CN107370210A - 电压切换输出装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种电压切换输出装置及方法，属于汽车紧急救援启动装置技术领域。装置包括：第一电池组、第二电池组、输出切换模块和主控模块。第一电池组的正极用于耦合外部负载的正极，第二电池组的负极用于耦合外部负载的负极，输出切换模块分别与第一电池组的正极、第一电池组的负极、第二电池组的正极和第二电池组的负极耦合，主控模块和输出切换模块耦合，主控模块用于分别耦合外部负载的正极和负极。通过主控模块自动判断和控制输出，电压切换输出装置可直接耦合到汽车的电力起动机来实现重启电力起动机，使得汽车的救援时间进一步缩短，增加了汽车的救援效率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车紧急救援启动装置技术领域，具体而言，涉及一种电压切换输出装置及方法。
背景技术
为了使静止的发动机进入工作状态，必须先用外力转动发动机曲轴，使活塞开始上下运动，气缸内吸入可燃混合气，然后依次进入后续的工作循环，所依靠的外力来启动静止的发动机就是发动机启动系统产生的。
目前几乎所有汽车的发动机启动系统均采用电力起动机来实现发动机的启动，而电力起动机的电力来源就是汽车的电瓶。基于一些情况，例如驾驶员停车后忘记关闭电源，而把汽车电瓶的电力消耗至无法发动电力起动机的低电量时，便需要紧急救援起动器，以通过紧急救援起动器重新起动汽车的电力起动机。然而汽车的电力起动机的工作电压可分为两种类型，例如：12V和24V。因此，使用紧急救援起动器时，需要首先去确定工作电压是12V还是24V，以便于紧急救援起动器配合输出匹配的电压值来实现重新起动汽车的电力起动机。但确定工作电压是12V还是24V时，无疑浪费了汽车的救援时间，降低了汽车的救援效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电压切换输出装置及方法，以改善上述缺陷。
本发明的实施例通过以下方式实现：
第一方面，本发明实施例提供一种电压切换输出装置，所述电压切换输出装置包括：第一电池组、第二电池组、输出切换模块和主控模块。所述第一电池组的正极用于耦合外部负载的正极，所述第二电池组的负极用于耦合所述外部负载的负极。所述输出切换模块分别与所述第一电池组的正极、所述第一电池组的负极、所述第二电池组的正极和所述第二电池组的负极耦合。所述主控模块和所述输出切换模块耦合，所述主控模块用于分别耦合所述外部负载的正极和负极。所述主控模块，用于判断所述外部负载的匹配电压为第一电压或第二电压，当为所述第一电压，控制所述输出切换模块的第一回路闭合，以使所述第一电池组和所述第二电池组串联输出所述第一电压至所述外部负载，当为所述第二电压，控制所述输出切换模块的第二回路闭合，以使所述第一电池组和所述第二电池组并联输出所述第二电压至所述外部负载。
第二方面，本发明实施例提供一种电压切换输出装置，所述电压切换输出装置包括：多个电池组、输出切换模块和主控模块。多个所述电池组中的第一电池组的正极用于耦合外部负载的正极，多个所述电池组中的第二电池组的负极用于耦合所述外部负载的负极，多个所述电池组中的其它所述电池组的正极和负极均与所述输出切换模块耦合。所述输出切换模块分别与所述第一电池组的正极、所述第一电池组的负极、所述第二电池组的正极和所述第二电池组的负极耦合。所述主控模块和所述输出切换模块耦合，所述主控模块用于分别耦合所述外部负载的正极和负极。所述主控模块，用于判断所述外部负载的匹配电压为第一电压或第二电压，当为所述第一电压，控制所述输出切换模块的第一回路闭合，以使每个所述电池组均和相邻的所述电池组串联输出所述第一电压至所述外部负载，当为所述第二电压，控制所述输出切换模块的第二回路闭合，以使每个所述电池组均和相邻的所述电池组并联输出所述第二电压至所述外部负载。
第三方面，本发明实施例提供一种电压切换输出方法，所述电压切换输出方法应用于所述的电压切换输出装置的主控模块。所述电压切换输出方法包括：获取外部负载的匹配电压；判断所述外部负载的匹配电压为第一电压或第二电压，当为所述第一电压，控制输出切换模块的第一回路闭合，以使第一电池组和第二电池组串联输出所述第一电压至所述外部负载，当为所述第二电压，控制所述输出切换模块的第二回路闭合，以使所述第一电池组和所述第二电池组并联输出所述第二电压至所述外部负载。
本发明实施例的有益效果是：
主控模块通过自动判断外部负载的匹配电压是第一电压或第二电压。当判定匹配电压是第一电压时，主控模块便能够控制输出切换模块的第一回路闭合，以使第一电池组和第二电池组串联输出第一电压至外部负载。而当判定匹配电压是第二电压时，主控模块便能够控制输出切换模块的第二回路闭合，以使第一电池组和第二电池组并联输出第二电压至外部负载。通过主控模块自动判断和控制输出，电压切换输出装置可直接耦合到汽车的电力起动机来实现重启电力起动机，使得汽车的救援时间进一步缩短，增加了汽车的救援效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1示出了本发明实施例提供的一种电压切换输出系统的结构框图；
图2示出了本发明第一实施例提供的一种电压切换输出装置的第一结构框图；
图3示出了本发明第一实施例提供的一种电压切换输出装置的第二结构框图；
图4示出了本发明第一实施例提供的一种电压切换输出装置中第一开关单元一种实施方式的电路图；
图5示出了本发明第一实施例提供的一种电压切换输出装置中第一开关单元另一种实施方式的电路图；
图6示出了本发明第一实施例提供的一种电压切换输出装置中第二开关单元一种实施方式的电路图；
图7示出了本发明第一实施例提供的一种电压切换输出装置中第二开关单元另一种实施方式的电路图；
图8示出了本发明第一实施例提供的一种电压切换输出装置中第三开关单元一种实施方式的电路图；
图9示出了本发明第一实施例提供的一种电压切换输出装置中第三开关单元另一种实施方式的电路图；
图10示出了本发明第二实施例提供的一种电压切换输出方法的流程图；
图11示出了本发明第三实施例提供的一种电压切换输出装置的结构框图。
图标：10-电压切换输出系统；11-外部负载；100-电压切换输出装置；110-第一电池组；120-第二电池组；130-电池管理模块；140-主控模块；150-输出切换模块；151-第一开关单元；1511-第一开关电路；152-第二开关单元；1521-第二开关电路；1522-第三开关电路；160-保护模块；200-电压切换输出装置；210-电池组；220-电池管理模块；230-主控模块；240-输出切换模块；250-保护模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本发明的实施例提供了一种电压切换输出系统10，该电压切换输出系统10包括：电压切换输出装置100和外部负载11。
电压切换输出装置100用于通过耦合外部负载11，来判断该外部负载11的适配电压为第一电压还是第二电压。其中，第一电压可以为24V，第二电压可以为12V，应当理解到，本实施例中的第一电压为24V和第二电压为12V为本发明的一种实施方式，并不作为对本发明的限定。当电压切换输出装置100判定外部负载11适配第一电压时，则输出适配的第一电压至该外部负载11，当电压切换输出装置100判定外部负载11适配第二电压时，则输出适配的第二电压至该外部负载11。
外部负载11可以为汽车的电力起动机。本实施例中，外部负载11根据实际型号的不同，所适配电压可以为第一电压或第二电压。当汽车的电瓶的电压过低，无法启动外部负载11时，外部负载11的正极和负极通过与电压切换输出装置100耦合，以获取适配自身的第一电压或第二电压，进而实现重新启动。
第一实施例
请参阅图2，本发明的第一实施例提供了一种电压切换输出装置100，该电压切换输出装置100包括：第一电池组110、第二电池组120、电池管理模块130、主控模块140、输出切换模块150和保护模块160。
第一电池组110用于存储电能，并在与第二电池组120串联时输出第一电压至外部负载11，或在与第二电池组120并联时输出第二电压至外部负载11。
第二电池组120用于存储电能，在与第一电池组110串联时输出第二电压至第一电池组110，或在与第一电池组110并联时输出第二电压至外部负载11。
电池管理模块130用于稳定第一电池组110和第二电池组120的输出电压。
主控模块140用于判断外部负载11的匹配电压为第一电压或第二电压，当为第一电压，控制输出切换模块150的第一回路闭合，当为所述第二电压，控制输出切换模块150的第二回路闭合。
输出切换模块150用于根据主控模块140的控制而闭合自身第一回路，以使第一电池组110和第二电池组120形成串联，而输出第一电压至外部负载11，或根据主控模块140的控制而闭合自身第二回路，以使第一电池组110和第二电池组120形成并联，而输出第二电压至外部负载11。
保护模块160用于对电压切换输出装置100进行过压、欠压、短路和过温保护。
请参阅图3，第一电池组110的正极用于通过保护模块160耦合外部负载11的正极，第一电池组110的负极则与输出切换模块150耦合，第二电池组120的负极用于通过保护模块160耦合外部负载11的负极，第二电池组120的正极则与输出切换模块150耦合。
具体的，第一电池组110包括：至少一个第一电池，每个第一电池均和其它第一电池串并联构成第一电池组110。至少一个第一电池构成第一电池组110，以使第一电池组110能够输出12V的第二电压。可以理解到，本实施例并不对第一电池的型号和第一电池的数量做具体限定，其满足所构成的第一电池组110输出12V的第二电压即可。
第二电池组120包括：至少一个第二电池，每个第二电池均和其它第二电池串并联构成第二电池组120。至少一个第二电池构成第二电池组120，以使第二电池组120也能够输出12V的第二电压。可以理解到，本实施例并不对第二电池的型号和第二电池的数量做具体限定，其满足所构成的第二电池组120输出12V的第二电压即可。
当第一电池组110通过输出切换模块150和第二电池组120形成串联时，第二电池组120也将12V的第二电压输出至第一电池组110，并与第一电池组110输出12V的第二电压形成叠加，进而第一电池组110在串联状态便输出24V的第一电压通过保护模块160至外部负载11。也当第一电池组110通过输出切换模块150和第二电池组120形成并联时，第一电池组110和第二电池组120则均将12V的第二电压通过保护模块160输出至外部负载11。
电池管理模块130通过分别与第一电池组110的正极、第一电池组110的负极、第二电池组120的正极和第二电池组120的负极耦合，以实现稳定对第一电池组110和第一电池组110输出电压。
具体的，电池管理模块130包括：第一电池管理单元和第二电池管理单元。第一电池管理单元分别耦合第一电池组110的正极和负极，第二电池管理单元则分别耦合第二电池组120的正极和负极。
第一电池管理单元可以为集成电路芯片，第一电池管理单元通过与第一电池组110的耦合，第一电池管理单元能够采集第一电池组110两端的电压。第一电池管理单元解析该电压的值则能够判断电压是否为稳定的12V。当为12V时，第一电池管理单元则不介入对第一电池组110的调节。当不为12V时，第一电池管理单元则也通过与第一电池组110的耦合来调节第一电池组110的输出电压，以使第一电池组110的输出电压保持稳定。
第二电池管理单元也可以为集成电路芯片，第二电池管理单元通过与第二电池组120的耦合，第二电池管理单元能够采集第二电池组120两端的电压。第二电池管理单元解析该电压的值则能够判断电压是否为稳定的12V。当为12V时，第二电池管理单元则不介入对第二电池组120的调节。当不为12V时，第二电池管理单元则也通过与第二电池组120的耦合来调节第二电池组120的输出电压，以使第二电池组120的输出电压保持稳定。
主控模块140可以为集成电路芯片，其具有信号处理能力。其中，主控模块140可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
主控模块140的I/O端口可以通过保护模块160分别耦合到外部负载11的正极和负极，故在电压切换输出装置100耦合外部负载11时，主控模块140通过I/O端口能够与外部负载11进行通信，以判断该外部负载11的匹配电压是第一电压，还是第二电压。主控模块140的驱动端口可以与输出切换模块150的控制端耦合。当主控模块140判定外部负载11的匹配电压为第一电压时，主控模块140根据预设控制程序生成控制信号至输出切换模块150的第一回路，以使输出切换模块150的第一回路闭合。当主控模块140判定外部负载11的匹配电压为第二电压时，主控模块140则也根据预设控制程序生成控制信号至输出切换模块150的第二回路，以使输出切换模块150的第二回路闭合。其中，主控模块140生成的控制信号可以为2.5V至5V的高电平信号。
本实施例中，主控模块140通过保护模块160分别耦合到外部负载11的正极端和负极端后，主控模块140还能够监测外部负载11是否获取到了第一电压或第二电压。具体的，主控模块140判断在预设时长内，与通过保护模块160与外部负载11的正极端的耦合处是否获取到第一电压或第二电压。其中，预设时长为3分钟。若在预设时长内获取到第一电压，则主控模块140判定目前的外部负载11还处于耦合状态，进而继续输出控制信号至输出切换模块150的第一回路，以控制输出切换模块150的第一回路继续保持闭合，以使第一电池组110和第二电池组120继续给外部负载11供电。若在预设时长内获取到第二电压，则主控模块140也判定目前的外部负载11还处于耦合状态，进而继续输出控制信号至输出切换模块150的第二回路，以控制输出切换模块150的第二回路继续保持闭合，以使第一电池组110和第二电池组120继续给外部负载11供电。若在预设时长内未获取到第一电压，则主控模块140判定目前的外部负载11已经断开，进而停止输出控制信号至输出切换模块150的第一回路，以使输出切换模块150的第一回路断开，第一电池组110和第二电池组120停止给外部负载11供电。若在预设时长内未获取到第二电压，则主控模块140判定目前的外部负载11已经断开，进而停止输出控制信号至输出切换模块150的第二回路，以使输出切换模块150的第二回路断开，第一电池组110和第二电池组120停止给外部负载11供电。
请参阅图3，输出切换模块150分别与第一电池组110的正极、第一电池组110的负极、第二电池组120的正极、第二电池组120的负极和主控模块140耦合。
本实施例中，输出切换模块150包括：第一开关单元151和第二开关单元152。其中，第一开关单元151的控制端和第二开关单元152的控制端均为输出切换模块150的控制端，并均与主控模块140耦合。第一开关单元151的第一端和第一电池组110的负极耦合，第一开关单元151的第二端和第二电池组120的正极耦合。第二开关单元152的第一端分别第二电池组120的正极和负极耦合，第二开关单元152的第二端则分别第二电池组120的正极和负极耦合。
如图3所示，第一开关单元151用于该第一开关单元151的回路根据控制端获取的控制信号而闭合，以使第一电池组110和第二电池组120串联输出第一电压通过保护模块160至外部负载11。
具体的，第一开关单元151包括：第一开关电路1511。第一开关电路1511的控制端与主控模块140耦合，第一开关电路1511的第一端和第一电池组110的负极耦合，第一开关电路1511的第二端和第二电池组120的正极耦合。
作为一种实施方式，第一开关电路1511可以为干点式开关电路，在干点式的第一开关电路1511中：
参阅图3和图4可得，连接端口A1作为第一开关电路1511的控制端，连接端口A2作为第一开关电路1511的第一端，连接端口A3则作为第一开关电路1511的第二端。当连接端口A1获取到主控模块140的控制信号时，第一放大器U1将控制信号放大输出至第一光电耦合器OC1的阴极端，以使第一光电耦合器OC1导通，进而第一光电耦合器OC1由导通而产生电平信号。第一光电耦合器OC1产生的电平信号加载到第一三极管Q1的基极，使得第一三极管Q1饱和导通。进而第一继电器JDQ1通电，其开关闭合使得连接端口A2和连接端口A3之间的第一回路闭合，故第一电池组110和第二电池组120形成串联，并由第一电池组110的正极输出第一电压。
作为另一种实施方式，第一开关电路1511也可以为半导体式开关电路，在半导体式的第一开关电路1511中：
参阅图3和图5可得，连接端口B1作为第一开关电路1511的控制端，连接端口B2作为第一开关电路1511的第一端，连接端口B3则作为第一开关电路1511的第二端。当连接端口B1获取到主控模块140的控制信号时，第二放大器U2将控制信号放大输出至第二光电耦合器OC2的阴极端，以使第二光电耦合器OC2导通，进而第二光电耦合器OC2由导通而产生电平信号。第二光电耦合器OC2产生的电平信号被加载到第二三极管Q2的基极，使得第二三极管Q2饱和导通。进而第一场效应管MOS1的栅极正偏，第一场效应管MOS1由截止改变为导通状态，并使得连接端口B2和连接端口B3之间的第一回路闭合。故第一电池组110和第二电池组120形成串联，并由第一电池组110的正极输出第一电压。
如图3所示，第二开关单元152用于该第二开关单元152的回路根据控制端获取的控制信号闭合，以使第一电池组110和第二电池组120并联输出第二电压通过保护模块160至外部负载11。
具体的，第二开关单元152包括：第二开关电路1521和第三开关电路1522。第二开关电路1521的控制端和第三开关电路1522的控制端均与主控模块140耦合，第二开关电路1521的第一端与第一电池组110的正极耦合，第二开关电路1521的第二端与第二电池组120的正极耦合，第三开关电路1522的第一端与第一电池组110的负极耦合，第三开关电路1522的第二端与第二电池组120的负极耦合。
作为一种实施方式，第二开关电路1521可以为干点式开关电路，在干点式的第二开关电路1521中：
参阅图3和图6可得，连接端口C1作为第二开关电路1521的控制端，连接端口C2作为第二开关电路1521的第一端，连接端口C3则作为第二开关电路1521的第二端。当连接端口C1获取到主控模块140的控制信号时，第三放大器U3将控制信号放大输出至第三光电耦合器OC3的阴极端，以使第二光电耦合器OC3导通，进而第三光电耦合器OC3由导通而产生电平信号。第三光电耦合器OC3产生的电平信号加载到第三三极管Q3的基极，使得第三三极管Q3饱和导通。进而第二继电器JDQ2通电，其开关闭合使得连接端口C2和连接端口C3之间的回路闭合。
作为另一种实施方式，第二开关电路1521也可以为半导体式开关电路，在半导体式的第二开关电路1521中：
参阅图3和图7可得，连接端口D1作为第二开关电路1521的控制端，连接端口D2作为第二开关电路1521的第一端，连接端口D3则作为第二开关电路1521的第二端。当连接端口D1获取到主控模块140的控制信号时，第四放大器U4将控制信号放大输出至第四光电耦合器OC4的阴极端，以使第四光电耦合器OC4导通，进而第四光电耦合器OC4由导通而产生电平信号。第四光电耦合器OC4产生的电平信号被加载到第四三极管Q4的基极，使得第四三极管Q4饱和导通。进而第二场效应管MOS2的栅极正偏，第二场效应管MOS2由截止改变为导通状态，并使得连接端口D2和连接端口D3之间的回路闭合。
作为一种实施方式，第三开关电路1522可以为干点式开关电路，在干点式的第三开关电路1522中：
参阅图3和图8可得，连接端口E1作为第三开关电路1522的控制端，连接端口E2作为第三开关电路1522的第一端，连接端口E3则作为第三开关电路1522的第二端。当连接端口E1获取到主控模块140的控制信号时，第五放大器U5将控制信号放大输出至第五光电耦合器OC5的阴极端，以使第五光电耦合器OC5导通，进而第五光电耦合器OC5由导通而产生电平信号。第五光电耦合器OC5产生的电平信号加载到第五三极管Q5的基极，使得第五三极管Q5饱和导通。进而第三继电器JDQ3通电，其开关闭合使得连接端口E2和连接端口E3之间的回路闭合。
作为另一种实施方式，第三开关电路1522也可以为半导体式开关电路，在半导体式的第三开关电路1522中：
参阅图3和图9可得，连接端口F1作为第三开关电路1522的控制端，连接端口F2作为第三开关电路1522的第一端，连接端口F3则作为第三开关电路1522的第二端。当连接端口F1获取到主控模块140的控制信号时，第六放大器U6将控制信号放大输出至第六光电耦合器OC6的阴极端，以使第六光电耦合器OC6导通，进而第六光电耦合器OC6由导通而产生电平信号。第六光电耦合器OC6产生的电平信号被加载到第六三极管Q6的基极，使得第六三极管Q6饱和导通。进而第三场效应管MOS3的栅极正偏，第三场效应管MOS3由截止改变为导通状态，并使得连接端口F2和连接端口F3之间的回路闭合。
在本实施例的第二开关单元152中，当主控模块140输出控制信号分别至第二开关电路1521的控制端和第三开关电路1522的控制端，则第二开关电路1521的回路和第三开关电路1522的回路均闭合。第二开关电路1521的回路和第三开关电路1522的回路均闭合即为第二开关单元152的回路闭合。第二开关单元152的回路闭合使得第一电池组110的正极和第二电池组120的正极耦合，第一电池组110的负极和第二电池组120的负极耦合，第一电池组110和第二电池组120形成并联而输出12V的第二电压。
请参阅图3，保护模块160为集成电路芯片，并耦合在电压切换输出装置100的回路中。具体的，保护模块160的一端分别与第一电池组110的正极、第一电池组110的负极和主控模块140耦合，保护模块160的另一端则分别与外部负载11的正极和外部负载11的负极耦合。当保护模块160监测到过压、欠压、短路或过温时，保护模块160则切断耦合到外部负载11的回路，以实现对电压切换输出装置100中各模块的保护。
第二实施例
请参阅图10，本发明第二实施例提供了一种电压切换输出方法，电压切换输出方法应用于电压切换输出装置中的主控模块。具体的，电压切换输出方法包括：步骤S100、步骤S200、步骤S300和步骤S400。
步骤S100：获取外部负载的匹配电压。
步骤S200：判断所述外部负载的匹配电压为第一电压或第二电压，当为所述第一电压，控制输出切换模块的第一回路闭合，以使第一电池组和第二电池组串联输出所述第一电压至所述外部负载，当为所述第二电压，控制所述输出切换模块的第二回路闭合，以使所述第一电池组和所述第二电池组并联输出所述第二电压至所述外部负载。
步骤S300：判断在预设时长内，与所述外部负载的正极的耦合处是否获取到所述第一电压或所述第二电压。
步骤S400：若获取到所述第一电压，控制所述输出切换模块的第一回路保持闭合，若未获取到所述第一电压，控制所述输出切换模块的第一回路断开，若获取到所述第二电压，控制所述输出切换模块的第二回路保持闭合，若未获取到所述第二电压，控制所述输出切换模块的第二回路断开。
可以理解到，本实施例所述的电压切换输出方法可参阅上述的装置。为便于描述的简洁，在此不做过多累述。
第三实施例
请参阅图11，本发明的第三实施例还提供了一种电压切换输出装置200，该电压切换输出装置200包括：多个电池组210、电池管理模块220、主控模块230、输出切换模块240和保护模块250。
相较于第一实施例，本实施例中的电池组210数量为至少三个。其中，多个电池组210中的第一电池组210的正极用于耦合外部负载11的正极，多个电池组210中的第二电池组210的负极用于耦合外部负载11的负极，多个电池组210中的其它所述电池组210的正极和负极均与输出切换模块240耦合。输出切换模块240分别与第一电池组210的正极、第一电池组210的负极、第二电池组210的正极和第二电池组210的负极耦合。主控模块230和输出切换模块240耦合，主控模块230用于分别耦合外部负载11的正极和负极。
通过上述连接关系，当主控模块230判断匹配电压为第一电压时，控制输出切换模块240的第一回路闭合，以使每个电池组210均和相邻的电池组210串联输出第一电压至外部负载11。当主控模块230判断匹配电压为第二电压时，则控制输出切换模块240的第二回路闭合，以使每个电池组210均和相邻的电池组210并联输出第二电压至外部负载11。
可以理解到，当电池组210数量为至少三个时，输出切换模块240内部的开关电路数量也应当与电池组210的数量匹配。具体实施时，输出切换模块230内部的开关电路设计选择可参阅第一实施例，本实施例不做过多累述。
综上所述，本发明实施例提供了一种电压切换输出装置及方法。其中，电压切换输出装置包括：第一电池组、第二电池组、输出切换模块和主控模块。第一电池组的正极用于耦合外部负载的正极，第二电池组的负极用于耦合外部负载的负极，输出切换模块分别与第一电池组的正极、第一电池组的负极、第二电池组的正极和第二电池组的负极耦合，主控模块和输出切换模块耦合，主控模块用于分别耦合外部负载的正极和负极。
主控模块通过自动判断外部负载的匹配电压是第一电压或第二电压。当判定匹配电压是第一电压时，主控模块便能够控制输出切换模块的第一回路闭合，以使第一电池组和第二电池组串联输出第一电压至外部负载。而当判定匹配电压是第二电压时，主控模块便能够控制输出切换模块的第二回路闭合，以使第一电池组和第二电池组并联输出第二电压至外部负载。通过主控模块自动判断和控制输出，电压切换输出装置可直接耦合到汽车的电力起动机来实现重启电力起动机，使得汽车的救援时间进一步缩短，增加了汽车的救援效率。
对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电压切换输出装置，其特征在于，所述电压切换输出装置包括：第一电池组、第二电池组、输出切换模块和主控模块，所述第一电池组的正极用于耦合外部负载的正极，所述第二电池组的负极用于耦合所述外部负载的负极，所述输出切换模块分别与所述第一电池组的正极、所述第一电池组的负极、所述第二电池组的正极和所述第二电池组的负极耦合，所述主控模块和所述输出切换模块耦合，所述主控模块用于分别耦合所述外部负载的正极和负极；
所述主控模块，用于判断所述外部负载的匹配电压为第一电压或第二电压，当为所述第一电压，控制所述输出切换模块的第一回路闭合，以使所述第一电池组和所述第二电池组串联输出所述第一电压至所述外部负载，当为所述第二电压，控制所述输出切换模块的第二回路闭合，以使所述第一电池组和所述第二电池组并联输出所述第二电压至所述外部负载。
2.根据权利要求1所述的电压切换输出装置，其特征在于，输出切换模块包括：第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元的控制端和所述第二开关单元的控制端均与所述主控模块耦合，所述第一开关单元的第一端和所述第一电池组的负极耦合，所述第一开关单元的第二端和所述第二电池组的正极耦合，所述第二开关单元的第一端分别所述第二电池组的正极和负极耦合，所述第二开关单元的第二端分别所述第二电池组的正极和负极耦合；
所述主控模块，用于当所述匹配电压为所述第一电压，输出控制信号至所述第一开关单元，当所述匹配电压为所述第二电压，输出控制信号至所述第二开关单元；
所述第一开关单元，用于该所述第一开关单元的回路根据所述控制信号闭合，以使所述第一电池组和所述第二电池组串联输出所述第一电压至所述外部负载；
所述第二开关单元，用于该所述第二开关单元的回路根据所述控制信号闭合，以使所述第一电池组和所述第二电池组并联输出所述第二电压至所述外部负载。
3.根据权利要求2所述的电压切换输出装置，其特征在于，所述第一开关单元包括：第一开关电路，所述第一开关电路的控制端与所述主控模块耦合，所述第一开关电路的第一端和所述第一电池组的负极耦合，所述第一开关电路的第二端和所述第二电池组的正极耦合。
4.根据权利要求2所述的电压切换输出装置，其特征在于，所述第二开关单元包括：第二开关电路和第三开关电路，所述第二开关电路的控制端和所述第三开关电路的控制端均与所述主控模块耦合，所述第二开关电路的第一端与所述第一电池组的正极耦合，所述第二开关电路的第二端与所述第二电池组的正极耦合，所述第三开关电路的第一端与所述第一电池组的负极耦合，所述第三开关电路的第二端与所述第二电池组的负极耦合。
5.根据权利要求1所述的电压切换输出装置，其特征在于，所述第一电池组包括：至少一个第一电池，所述第二电池组包括：至少一个第二电池；每个所述第一电池均和其它所述第一电池串并联构成所述第一电池组，每个所述第二电池均和其它所述第二电池串并联构成所述第二电池组。
6.根据权利要求1所述的电压切换输出装置，其特征在于，所述电压切换输出装置还包括：电池管理模块，所述电池管理模块分别与所述第一电池组的正极、所述第一电池组的负极、所述第二电池组的正极和所述第二电池组的负极耦合。
7.根据权利要求1所述的电压切换输出装置，其特征在于，所述电压切换输出装置还包括：保护模块，所述保护模块分别与所述第一电池组的正极、所述第一电池组的负极和所述主控模块耦合，所述保护模块用于分别与所述外部负载的正极和负极耦合。
8.一种电压切换输出装置，其特征在于，所述电压切换输出装置包括：多个电池组、输出切换模块和主控模块，多个所述电池组中的第一电池组的正极用于耦合外部负载的正极，多个所述电池组中的第二电池组的负极用于耦合所述外部负载的负极，多个所述电池组中的其它所述电池组的正极和负极均与所述输出切换模块耦合，所述输出切换模块分别与所述第一电池组的正极、所述第一电池组的负极、所述第二电池组的正极和所述第二电池组的负极耦合，所述主控模块和所述输出切换模块耦合，所述主控模块用于分别耦合所述外部负载的正极和负极；
所述主控模块，用于判断所述外部负载的匹配电压为第一电压或第二电压，当为所述第一电压，控制所述输出切换模块的第一回路闭合，以使每个所述电池组均和相邻的所述电池组串联输出所述第一电压至所述外部负载，当为所述第二电压，控制所述输出切换模块的第二回路闭合，以使每个所述电池组均和相邻的所述电池组并联输出所述第二电压至所述外部负载。
9.一种电压切换输出方法，其特征在于，所述电压切换输出方法应用于权利要求1-7任意一项所述的电压切换输出装置的主控模块，所述电压切换输出方法包括：
获取外部负载的匹配电压；
判断所述外部负载的匹配电压为第一电压或第二电压，当为所述第一电压，控制输出切换模块的第一回路闭合，以使第一电池组和第二电池组串联输出所述第一电压至所述外部负载，当为所述第二电压，控制所述输出切换模块的第二回路闭合，以使所述第一电池组和所述第二电池组并联输出所述第二电压至所述外部负载。
10.根据权利要求9所述的电压切换输出方法，其特征在于，所述电压切换输出方法还包括：
判断在预设时长内，与所述外部负载的正极的耦合处是否获取到所述第一电压或所述第二电压；
若获取到所述第一电压，控制所述输出切换模块的第一回路保持闭合，若未获取到所述第一电压，控制所述输出切换模块的第一回路断开，若获取到所述第二电压，控制所述输出切换模块的第二回路保持闭合，若未获取到所述第二电压，控制所述输出切换模块的第二回路断开。
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