述的医疗设备，其特征在于，所述医疗设备为除颤监护仪。

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