CN113474965A - 智能连接装置、启动电源以及电瓶夹 - Google Patents

智能连接装置、启动电源以及电瓶夹 Download PDF

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CN113474965A CN202180001843.1A CN202180001843A CN113474965A CN 113474965 A CN113474965 A CN 113474965A CN 202180001843 A CN202180001843 A CN 202180001843A CN 113474965 A CN113474965 A CN 113474965A
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雷云
张智锋
程铭
林建平
欧阳明星
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Abstract

本申请提供一种智能连接装置、启动电源以及电瓶夹。该智能连接装置包括电源连接端、负载连接端、开关电路、控制器以及检测单元。电源连接端与电源电连接,负载连接端与外部负载电连接。开关电路电连接于电源连接端和负载连接端之间。控制器用于输出驱动信号至开关电路,以控制开关电路进入导通状态。检测模块检测负载连接端与外部负载的连接状态并根据检测到的连接状态输出相应的控制信号,其中,所述控制信号不发给所述控制器。该智能连接装置能够迅速响应外部负载的反接状态而及时地断开电源对外部负载的放电输出,从而可提升相关保护功能的检测速度和有效性。

Description

智能连接装置、启动电源以及电瓶夹
本申请要求于2020年11月19日提交中国专利局、申请号为2020113182573、2020113066892、2020113066888、2020113077454、2020113074920,发明名称为“智能连接装置、启动电源以及电瓶夹”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种智能连接装置、启动电源以及电瓶夹。
背景技术
目前市场上大多数应急启动电源产品虽然都可以实现为汽车引擎点火的应急启动输出功能,但大多数类似的产品的启动电路都没有自动识别连接极性的功能,在与汽车电瓶等外部负载的电气连接操作上,一些用户无法正确区分外部负载与启动电源的输出端口之间的电气连接极性。在两者极性接反时会发生短路,从而导致启动电源的电池或外部负载损坏,甚至会引发火灾造成财产受损、人员受伤等安全事件。
目前市场上也有一些启动电源带有极性识别电路或极性反接保护电路,但大多都是采用光电隔离器件作为极性检测器件,在极性反接时由光电隔离器件输出反接电平信号,再由控制器(MCU)根据该反接电平信号来断开启动电源的放电输出回路,控制器同时还驱动相应的状态指示电路进行报警提示。
然而,光电隔离器件、控制器存在成本较高、寿命容易衰减、响应时间长、容易受外部干扰而失效的应用缺陷,当用户把外部负载与启动电源的输出端口之间进行极性反接时,一旦光电隔离器件发生故障失效或者传递反接电平信号发生异常,往往会导致控制器做出误判,从而不能准确、及时地响应该反接电平信号来及时断开启动电源的放电输出,如此,容易造成启动电源或外部负载的损坏。
发明内容
本申请针对上述连接极性检测电路和电源输出控制系统的应用缺陷,提供一种智能连接装置、启动电源以及电瓶夹,能够迅速检测和响应外部负载的反接状态而及时控制电源对所述外部负载的放电输出,以提升相关保护功能的检测速度和有效性,并提升电源输出控制系统的安全性和可靠性。
本申请的第一方面提供一种智能连接装置,所述智能连接装置包括电源连接端、负载连接端、开关电路、控制器、以及检测单元。所述电源连接端用于与电源电连接。所述负载连接端用于与外部负载电连接。所述开关电路电连接于所述电源连接端和所述负载连接端之间。所述控制器与所述开关电路电连接,所述控制器用于输出驱动信号至所述开关电路,其中,所述开关电路能够基于所述控制器输出的驱动信号进入导通状态,以导通所述电源与所述外部负载之间的电连接,从而实现所述电源对所述外部负载的放电输出。所述检测单元与所述负载连接端电连接,所述检测单元用于检测所述负载连接端与所述外部负载的连接状态,并根据检测到的连接状态输出相应的控制信号,其中,所述控制信号不发给所述控制器。
本申请的第二方面提供一种启动电源,所述启动电源包括壳体、电池组件、以及上述第一方面所述的智能连接装置。所述电池组件以及所述智能连接装置的至少部分结构设置于所述壳体内,所述智能连接装置的电源连接端与所述应急启动电源的电池组件电连接。
本申请的第三方面提供一种电瓶夹,所述电瓶夹包括壳体、电源输入接口、连接件、以及上述第一方面所述的智能连接装置。所述电源输入接口设于所述壳体上,所述电源输入接口用于与外部启动电源电连接,其中,所述外部启动电源包括电池组件。所述智能连接装置的至少部分结构设于所述壳体内,所述智能连接装置的电源连接端与所述电源输入接口电连接,并通过所述电源输入接口与所述外部启动电源的电池组件电连接。所述连接件一端与所述智能连接装置的负载连接端电连接,另一端用于与外部负载电连接。
本申请提供的所述智能连接装置可迅速响应外部负载的反接状态而及时地断开所述电源对所述外部负载的放电输出,从而能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性,并能够显著地提升电源输出控制系统的安全性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案,下面将对实施方式描述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申请的一些实施方式,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。
图1为本申请的实施方式提供的一种智能连接装置的功能模块示意图。
图2为图1所示的智能连接装置的电流输出回路的电路结构示意图。
图3为本申请的第一实施方式提供的一种智能连接装置的功能模块示意图。
图4为图3所示的智能连接装置的电流输出回路的电路结构示意图。
图5为图3所示的智能连接装置的反接检测模块和反接状态指示模块的电路结构示意图。
图6为本申请的第二实施方式提供的一种智能连接装置的功能模块示意图。
图7为图6所示的智能连接装置的电流输出回路的电路结构示意图。
图8为图6所示的智能连接装置的反接检测模块、反接状态指示模块以及使能控制模块的电路结构示意图。
图9为本申请的第三实施方式提供的一种智能连接装置的功能模块示意图。
图10为图9所示的智能连接装置的反接检测模块、反接状态指示模块以及驱动信号传输模块的电路结构示意图。
图11为本申请的第四实施方式提供的一种智能连接装置的功能模块示意图。
图12为图11所示的智能连接装置的稳压电源模块的一种电路结构示意图。
图13为图11所示的智能连接装置的稳压电源模块的另一种电路结构示意图。
图14为图11所示的控制器的结构示意图。
图15为本申请的第五实施方式提供的一种智能连接装置的功能模块示意图。
图16为图15所示的控制器和按键控制模块的结构示意图。
图17为本申请的第六实施方式提供的一种智能连接装置的功能模块示意图。
图18为图17所示的智能连接装置的电流输出回路的电路结构示意图。
图19为本申请的一实施方式提供的一种启动电源的功能模块示意图。
图20为图19所示的启动电源的一种结构示意图。
图21为本申请的另一实施方式提供的一种启动电源的功能模块示意图。
图22为图21所示的启动电源的一种结构示意图。
图23为本申请的实施方式提供的一种电瓶夹的功能模块示意图。
图24为图23所示的电瓶夹的一种结构示意图。
主要元件符号说明
智能连接装置 100、101、102、103、104、105、106、107、108
电流输出回路 11
电源连接端 20
电源正连接端 BAT+
电源负连接端 BAT-
负载连接端 30
负载正连接端 CAR+
负载负连接端 CAR-
第一接地端 PGND
开关电路 40
开关装置 41
继电器 K1
驱动电源回路 410
开关驱动模块 42
驱动信号输入端 421、421a
使能控制信号输入端 422
开关单元 Q2
软件驱动模块 42a
软件驱动开关 Q21
硬件驱动模块 42b
负载电压检测端 421b
硬件驱动开关 Q22
驱动电源模块 43
驱动电源输入端 431
驱动控制开关 Q81
使能控制模块 44
使能控制信号输出端 441
使能控制开关 Q82
驱动信号传输模块 45
第一输入端 451
第二输入端 452
输出端 453
逻辑与门 U3
检测单元 50
反接检测模块 50a、50b、50c、50d、50e、50f
第一检测端 51
第二检测端 52
驱动电压输入端 53
控制信号输出端 54
第一晶体管 Q3
第二晶体管 Q6
第二接地端 GND
负载连接状态指示模块 60
反接状态指示模块 61
第三晶体管 Q1
显示单元 611
发光二极管 LED2
报警单元 612
喇叭 LS1
电容器 C6
正接状态指示模块 62
控制器 70
微控制器 U2
稳压电源模块 81、81’
电源输入端 811
稳压电源输出端 812
稳压电源产生模块 813
控制开关模块 814
稳压控制开关 Q83
按键控制模块 82
按键模块 S1
按键控制开关 Q84
负载电压检测模块 83
温度检测模块 84
电流检测模块 85
过流和短路保护模块 86
电阻 R2、R3、R4、R5、R10、R11、R16、R17、R21、R22、R23、
R27、R26
二极管 D1、D3、D6、D41
稳压二极管 D9
启动电源 200、200’
壳体 201、201’
电池组件 202
连接端口 203
充电接口 204
电瓶夹 300
壳体 301
电源输入接口 302
连接件 400、205、303
第一线夹 401
第二线夹 402
线缆 403
连接端子 404
外部电源设备 500
连接端口 501
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,不能理解为对本申请的限制。显然,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本申请在说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施方式的目的,不是旨在限制本申请。
本申请第一方面提供一种智能连接装置,所述智能连接装置利用检测单元来检测负载连接端与外部负载的连接状态,并在检测单元检测到外部负载反接至负载连接端之后,利用检测单元输出的控制信号来直接断开电连接在外部负载与电源之间的开关电路,从而可迅速响应外部负载的反接状态对应的控制信号,防止电源对所述外部负载进行放电输出。其中,所述智能连接装置可应用于应急启动电源中,也可以应用于电瓶夹中。
图1为本申请提供的一种智能连接装置100的功能模块示意图。如图1所示,所述智能连接装置100包括电源连接端20、负载连接端30以及开关电路40,其中,所述电源连接端20用于与电源(图未示)电连接,所述负载连接端30用于与外部负载(图未示)电连接,所述开关电路40电连接于所述电源连接端20与所述负载连接端30之间,所述开关电路40用于导通或断开所述电源和所述外部负载之间的电连接。
请一并参阅图1和图2,所述电源连接端20、所述负载连接端30以及所述开关电路40构成所述电源对所述外部负载放电的电流输出回路11,所述开关电路40用于导通或断开所述电流输出回路11。如此,所述电源能够通过所述智能连接装置100对所述外部负载放电。
在本实施方式中,所述电源连接端20包括电源正连接端BAT+和电源负连接端BAT-,其中,所述电源正连接端BAT+和电源负连接端BAT-用于与所述电源的正极和负极一一对应电连接。所述电源通过所述电源连接端20接入所述智能连接装置100中,从而为所述智能连接装置100提供工作电压,以及通过所述开关电路40为所述外部负载提供电能。可以理解的是,当所述智能连接装置100应用于应急启动电源中时,所述电源可为所述应急启动电源的内置电池组件。当所述智能连接装置100应用于电瓶夹中时,所述电源可为外部电源设备,例如外部应急启动电源或其他储能电源设备的电池组件。
所述负载连接端30包括负载正连接端CAR+和负载负连接端CAR-,其中,所述负载正连接端CAR+和负载负连接端CAR-用于与所述外部负载的正极和负极一一对应电连接,所述负载负连接端CAR-还与第一接地端PGND电连接。所述外部负载可为汽车电池或汽车引擎。可以理解的是,所述汽车电池包括但不限于铅酸电池、锂电池、超级电容等。例如,假设所述电源为外部应急启动电源包含的电池组件,而所述外部负载为汽车电池或汽车引擎,则当外部应急启动电源通过所述电源连接端20正确接入所述智能连接装置100中,且所述外部负载正确接入所述负载连接端30中时,所述外部应急启动电源即可通过所述电源连接端20、所述开关电路40、所述负载连接端30构成的所述电流输出回路11启动放电输出,从而为所述汽车电池或汽车引擎提供应急启动电源,这里也可以理解为所述外部应急启动电源给所述汽车电池或汽车引擎充电,如此,汽车在所述汽车电池或汽车引擎在电量不足时也能被启动。
在本实施方式中,所述智能连接装置100还包括与所述电源连接端20电连接的稳压电源模块81,所述稳压电源模块81用于通过所述电源连接端20接收所述电源提供的输入电压,并对所述输入电压进行电压转换以输出一稳定电压VCC,例如5V的直流电压,以给所述智能连接装置100的各个功能模块提供稳定的供电电压。例如,当外部应急启动电源通过所述电源连接端20正确接入所述智能连接装置100中时,所述稳压电源模块81即可获得所述输入电压而正常工作,并输出所述稳定电压VCC,以给所述智能连接装置100内部的各个功能模块供电,使各个功能模块通电而正常工作。在其他实施方式中,所述稳压电源模块81还可与所述负载连接端30电连接,以通过所述负载连接端30来接收所述外部负载提供的输入电压,并对所述输入电压进行电压转换以输出所述稳定电压VCC。其中,所述稳压电源模块81可采用DC-DC转换器或线性稳压器,例如低压差线性稳压器(low dropout regulator,LDO)。
在本实施方式中,所述智能连接装置100还包括与所述开关电路40电连接的驱动电源模块43,所述驱动电源模块43用于给所述开关电路40提供电能,使所述开关电路40保持在通电的状态。在本实施方式中,所述开关电路40的通断状态需要在所述开关电路40处于通电状态下才能被控制,而在所述开关电路40处于断电状态时,所述开关电路40自动断开,其通断状态无法被控制,即所述开关电路40失效。应当说明的是,本文中涉及的所述开关电路40的“失效”是指所述开关电路40无法响应相关信号,例如驱动信号,即,所述开关电路40处于不受相关信号控制的状态。
在一种实施方式中,所述驱动电源模块43与所述电源连接端20电连接,所述开关电路40的电能由电连接至所述电源连接端20的电源来提供。可选地,在其他实施方式中,所述驱动电源模块43也可与所述稳压电源模块81电连接,所述开关电路40的电能由所述稳压电源模块81输出的稳定电压VCC来提供。
在本实施方式中,所述智能连接装置100还包括与所述开关电路40电连接的控制器70,所述控制器70用于输出驱动信号RELAY_EN2至所述开关电路40。在本实施方式中,所述开关电路40在通电状态下能够基于所述控制器70输出的驱动信号进入导通状态,以导通所述电源与所述外部负载之间的电连接,从而实现所述电源对所述外部负载的放电输出。
具体地,在本实施方式中,所述开关电路40包括开关装置41以及开关驱动模块42,其中,所述开关装置41电连接于所述电源连接端20和所述负载连接端30之间。在本实施方式中,所述开关装置41电连接于所述电源正连接端BAT+和所述负载正连接端CAR+之间。在其他实施方式中,所述开关装置41也可以电连接于所述电源负连接端BAT-和所述负载负连接端CAR-之间。
所述开关驱动模块42与所述开关装置41和所述控制器70分别电连接,所述开关驱动模块42用于实现所述开关装置41的导通或断开。所述控制器70用于将所述驱动信号RELAY_EN2发送至所述开关驱动模块42,以通过所述开关驱动模块42来导通所述开关装置41。
所述开关装置41可采用电磁式继电器或者半导体功率器件,例如MOSFET。在本实施方式中,如图2所示,所述开关装置41采用电磁式继电器K1,所述继电器K1的其中一个触点电连接于所述电源正连接端BAT+,另一个触点电连接于所述负载正连接端CAR+,继电器K1的供电线圈一端电连接于所述电源正连接端BAT+,另一端电连接于所述开关驱动模块42。
在本实施方式中,所述智能连接装置100还包括与所述控制器70电连接的按键控制模块82,所述按键控制模块82能够接收用户的按压操作而产生按键指令,所述按键指令用于强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,从而实现所述电源对外部负载的放电输出。
可以理解的是,所述控制器70的工作模式可包括自动输出模式和强制输出模式。在一种实施方式中,所述控制器70在通电后默认进入自动输出模式。当所述控制器70处于自动输出模式时,所述控制器70在确定所述外部负载正接至所述负载连接端30,且所述外部负载的负载电压满足预设的启动条件时才输出所述驱动信号RELAY_EN2。所述控制器70在接收到所述按键指令时进入强制输出模式,并响应所述按键指令而立刻输出所述驱动信号RELAY_EN2。在一种实施方式中,所述控制器70在响应所述按键指令并输出所述驱动信号RELAY_EN2之后,恢复自动输出模式。
所述智能连接装置101还包括与所述负载连接端30电连接的负载电压检测模块83,所述负载电压检测模块83用于通过所述负载连接端30检测所述外部负载的负载电压,并输出相应的负载电压采样信号。所述控制器70还与所述负载电压检测模块83电连接,所述控制器70用于在处于自动输出模式时接收所述负载电压检测模块83输出的负载电压采样信号,并根据所述负载电压采样信号确定所述外部负载的接入状态以及负载电压变化状态,从而判断所述外部负载的负载电压是否满足预设的启动条件。所述控制器70还用于在确定所述外部负载正接至所述负载连接端30,且所述外部负载的负载电压满足预设的启动驱动条件时,输出所述驱动信号至所述开关电路,以导通所述开关电路。其中,所述预设的启动条件可设为:所述外部负载的电压值在预设时间内下降的幅度超过预设幅度阈值,即所述外部负载的负载电压发生电压跌落。
在本实施方式中,所述智能连接装置100还包括与所述负载连接端30电连接的检测单元50,所述检测单元50用于检测所述负载连接端30与所述外部负载的连接状态,并根据检测到的连接状态输出相应的控制信号C_EN。具体地,所述控制信号C_EN包括第一控制信号和第二控制信号,所述检测单元50在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端30时输出所述第一控制信号,在检测到所述负载连接端30空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30时输出所述第二控制信号。
所述开关电路40能够基于所述第一控制信号处于断开状态,以断开所述电源与所述外部负载之间的电连接,从而防止所述电源对所述外部负载进行放电输出。在本实施方式中,所述控制信号C_EN不发给所述控制器70。
由于用户可以通过所述按键控制模块82来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,在不满足启动条件时,若用户输入所述按键指令来强制所述控制器70输出所述驱动信号,以导通所述开关电路40来实现对外部负载的放电输出,可能会导致安全事故的发生。因此,在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端30时,基于所述检测单元50输出的第一控制信号来直接断开电连接在所述外部负载与所述电源之间的所述开关电路40,这时,即使用户输入按键指令来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,所述开关电路40也不会响应所述驱动信号RELAY_EN2,从而能够有效地防止所述电源对所述外部负载进行放电输出,如此,可以确保电路的用电安全。另外,所述控制信号C_EN不发给所述控制器70,从而可以避免需要通过所述控制器70来控制所述开关电路40而导致的响应时间长、或者所述控制器70失效而无法及时断开所述开关电路40的情况发生。
下面通过几个具体实施例来对本申请第一方面提供的技术方案做详细的介绍。
第一实施方式
本申请的第一实施方式提供一种智能连接装置,所述智能连接装置利用检测单元来检测负载连接端与外部负载的连接状态,并利用检测单元输出的控制信号来直接控制驱动电源模块对开关电路的供电,从而可在外部负载反接时暂停对所述开关电路的供电,使所述开关电路处于断开状态,如此,可迅速响应与外部负载的反接状态对应的控制信号,防止电源对所述外部负载进行放电输出。
图3为本申请的第一实施方式提供的一种智能连接装置101的功能模块示意图。应说明的是,所述智能连接装置101与图1所示的智能连接装置100对应。
如图3所示,在所述第一实施方式中,所述检测单元50包括反接检测模块50a,所述反接检测模块50a用于检测所述负载连接端30与所述外部负载的连接状态,并根据检测到的连接状态输出相应的所述控制信号C_EN。
所述反接检测模块50a还与所述驱动电源模块43电连接,所述反接检测模块50a还用于将所述控制信号C_EN发送至所述驱动电源模块43,以控制所述驱动电源模块43给所述开关电路40供电,或者控制所述驱动电源模块43暂停给所述开关电路40供电,如此,所述开关电路40能够基于所述控制信号C_EN处于通电或断电状态。其中,所述开关电路40在通电时能够基于所述控制器70输出的所述驱动信号RELAY_EN2进入导通状态,从而导通所述电源与所述外部负载之间的电连接。所述开关电路40在断电时处于断开状态,从而断开所述电源与所述外部负载之间的电连接。
具体地,所述反接检测模块50a在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端30时输出所述第一控制信号,并将所述第一控制信号发送至所述驱动电源模块43,以控制所述驱动电源模块43暂停给所述开关电路40供电,使所述开关电路40断电以保持在断开状态,从而断开所述电源与所述外部负载之间的电连接,即,切断所述电源对所述外部负载放电的电流输出回路11,以防止所述电源对所述外部负载进行放电输出。
所述反接检测模块50a还用于在检测到所述负载连接端30空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30时输出所述第二控制信号,并将所述第二控制信号发送至所述驱动电源模块43,以控制所述驱动电源模块43给所述开关电路40供电,使所述开关电路40通电。可以理解的是,所述开关电路40在通电状态下才可被所述控制器70根据实际运行状况进行导通或断开的控制,从而实现所述电源对外部负载的放电输出,或防止所述电源对外部负载进行放电输出。
由于用户可以通过所述按键控制模块82来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,因此,在所述外部负载反接至所述负载连接端30时将所述开关电路40断电,可以避免所述开关电路40响应由用户输入的按键指令来强制所述控制器70输出的所述驱动信号RELAY_EN2,从而能够防止所述电源对所述外部负载进行放电输出,如此,可以确保电路的用电安全。另外,通过利用所述反接检测模块50a输出的控制信号C_EN来直接控制所述驱动电源模块43对所述开关电路40的供电,从而可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的第一控制信号,并及时地断开所述电源对所述外部负载的放电输出的目的。
在所述第一实施方式中,所述电源对所述外部负载放电的电流输出回路11的电路结构可采用图4所示的电路结构,所述反接检测模块50a的电路结构可采用图5所示的电路结构。下面将结合图4和图5对所述驱动电源模块43和所述反接检测模块50a的电路结构以及工作原理进行介绍。
请参阅图4,在所述第一实施方式中,所述驱动电源模块43包括驱动电源输入端431和驱动控制开关Q81,所述驱动控制开关Q81电连接于所述驱动电源输入端431和所述开关电路40之间,其中,所述开关电路40通过所述驱动电源输入端431来接收所述电能。所述反接检测模块50a能够将所述控制信号C_EN发送至所述驱动控制开关Q81,以切换所述驱动控制开关Q81的通断状态,从而控制所述驱动电源模块43对所述开关电路40的供电。所述驱动控制开关Q81用于响应所述控制信号C_EN而导通或断开所述驱动电源输入端431和所述开关电路40之间的电连接。
具体地,在所述第一实施方式中,所述驱动电源输入端431与所述电源正连接端BAT+电连接。可选地,在其他实施方式中,所述驱动电源输入端431可与所述稳压电源模块81电连接。
所述驱动控制开关Q81的第一连接端S通过二极管D3与所述驱动电源输入端431电连接,其中,所述二极管D3的正极与所述驱动电源输入端431电连接,负极与所述驱动控制开关Q81的第一连接端S电连接。所述驱动控制开关Q81的第二连接端D与所述开关装置41的供电线圈的一端电连接,所述驱动控制开关Q81的控制端G通过电阻R23以及所述二极管D3与所述驱动电源输入端431电连接。所述驱动控制开关Q81的控制端G还通过电阻R26与所述反接检测模块50a电连接,从而实现所述反接检测模块50a与所述驱动电源模块43的电连接,并使所述驱动电源模块43能够接收所述反接检测模块50a输出的控制信号C_EN。
这里可以理解为,所述驱动电源模块43、所述开关装置41的供电线圈、以及所述开关驱动模块42电连接以构成所述开关装置41的供电回路或驱动电源回路410,其中,所述驱动电源输入端431用于给所述开关装置41供电,所述驱动控制开关Q81以及所述开关驱动模块42用于控制所述驱动电源回路410的通断状态。其中,所述驱动控制开关Q81受控于所述反接检测模块50a输出的控制信号C_EN,而所述开关驱动模块42受控于所述控制器70输出的驱动信号RELAY_EN2。所述驱动电源回路410在所述驱动控制开关Q81以及所述开关驱动模块42均导通时导通,从而给所述开关装置41通电,例如给所述继电器K1的供电线圈通电,以导通所述开关装置41。
请参阅图5,在所述第一实施方式中,所述反接检测模块50a包括由晶体管组成的组合开关电路,具体包括第一检测端51、第二检测端52、驱动电压输入端53、控制信号输出端54、第一晶体管Q3、以及第二晶体管Q6。其中,所述第一检测端51与所述负载正连接端CAR+电连接,所述第二检测端52与所述负载负连接端CAR-电连接,如上文所述,所述负载负连接端CAR-还与第一接地端PGND电连接。所述驱动电压输入端53与电压源VCC电连接,所述反接检测模块50a通过所述驱动电压输入端53来接收所述电压源VCC提供的驱动电压,从而使所述反接检测模块50a能够正常工作。其中,所述电压源VCC可由所述稳压电源模块81输出的稳定电压VCC或由电连接至所述电源连接端20的电源来提供。在所述第一实施方式中,所述电压源VCC由所述稳压电源模块81输出的稳定电压VCC来提供。
所述第一晶体管Q3电连接于所述第一检测端51和所述第二晶体管Q6的控制端1之间,所述第一晶体管Q3的控制端1与所述第二检测端52电连接。所述第二晶体管Q6电连接于所述控制信号输出端54和第二接地端GND(电源参考地,即电源负连接端)之间,所述第二晶体管Q6的控制端1还通过电阻R21与所述驱动电压输入端53电连接。
具体地,所述第一晶体管Q3的控制端1通过电阻R22电连接到所述第二检测端52,以及通过电阻R4电连接到所述第一晶体管Q3的第一连接端2。所述第一晶体管Q3的第一连接端2还通过二极管D1电连接到所述第一检测端51,其中,所述二极管D1的负极与所述第一检测端51电连接,正极与所述第一晶体管Q3的第一连接端2电连接。所述第一晶体管Q3的第二连接端3通过电阻R27电连接到所述第二晶体管Q6的控制端1。所述控制信号输出端54还通过电阻R26与所述驱动控制开关Q81的控制端G电连接,使所述反接检测模块50a能够将所述控制信号C_EN发送至所述驱动电源模块43。
其中,所述第一晶体管Q3与所述第二晶体管Q6采用高电平导通的晶体管,例如NMOS管或NPN三极管,所述驱动控制开关Q81采用低电平导通的晶体管,例如PMOS管或PNP三极管。在所述第一实施方式中,所述第一晶体管Q3采用NPN三极管,所述第二晶体管Q6采用NMOS管,所述驱动控制开关Q81采用PMOS管。可以理解的是,所述反接检测模块50a通过使用简单的晶体管(例如二极管、三极管、场效应管等)和被动器件(例如电阻、电容等)来实现对外部负载的极性反接检测功能,从而可以利用晶体管导通和断开速度快的特性迅速检测出外部负载的反接状态,进而能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性。
工作时,所述反接检测模块50a将所述控制信号C_EN发送至所述驱动控制开关Q81的控制端G,以切换所述驱动控制开关Q81的通断状态,从而控制所述驱动电源模块43对所述开关电路40的供电,进而控制所述电源对所述外部负载的放电输出。
具体地,若所述外部负载反接到所述负载连接端30,即,所述外部负载的正极电连接到所述负载负连接端CAR-,所述外部负载的负极电连接到所述负载正连接端CAR+,则所述第一晶体管Q3的控制端1接收到所述外部负载的正极的高电平信号,使所述第一晶体管Q3导通。所述第二晶体管Q6的控制端1通过导通的所述第一晶体管Q3电连接到所述外部负载的负极而接收到低电平信号,使所述第二晶体管Q6断开。所述驱动控制开关Q81的控制端G以及所述控制信号输出端54电连接到所述驱动电源输入端431而处于高电平状态,这时,所述控制信号输出端54输出所述第一控制信号,其中,所述第一控制信号为高电平信号。
所述驱动控制开关Q81由于其控制端G处于高电平状态而进入断开状态,这里也可以理解为所述驱动控制开关Q81由于其控制端G接收到所述反接检测模块50a的控制信号输出端54输出的所述第一控制信号(高电平信号)而进入断开状态,以断开所述驱动电源输入端431与所述开关电路40之间的电连接,使所述驱动电源输入端431暂停给所述开关电路40供电,从而使所述开关电路40断电并保持在断开状态。也就是说,所述继电器K1的供电线圈的驱动电压被切断,使继电器K1因为供电线圈断电而保持断开的状态。
若所述负载连接端30空载,或所述外部负载正接到所述负载连接端30,即,所述外部负载的正极电连接到所述负载正连接端CAR+,所述外部负载的负极电连接到所述负载负连接端CAR-,则所述第一晶体管Q3的控制端1电连接到所述第一接地端PGND而接收到低电平信号,使所述第一晶体管Q3断开。所述第二晶体管Q6的控制端1通过电阻R21电连接到所述驱动电压输入端53而接收到高电平信号,使所述第二晶体管Q6导通。所述控制信号输出端54通过导通的所述第二晶体管Q6电连接到所述第二接地端GND而处于低电平状态,这时,所述控制信号输出端54输出所述第二控制信号,其中,所述第二控制信号为低电平信号。
所述驱动控制开关Q81由于其控制端G接收到所述反接检测模块50a的控制信号输出端54输出的所述第二控制信号(低电平信号)而进入导通状态,以导通所述驱动电源输入端431与所述开关电路40之间的电连接,使所述驱动电源输入端431给所述开关电路40供电,从而使所述开关电路40通电并保持在断开状态。
可以理解的是,在所述第一实施方式中,所述驱动控制开关Q81在常规状态下默认处于导通状态,从而使所述开关电路40在常规状态下通电并保持在断开状态。
本申请的第一实施方式提供的所述智能连接装置101,通过采用由晶体管组成的组合开关电路作为反接检测模块50a,从而可利用晶体管导通和断开速度快的特性迅速检测出外部负载的反接状态;通过利用所述反接检测模块50a输出的控制信号C_EN来直接控制所述驱动电源模块43对所述开关电路40的供电,从而可在外部负载反接时暂停对所述开关电路40的供电,使所述开关电路40处于断开状态,如此,可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的第一控制信号,并及时地断开所述电源对所述外部负载的放电输出的目的。可见,采用本申请的第一实施方式提供的智能连接装置101能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性,从而能够显著地提升电源输出控制系统的安全性和可靠性。另外,本申请的第一实施方式提供的智能连接装置101的关键器件成本低、外围电路简单可靠,不仅降低了产品的物料成本,同时还节省了产品售后的人力、物力成本。
可以理解的是,在其他实施方式中,所述反接检测模块50a也可以采用由传感器件,例如采用光电耦合器构成的检测电路来实现对所述外部负载的反接检测功能。
请再次参阅图3,在所述第一实施方式中,所述智能连接装置101还包括与所述反接检测模块50a电连接的反接状态指示模块61,所述反接检测模块50a还用于将所述第一控制信号发送至所述反接状态指示模块61,以控制所述反接状态指示模块61发出报警信号来进行反接报警提示。
请再次参阅图5,所述反接状态指示模块61包括第三晶体管Q1、显示单元611和/或报警单元612。其中,所述显示单元611包括至少一个发光二极管或至少一个液晶显示器件,所述显示单元611与所述反接检测模块50a电连接,所述反接检测模块50a还用于将所述第一控制信号发送至所述显示单元611,以控制所述显示单元611发光或显示信息来进行反接报警提示。
所述报警单元612包括至少一个蜂鸣器或喇叭,所述报警单元612与所述反接检测模块50a电连接,所述反接检测模块50a还用于将所述第一控制信号发送至所述报警单元612,以控制所述报警单元612发出报警声音来进行反接报警提示。
在所述第一实施方式中,所述反接状态指示模块61包括所述显示单元611和所述报警单元612,所述显示单元611包括一个发光二极管LED2,所述报警单元612包括一个喇叭LS1。其中,所述第三晶体管Q1的控制端1通过电阻R11电连接到所述反接检测模块50a的控制信号输出端54,以及通过稳压二极管D9电连接到所述第二接地端GND。所述第三晶体管Q1的第一连接端2电连接到所述第二接地端GND,所述发光二极管LED2与所述报警单元612并联电连接于所述电压源VCC与所述第三晶体管Q1的第二连接端3之间。其中,所述发光二极管LED2的正极与所述电压源VCC电连接,所述发光二极管LED2的负极通过电阻R16电连接至所述第三晶体管Q1的第二连接端3。所述喇叭LS1通过电阻R10电连接至所述第三晶体管Q1的第二连接端3。所述第三晶体管Q1的第二连接端3还通过电容器C6与所述电压源VCC电连接。
在所述第一实施方式中,所述第三晶体管Q1采用高电平导通的晶体管,例如NMOS管或NPN三极管。
工作时,若所述外部负载反接到所述负载连接端30,如上文所述,所述控制信号输出端54输出所述第一控制信号,其中,所述第一控制信号为高电平信号,所述第三晶体管Q1由于其控制端1接收到所述反接检测模块50a的控制信号输出端54输出的所述第一控制信号(高电平信号)而进入导通状态,从而导通所述发光二极管LED2和所述喇叭LS1所在的回路,使所述发光二极管LED2发光以及使所述喇叭LS1发出报警声音,以提示所述外部负载反接到所述负载连接端30。
若所述负载连接端30空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30,如上文所述,所述控制信号输出端54输出所述第二控制信号,其中,所述第二控制信号为低电平信号,所述第三晶体管Q1由于其控制端1接收到所述反接检测模块50a的控制信号输出端54输出的所述第二控制信号(低电平信号)而进入断开状态,从而切断所述发光二极管LED2和所述喇叭LS1所在的回路,使所述发光二极管LED2不发光以及使所述喇叭LS1不发出报警声音。
本申请的第一实施方式提供的所述智能连接装置101,通过利用所述反接检测模块50a输出的控制信号C_EN来直接控制反接状态指示模块61的工作状态,从而可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的第一控制信号,并及时地给用户提供反接状态的报警提示的目的,以便用户及时调整所述智能连接装置101与外部负载的电连接。
第二实施方式
本申请的第二实施方式提供一种智能连接装置,所述智能连接装置利用检测单元来检测负载连接端与外部负载的连接状态,并利用所述检测单元输出的控制信号来控制开关驱动模块的有效性,从而可在外部负载反接时将所述开关驱动模块的状态切换至失效状态,使开关电路处于断开状态,如此,可迅速响应与外部负载反接状态对应的控制信号,防止电源对所述外部负载进行放电输出。
图6为本申请的第二实施方式提供的一种智能连接装置102的功能模块示意图。应说明的是,所述智能连接装置102与图1所示的智能连接装置100对应。
如图6所示,在所述第二实施方式中,所述开关电路40包括开关装置41以及开关驱动模块42,其中,所述开关装置41电连接于所述电源连接端20和所述负载连接端30之间。所述开关驱动模块42与所述开关装置41和所述控制器70分别电连接,所述开关驱动模块42用于实现所述开关装置41的导通或断开。所述控制器70用于将所述驱动信号RELAY_EN2发送至所述开关驱动模块42,以通过所述开关驱动模块42来导通所述开关装置41。其中,所述开关驱动模块42在处于有效状态时能够接收并响应所述驱动信号RELAY_EN2来导通所述开关装置41,使所述开关电路40保持在导通状态,从而导通所述电源与所述外部负载之间的电连接,以实现所述电源对所述外部负载的放电输出。所述开关驱动模块42在处于失效状态时只能接收所述驱动信号RELAY_EN2但不能响应所述驱动信号RELAY_EN2,从而也就无法导通所述开关装置41,进而使所述开关电路40保持在断开状态,以断开所述电源与所述外部负载之间的电连接,即,切断所述电源对所述外部负载放电的电流输出回路11,防止所述电源对所述外部负载进行放电输出。
在所述第二实施方式中,所述检测单元50包括反接检测模块50b,所述反接检测模块50b用于检测所述负载连接端30与所述外部负载的连接状态,并根据检测到的连接状态输出相应的所述控制信号C_EN。其中,所述控制信号C_EN用于切换所述开关驱动模块42的状态。具体地,所述第一控制信号用于将所述开关驱动模块42的状态切换至失效状态,所述第二控制信号用于将所述开关驱动模块42的状态切换至有效状态。
在所述第二实施方式中,所述智能连接装置102还包括电连接于所述反接检测模块50b以及与所述开关驱动模块42之间的使能控制模块44,所述使能控制模块44用于输出使能控制信号REL_EN来将所述开关驱动模块42的状态切换至失效状态。
所述反接检测模块50b用于将所述控制信号C_EN发送至所述使能控制模块44,以控制所述使能控制模块44输出所述使能控制信号REL_EN,或者控制所述使能控制模块44暂停输出所述使能控制信号REL_EN,从而达到控制所述开关驱动模块42的有效状态,以控制所述开关装置41的通断状态的目的。
具体地,所述反接检测模块50b在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端30时输出所述第一控制信号,并将所述第一控制信号发送至所述使能控制模块44,以控制所述使能控制模块44输出所述使能控制信号REL_EN,从而将所述开关驱动模块42的状态切换至失效状态。
所述反接检测模块50b还在检测到所述负载连接端30空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30时输出所述第二控制信号,并将所述第二控制信号发送至所述使能控制模块44,以禁止所述使能控制模块44输出所述使能控制信号REL_EN,从而使所述开关驱动模块42的状态保持在有效状态。
由于用户可以通过所述按键控制模块82来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,因此,在所述外部负载反接至所述负载连接端30时将所述开关驱动模块42的状态切换至失效状态,可以避免所述开关驱动模块42响应用户输入的按键指令来强制所述控制器70输出的所述驱动信号RELAY_EN2,从而能够防止所述电源对所述外部负载进行放电输出,如此,可以确保电路的用电安全。另外,通过利用所述反接检测模块50b输出的控制信号C_EN来控制所述开关驱动模块42的有效状态,可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的第一控制信号,并及时地断开所述电源对所述外部负载的放电输出的目的。
在所述第二实施方式中,所述电源对所述外部负载放电的电流输出回路11的电路结构可采用图7所示的电路结构,所述使能控制模块44和所述反接检测模块50b的电路结构可采用图8所示的电路结构。下面将结合图7和图8对所述开关驱动模块42、所述使能控制模块44、和所述反接检测模块50b的电路结构以及工作原理进行介绍。
请参阅图7,在所述第二实施方式中,所述开关驱动模块42包括开关单元Q2、驱动信号输入端421、以及使能控制信号输入端422。所述开关单元Q2串联电连接于所述开关装置41的驱动电源回路410中,所述开关单元Q2用于控制所述驱动电源回路410的通断状态。其中,所述开关装置41在所述驱动电源回路410处于导通状态时能够接收到供电,并进入导通状态。例如,所述继电器K1的供电线圈在所述驱动电源回路410导通时能够接收到供电,使继电器K1因为供电线圈通电而保持导通的状态。
所述驱动信号输入端421用于接收所述驱动信号RELAY_EN2,其中,所述驱动信号RELAY_EN2用于导通所述开关单元Q2。所述使能控制信号输入端422用于接收所述使能控制信号REL_EN,以强制断开所述开关单元Q2。在所述第二实施方式中,所述开关单元Q2在同时接收到所述驱动信号RELAY_EN2和所述使能控制信号REL_EN时,优先响应所述使能控制信号REL_EN。
具体地,在所述第二实施方式中,所述开关单元Q2的第一连接端2与第一接地端PGND电连接,所述开关单元Q2的第二连接端3通过电阻R2与所述继电器K1的供电线圈的另一端电连接,所述开关单元Q2的控制端1与所述使能控制信号输入端422电连接,以及通过电阻R17与所述驱动信号输入端421电连接。所述开关单元Q2的控制端1还通过电阻R3电连接至第一接地端PGND,以及通过二极管D6电连接至所述驱动信号输入端421,其中,所述二极管D6的正极与所述开关单元Q2的控制端1电连接,负极与所述驱动信号输入端421电连接。在所述第二实施方式中,所述开关单元Q2采用高电平导通的晶体管,例如NMOS管或NPN三极管,所述使能控制信号REL_EN为低电平信号,所述驱动信号RELAY_EN2为高电平信号,如此,可确保所述开关单元Q2在同时接收到所述驱动信号RELAY_EN2和所述使能控制信号REL_EN时,优先响应所述使能控制信号REL_EN,以及在常规状态下能正常响应所述驱动信号RELAY_EN2。
请参阅图8,在所述第二实施方式中,所述反接检测模块50b的结构与所述第一实施方式中的图5所示的反接检测模块50a的结构相似,不同之处在于:所述控制信号输出端54还通过电阻R5电连接至所述驱动电压输入端53。其中,所述反接检测模块50b的具体结构可参阅上文对所述反接检测模块50a的结构的具体介绍,在此不重复赘述。
所述使能控制模块44包括使能控制信号输出端441和使能控制开关Q82,所述使能控制信号输出端441与所述开关驱动模块42的使能控制信号输入端422电连接,从而实现所述使能控制模块44与所述开关驱动模块42的电连接。所述使能控制开关Q82电连接于所述使能控制信号输出端441和接地端之间。所述使能控制开关Q82的控制端1与所述反接检测模块50b的控制信号输出端54电连接,从而实现所述使能控制模块44与所述反接检测模块50b的电连接。
其中,所述反接检测模块50b的所述第一晶体管Q3、所述第二晶体管Q6、以及所述使能控制开关Q82均采用高电平导通的晶体管,例如NMOS管或NPN三极管。在所述第二实施方式中,所述第一晶体管Q3采用NPN三极管,所述第二晶体管Q6、以及所述使能控制开关Q82均采用NMOS管。可以理解的是,所述反接检测模块50b通过使用简单的晶体管(例如二极管、三极管、场效应管)和被动器件(例如电阻、电容)来实现对外部负载的极性反接检测功能,从而可以利用晶体管导通和断开速度快的特性迅速检测出外部负载的反接状态,进而能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性。
工作时,所述反接检测模块50b将所述控制信号C_EN发送至所述使能控制开关Q82的控制端1,以切换所述使能控制开关Q82的通断状态,从而控制所述使能控制模块44的输出状态,进而控制所述开关驱动模块42的有效性。
具体地,若所述外部负载反接到所述负载连接端30,即,所述外部负载的正极电连接到所述负载负连接端CAR-,所述外部负载的负极电连接到所述负载正连接端CAR+,则所述第一晶体管Q3的控制端1接收到所述外部负载的正极的高电平信号,使所述第一晶体管Q3导通。所述第二晶体管Q6的控制端1通过导通的所述第一晶体管Q3电连接到所述外部负载的负极而接收到低电平信号,使所述第二晶体管Q6断开。所述控制信号输出端54电连接到所述驱动电压输入端53而处于高电平状态,这时,所述控制信号输出端54输出所述第一控制信号,其中,所述第一控制信号为高电平信号。
这时,所述使能控制开关Q82由于其控制端1接收到所述反接检测模块50b的控制信号输出端54输出的所述第一控制信号(高电平信号)而进入导通状态,所述使能控制信号输出端441通过导通的所述使能控制开关Q82电连接到第二接地端而处于低电平状态,这时,所述使能控制信号输出端441输出低电平信号,其中,所述低电平信号即为所述使能控制信号REL_EN。
若所述负载连接端30空载,或所述外部负载正接到所述负载连接端30,即,所述外部负载的正极电连接到所述负载正连接端CAR+,所述外部负载的负极电连接到所述负载负连接端CAR-,则所述第一晶体管Q3的控制端1电连接到所述第一接地端PGND而接收到低电平信号,使所述第一晶体管Q3断开。所述第二晶体管Q6的控制端1通过电阻R21电连接到所述驱动电压输入端53而接收到高电平信号,使所述第二晶体管Q6导通。所述控制信号输出端54通过导通的所述第二晶体管Q6电连接到所述第二接地端GND而处于低电平状态,这时,所述控制信号输出端54输出所述第二控制信号,其中,所述第二控制信号为低电平信号。
这时,所述使能控制开关Q82由于其控制端1接收到所述反接检测模块50b的控制信号输出端54输出的所述第二控制信号(低电平信号)而进入断开状态,从而使所述使能控制模块44处于无输出状态。
可以理解的是,在所述第二实施方式中,所述使能控制开关Q82在常规状态下默认处于断开状态,使所述使能控制模块44在常规状态下处于无输出状态,从而使所述开关驱动模块42处于有效状态,能正常响应所述驱动信号RELAY_EN2而导通所述开关装置41。
本申请的第二实施方式提供的所述智能连接装置102,通过采用由晶体管组成的组合开关电路作为反接检测模块50b,从而可利用晶体管导通和断开速度快的特性迅速检测出外部负载的反接状态;通过利用所述反接检测模块50b输出的控制信号C_EN来直接控制所述使能控制信号REL_EN的输出,以控制所述开关驱动模块42的有效性,从而可在外部负载反接时将所述开关驱动模块42的状态切换至失效状态,使所述开关电路40处于断开状态,如此,可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的第一控制信号,并及时地断开所述电源对所述外部负载的放电输出的目的。可见,采用本申请的第二实施方式提供的智能连接装置102能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性,从而能够显著地提升电源输出控制系统的安全性和可靠性。另外,本申请的第二实施方式提供的智能连接装置102的关键器件成本低、外围电路简单可靠,不仅降低了产品的物料成本,同时还节省了产品售后的人力、物力成本。
可以理解的是,在其他实施方式中,所述反接检测模块50b也可以采用由传感器件,例如采用光电耦合器构成的检测电路来实现对所述外部负载的反接检测功能。
请再次参阅图6,在所述第二实施方式中,所述智能连接装置102还包括与所述反接检测模块50b电连接的反接状态指示模块61,所述反接检测模块50b还用于将所述第一控制信号发送至所述反接状态指示模块61,以控制所述反接状态指示模块61发出报警信号来进行反接报警提示。
请再次参阅图8,在所述第二实施方式中,所述反接状态指示模块61的结构与所述第一实施方式中的图5所示的反接状态指示模块61的结构相同,所述反接状态指示模块61的具体结构可参阅上文的具体介绍,在此不重复赘述。
第三实施方式
本申请的第三实施方式提供一种智能连接装置,所述智能连接装置利用检测单元来检测负载连接端与外部负载的连接状态,并在驱动信号的传输路径上设置驱动信号传输模块,以及利用所述检测单元输出的控制信号来直接控制所述驱动信号传输模块对驱动信号的传输,从而可在外部负载反接时切断驱动信号的传输路径,如此,可迅速响应与外部负载反接状态对应的控制信号,防止电源对所述外部负载进行放电输出。
图9为本申请的第三实施方式提供的一种智能连接装置103的功能模块示意图。应说明的是,所述智能连接装置103与图1所示的智能连接装置100对应。
如图9所示,在所述第三实施方式中,所述智能连接装置103还包括电连接于所述开关电路40与所述控制器70之间的驱动信号传输模块45,所述驱动信号传输模块45用于将所述控制器70输出的驱动信号RELAY_EN2传输至所述开关电路40。
在所述第三实施方式中,所述开关电路40包括开关装置41以及开关驱动模块42,其中,所述开关装置41电连接于所述电源连接端20和所述负载连接端30之间。所述开关驱动模块42与所述开关装置41和所述驱动信号传输模块45分别电连接,所述开关驱动模块42用于实现所述开关装置41的导通或断开。所述驱动信号传输模块45用于将所述控制器70输出的所述驱动信号RELAY_EN2传输至所述开关驱动模块42,以通过所述开关驱动模块42来导通所述开关装置41。
如图9所示,在所述第三实施方式中,所述检测单元50包括反接检测模块50c,所述反接检测模块50c用于检测所述负载连接端30与所述外部负载的连接状态,并根据检测到的连接状态输出相应的控制信号C_EN。
所述反接检测模块50c还与所述驱动信号传输模块45电连接,所述反接检测模块50c还用于将所述控制信号C_EN发送至所述驱动信号传输模块45,以控制所述驱动信号传输模块45对所述驱动信号RELAY_EN2的传输,从而控制所述开关电路40的通断状态。
具体地,所述反接检测模块50c在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端30时输出所述第一控制信号,并将所述第一控制信号输出至所述驱动信号传输模块45,以控制所述驱动信号传输模块45暂停传输所述驱动信号RELAY_EN2,使所述开关电路40保持在断开状态,从而断开所述电源与所述外部负载之间的电连接,即,切断所述电源对所述外部负载放电的电流输出回路11,以防止所述电源对所述外部负载进行放电输出。
所述反接检测模块50c还用于在检测到所述负载连接端30空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30时输出所述第二控制信号,并将所述第二控制信号输出至所述驱动信号传输模块45,以控制所述驱动信号传输模块45恢复对所述驱动信号RELAY_EN2的传输,使所述开关电路40能够接收到所述控制器70输出的所述驱动信号RELAY_EN2而进入导通状态,从而导通所述电源与所述外部负载之间的电连接,以实现所述电源对所述外部负载的放电输出。
由于用户可以通过所述按键控制模块82来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,因此,在所述外部负载反接至所述负载连接端30时控制所述驱动信号传输模块45暂停传输所述驱动信号RELAY_EN2,可以避免所述开关驱动模块42接收并响应所述控制器70输出的所述驱动信号RELAY_EN2来导通所述开关装置41,如此,可使所述开关装置41保持在断开状态,从而能够防止所述电源对所述外部负载进行放电输出,进而可确保电路的用电安全。另外,通过利用所述反接检测模块50c输出的控制信号C_EN来直接控制所述驱动信号传输模块45对所述驱动信号RELAY_EN2的传输,可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的第一控制信号,并及时地断开所述电源对所述外部负载的放电输出的目的。
在所述第三实施方式中,所述电源对所述外部负载放电的电流输出回路11的电路结构可采用图2所示的电路结构,所述反接检测模块50c和所述驱动信号传输模块45的电路结构可采用图10所示的电路结构。下面将结合图2和图10对所述开关驱动模块42、所述反接检测模块50c和所述驱动信号传输模块45的电路结构以及工作原理进行介绍。
请再次参阅图2,所述开关驱动模块42包括开关单元Q2以及驱动信号输入端421。所述开关单元Q2串联电连接于所述开关装置41的驱动电源回路410中,所述开关单元Q2用于控制所述驱动电源回路410的通断状态。其中,所述开关装置41在所述驱动电源回路410处于导通状态时能够接收到供电,并进入导通状态。例如,所述继电器K1的供电线圈在所述驱动电源回路410导通时能够接收到供电,使继电器K1因为供电线圈通电而保持导通的状态。
所述驱动信号输入端421用于接收所述驱动信号传输模块45传输的驱动信号RELAY_EN2,其中,所述开关单元Q2在接收到所述驱动信号RELAY_EN2时进入导通状态,从而导通所述开关装置41的驱动电源回路410,使所述开关电路40处于导通状态。反之,所述开关单元Q2在未接收到所述驱动信号RELAY_EN2时处于断开状态,从而断开所述开关装置41的驱动电源回路410,使所述开关电路40处于断开状态。
具体地,所述开关单元Q2的第一连接端2与第一接地端PGND电连接,所述开关单元Q2的第二连接端3通过电阻R2与所述继电器K1的供电线圈的另一端电连接,所述开关单元Q2的控制端1通过电阻R17与所述驱动信号输入端421电连接。所述开关单元Q2的控制端1还通过电阻R3电连接至第一接地端PGND,以及通过二极管D6电连接至所述驱动信号输入端421,其中,所述二极管D6的正极与所述开关单元Q2的控制端1电连接,负极与所述驱动信号输入端421电连接。在本实施方式中,所述开关单元Q2采用高电平导通的晶体管,例如NMOS管或NPN三极管,所述驱动信号RELAY_EN2为高电平信号,如此,所述开关单元Q2在接收到所述驱动信号RELAY_EN2时能够被导通。
请参阅图10,在所述第三实施方式中,所述反接检测模块50c包括由晶体管组成的组合开关电路,具体包括第一检测端51、第二检测端52、驱动电压输入端53、控制信号输出端54、第一晶体管Q3、第二晶体管Q6、以及第三晶体管Q1。其中,所述第一检测端51与所述负载正连接端CAR+电连接,所述第二检测端52与所述负载负连接端CAR-电连接,如上文所述,所述负载负连接端CAR-还与第一接地端PGND电连接。所述驱动电压输入端53与电压源VCC电连接,所述反接检测模块50c通过所述驱动电压输入端53来接收所述电压源VCC提供的驱动电压,从而使所述反接检测模块50c能够正常工作。其中,所述电压源VCC可由所述稳压电源模块81输出的稳定电压VCC或由电连接至所述电源连接端20的电源来提供。在所述第三实施方式中,所述电压源VCC由所述稳压电源模块81输出的稳定电压VCC来提供。
所述第一晶体管Q3电连接于所述第一检测端51和所述第二晶体管Q6的控制端1之间,所述第一晶体管Q3的控制端1与所述第二检测端52电连接。所述第二晶体管Q6电连接于第二接地端GND(电源参考地,即电源负连接端)与所述第三晶体管Q1的控制端1之间,所述第二晶体管Q6的控制端还通过电阻R21与所述驱动电压输入端53电连接。所述第三晶体管Q1电连接于第二接地端GND与所述控制信号输出端54之间,所述第三晶体管Q1的控制端1还通过电阻R11和电阻R5与所述驱动电压输入端53电连接。
具体地,所述第一晶体管Q3的控制端1通过电阻R22电连接到所述第二检测端52,以及通过电阻R4电连接到所述第一晶体管Q3的第一连接端2。所述第一晶体管Q3的第一连接端2通过二极管D1电连接到所述第一检测端51,其中,所述二极管D1的负极与所述第一检测端51电连接,正极与所述第一晶体管Q3的第一连接端2电连接。所述第一晶体管Q3的第二连接端3通过电阻R27电连接到所述第二晶体管Q6的控制端1。所述控制信号输出端54还通过电容器C6与所述驱动电压输入端53电连接。
其中,所述第一晶体管Q3、第二晶体管Q6、以及第三晶体管Q1采用高电平导通的晶体管,例如NMOS管或NPN三极管。在所述第三实施方式中,所述第一晶体管Q3采用NPN三极管,所述第二晶体管Q6以及所述第三晶体管Q1均采用NMOS管。可以理解的是,所述反接检测模块50c通过使用简单的晶体管(例如二极管、三极管、场效应管)和被动器件(例如电阻、电容)来实现对外部负载的极性反接检测功能,从而可以利用晶体管导通和断开速度快的特性迅速检测出外部负载的反接状态,进而能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性。
工作时,所述反接检测模块50c将所述控制信号C_EN发送至所述驱动信号传输模块45,以控制所述驱动信号传输模块45对所述驱动信号RELAY_EN2的传输,从而控制所述开关电路40的通断。
具体地,若所述外部负载反接到所述负载连接端30,即,所述外部负载的正极电连接到所述负载负连接端CAR-,所述外部负载的负极电连接到所述负载正连接端CAR+,则所述第一晶体管Q3的控制端1接收到所述外部负载的正极的高电平信号,使所述第一晶体管Q3导通。所述第二晶体管Q6的控制端1通过导通的所述第一晶体管Q3电连接到所述外部负载的负极而接收到低电平信号,使所述第二晶体管Q6断开。所述第三晶体管Q1的控制端1电连接至所述驱动电压输入端53而处于高电平状态,使所述第三晶体管Q1导通,所述控制信号输出端54通过导通的所述第三晶体管Q1电连接到所述第二接地端GND而处于低电平状态,这时,所述控制信号输出端54输出所述第一控制信号,其中,所述第一控制信号为低电平信号。
若所述负载连接端30空载,或所述外部负载正接到所述负载连接端30,即,所述外部负载的正极电连接到所述负载正连接端CAR+,所述外部负载的负极电连接到所述负载负连接端CAR-,则所述第一晶体管Q3的控制端1电连接到所述第一接地端PGND而接收到低电平信号,使所述第一晶体管Q3断开。所述第二晶体管Q6的控制端1通过电阻R21电连接到所述驱动电压输入端53而接收到高电平信号,使所述第二晶体管Q6导通。所述第三晶体管Q1的控制端1通过导通的所述第二晶体管Q6电连接至所述第二接地端GND而处于低电平状态,使所述第三晶体管Q1断开,所述控制信号输出端54电连接至所述驱动电压输入端53而处于高电平状态,这时,所述控制信号输出端54输出所述第二控制信号,其中,所述第二控制信号为高电平信号。
在所述第三实施方式中,所述驱动信号传输模块45包括第一输入端451、第二输入端452和输出端453,其中,所述第一输入端451与所述控制器70电连接,用于接收所述控制器70输出的驱动信号RELAY_EN2。所述第二输入端452与所述反接检测模块50c的控制信号输出端54电连接,用于接收所述反接检测模块50c输出的控制信号C_EN。所述输出端453与所述开关电路40电连接。
其中,所述驱动信号传输模块45在所述第一输入端451接收到所述驱动信号RELAY_EN2,且所述第二输入端452接收到所述反接检测模块50c输出的第二控制信号时,能够通过所述输出端453将所述驱动信号RELAY_EN2传输至所述开关电路40。
所述驱动信号传输模块45还在所述第二输入端452接收到所述反接检测模块50c输出的第一控制信号时暂停传输所述驱动信号RELAY_EN2。
在所述第三实施方式中,所述驱动信号传输模块45为由逻辑元件或开关器件等构成的逻辑控制电路。可以理解的是,在其他实施方式中,所述驱动信号传输模块45也可以采用其他电子元器件构成的传输电路,该传输电路只要能实现对所述控制器70输出的所述驱动信号RELAY_EN2的传输功能,且该传输功能受控于所述反接检测模块50c输出的控制信号C_EN即可。
在所述第三实施方式中,所述驱动信号传输模块45包括逻辑与门U3,所述逻辑与门U3用于将所述第一输入端451和所述第二输入端452各自接收到的信号进行逻辑与运算。如上文所述,所述驱动信号RELAY_EN2为高电平信号。
工作时,若所述外部负载反接到所述负载连接端30,如上文所述,所述控制信号输出端54输出所述第一控制信号,其中,所述第一控制信号为低电平信号,所述逻辑与门U3的第二输入端452接收到所述第一控制信号而使所述逻辑与门U3的输出端453保持在低电平状态。此时,不管所述控制器70是否输出所述驱动信号RELAY_EN2,所述逻辑与门U3均无法输出所述驱动信号RELAY_EN2。如此,即使用户通过所述按键控制模块82来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,所述驱动信号RELAY_EN2也无法被传输至所述开关电路40,所述开关电路40也就不会被导通,从而断开所述电源与所述外部负载的电连接,以禁止所述电源对所述外部负载进行放电输出。
若所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30,如上文所述,所述控制信号输出端54输出所述第二控制信号,其中,所述第二控制信号为高电平信号,所述逻辑与门U3的第二输入端452接收到所述第二控制信号,即高电平信号。此时,如果所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,所述逻辑与门U3即可输出所述驱动信号RELAY_EN2。如此,用户能够通过所述按键控制模块82来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,所述控制器70也能够在自动输出模式下根据实际运行状况来输出所述驱动信号RELAY_EN2,且所述驱动信号RELAY_EN2也能够被所述逻辑与门U3传输至所述开关电路40,以导通所述开关电路40,从而导通所述电源与所述外部负载的电连接,使所述电源对所述外部负载进行放电输出。
可以理解的是,在所述第三实施方式中,所述驱动信号传输模块45在常规状态下能够正常传输所述驱动信号RELAY_EN2。
本申请的第三实施方式提供的所述智能连接装置103,通过采用由晶体管组成的组合开关电路作为反接检测模块50c,从而可利用晶体管导通和断开速度快的特性迅速检测出外部负载的反接状态;通过在所述驱动信号RELAY_EN2的传输路径上设置所述驱动信号传输模块45,并利用所述反接检测模块50c输出的控制信号C_EN来直接控制所述驱动信号传输模块45对所述驱动信号RELAY_EN2的传输,从而可在外部负载反接时切断所述驱动信号RELAY_EN2的传输路径,如此,可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的第一控制信号,并及时地断开所述电源对所述外部负载的放电输出的目的。可见,采用本申请的第三实施方式提供的智能连接装置103能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性,从而能够显著地提升电源输出控制系统的安全性和可靠性。另外,本申请的第三实施方式提供的智能连接装置103的关键器件成本低、外围电路简单可靠,不仅降低了产品的物料成本,同时还节省了产品售后的人力、物力成本。
可以理解的是,在其他实施方式中,所述反接检测模块50c也可以采用由传感器件,例如采用光电耦合器构成的检测电路来实现对所述外部负载的反接检测功能。
请再次参阅图9,在所述第三实施方式中,所述智能连接装置103还包括与所述反接检测模块50c电连接的反接状态指示模块61,所述反接检测模块50c还用于将所述第一控制信号输出至所述反接状态指示模块61,以控制所述反接状态指示模块61发出报警信号来进行反接报警提示。
请再次参阅图10,所述反接状态指示模块61包括显示单元611和/或报警单元612。其中,所述显示单元611包括至少一个发光二极管或至少一个液晶显示器件,所述显示单元611与所述反接检测模块50c电连接,所述反接检测模块50c还用于将所述第一控制信号发送至所述显示单元611,以控制所述显示单元611发光或显示信息来进行反接报警提示。
所述报警单元612包括至少一个蜂鸣器或喇叭,所述报警单元612与所述反接检测模块50c电连接,所述反接检测模块50c还用于将所述第一控制信号发送至所述报警单元612,以控制所述报警单元612发出报警声音来进行反接报警提示。
在所述第三实施方式中,所述反接状态指示模块61包括所述显示单元611和所述报警单元612,所述显示单元611包括一个发光二极管LED2,所述报警单元612包括一个喇叭LS1。其中,所述发光二极管LED2与所述报警单元612并联电连接于所述电压源VCC与所述第三晶体管Q1的第二连接端3之间,且所述发光二极管LED2的正极与所述电压源VCC电连接,所述发光二极管LED2的负极通过电阻R16电连接至所述第三晶体管Q1的第二连接端3。所述喇叭LS1通过电阻R10电连接至所述第三晶体管Q1的第二连接端3。
工作时,若所述外部负载反接到所述负载连接端30,如上文所述,所述第三晶体管Q1导通,从而导通所述发光二极管LED2和所述喇叭LS1所在的回路,使所述发光二极管LED2发光以及使所述喇叭LS1发出报警声音,以提示所述外部负载反接到所述负载连接端30。
若所述负载连接端30空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30,如上文所述,所述第三晶体管Q1断开,从而切断所述发光二极管LED2和所述喇叭LS1所在的回路,使所述发光二极管LED2不发光以及使所述喇叭LS1不发出报警声音。
本申请的第三实施方式提供的所述智能连接装置103,通过利用所述反接检测模块50c输出的控制信号C_EN来直接控制反接状态指示模块61的工作状态,从而可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的第一控制信号,并及时地给用户提供反接状态的报警提示的目的,以便用户及时调整所述智能连接装置103与外部负载的电连接。
第四实施方式
本申请的第四实施方式提供一种智能连接装置,所述智能连接装置利用检测单元来检测负载连接端与外部负载的连接状态,并利用所述检测单元输出的控制信号来直接控制稳压电源模块对控制器的供电,从而可在外部负载反接时禁止控制器响应用户输入的强制输出指令来输出导通开关电路的驱动信号,使所述开关电路处于断开状态,如此,可迅速响应与外部负载反接状态对应的控制信号,防止电源对所述外部负载进行放电输出。
图11为本申请的第四实施方式提供的一种智能连接装置104的功能模块示意图。应说明的是,所述智能连接装置104与图1所示的智能连接装置100对应。
如图11所示,在所述第四实施方式中,所述稳压电源模块81与所述控制器70电连接,所述稳压电源模块81用于给所述控制器70供电。所述控制信号C_EN用于启动或暂停对所述控制器70的供电。具体地,所述第一控制信号用于暂停对所述控制器70的供电,使所述控制器70保持在断电状态而无法输出所述驱动信号RELAY_EN2,从而使所述开关电路40保持在断开状态,进而断开所述电源与所述外部负载之间的电连接,即,切断所述电源对所述外部负载放电的电流输出回路11,以防止所述电源对所述外部负载进行放电输出。可以理解的是,所述控制器70处于断电状态时停止运行,因此无法输出所述驱动信号RELAY_EN2。所述第二控制信号用于恢复对所述控制器70的供电,使所述控制器70保持在通电状态,其中,所述控制器70在处于通电状态时能够输出所述驱动信号RELAY_EN2。可以理解的是,所述控制器70处于通电状态时能够正常运行,因此能根据实际运行状况正常控制所述开关电路40的通断。
在所述第四实施方式中,所述检测单元50包括反接检测模块50d,所述反接检测模块50d用于检测所述负载连接端30与所述外部负载的连接状态,并根据检测到的连接状态输出相应的所述控制信号C_EN。
所述反接检测模块50d与所述稳压电源模块81电连接,所述反接检测模块50d用于将所述控制信号C_EN发送至所述稳压电源模块81,以控制所述稳压电源模块81给所述控制器70供电,或者控制所述稳压电源模块81暂停给所述控制器70供电。
具体地,所述反接检测模块50d在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端30时输出所述第一控制信号,并将所述第一控制信号发送至所述稳压电源模块81,以控制所述稳压电源模块81暂停给所述控制器70供电,使所述控制器70保持在断电状态。
所述反接检测模块50d还用于在检测到所述负载连接端30空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30时输出所述第二控制信号,并将所述第二控制信号发送至所述稳压电源模块81,以控制所述稳压电源模块81恢复对所述控制器70的供电,使所述控制器70处于通电状态。
由于用户可以通过所述按键控制模块82来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,因此,在所述外部负载反接至所述负载连接端30时断开所述稳压电源模块81对所述控制器70的供电,使所述控制器70保持在断电状态,可以禁止用户输入按键指令来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,从而能够防止所述电源对所述外部负载进行放电输出,如此,可以确保电路的用电安全。另外,通过利用所述反接检测模块50d输出的控制信号C_EN来直接控制所述稳压电源模块81对所述控制器70的供电,从而可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的第一控制信号,并及时地断开所述电源对所述外部负载的放电输出的目的。
在所述第四实施方式中,所述反接检测模块50d的电路结构可采用所述第一实施方式中的图5所示的反接检测模块50a的电路结构,所述反接检测模块50d的具体结构可参阅上文对所述反接检测模块50a的具体介绍,在此不重复赘述。
在所述第四实施方式中,所述反接检测模块50d的控制信号输出端54通过电阻R26与稳压电源模块81(如图12所示)或稳压电源模块81’(如图13所示)的稳压控制开关Q83的控制端G电连接,使所述反接检测模块50d能够将所述控制信号C_EN输出至所述稳压电源模块81或81’。
请再次参阅图5,根据上文对所述反接检测模块50a的具体介绍可知,在所述外部负载反接到所述负载连接端30时,所述第一晶体管Q3导通,所述第二晶体管Q6断开。如此,所述控制信号输出端54处于高阻态。在所述负载连接端30空载,或所述外部负载正接到所述负载连接端30时,所述控制信号输出端54输出所述第二控制信号,其中,所述第二控制信号为低电平信号。
在所述第四实施方式中,所述稳压电源模块81的电路结构可采用图12或图13所示的电路结构。下面将结合图12-图14对所述稳压电源模块81或81’的电路结构以及工作原理进行介绍。
请参阅图12,在一种实施方式中,所述稳压电源模块81包括电源输入端811、稳压电源输出端812、稳压电源产生模块813、以及控制开关模块814,其中,所述电源输入端811与所述电源连接端20,例如所述电源正连接端BAT+电连接,所述电源输入端811用于通过所述电源连接端20接收所述电源的输入电压。所述稳压电源产生模块813电连接所述电源输入端811与所述稳压电源输出端812之间,所述稳压电源产生模块813用于对所述输入电压进行电压转换,并在所述稳压电源输出端812输出所述稳定电压VCC。其中,所述稳压电源产生模块813包括稳压器U1,所述稳压器U1可采用DC-DC转换器或线性稳压器。
所述控制开关模块814电连接于所述稳压电源输出端812与所述控制器70之间。所述控制开关模块814包括稳压控制开关Q83,所述稳压控制开关Q83电连接于所述稳压电源输出端812与所述控制器70之间,例如图14所示,所述控制器70采用微控制器U2,所述稳压控制开关Q83的其中一个连接端D与所述微控制器U2的引脚VDD&AVDD电连接。所述微控制器U2通过其引脚VDD&AVDD来接收驱动电压,即接收所述稳压电源模块81输出的所述稳定电压VCC。
具体地,所述稳压控制开关Q83的第一连接端S与所述稳压电源输出端812电连接,所述稳压控制开关Q83的第二连接端D与所述控制器70电连接。所述稳压控制开关Q83的控制端G通过电阻R23与所述稳压电源输出端812电连接。所述稳压控制开关Q83的控制端G还通过电阻R26与所述反接检测模块50d的控制信号输出端54电连接,以实现所述反接检测模块50d与所述稳压电源模块81的电连接,并使所述稳压电源模块81能够接收所述反接检测模块50d输出的控制信号C_EN。
在所述第四实施方式中,所述稳压控制开关Q83采用低电平导通的晶体管,例如PMOS管或PNP三极管。如图12所示,所述稳压控制开关Q83采用PMOS管。
工作时,所述反接检测模块50d将所述控制信号C_EN输出至所述稳压控制开关Q83的控制端G,以切换所述稳压控制开关Q83的通断状态,从而控制所述稳压电源模块81对所述控制器70的供电状态,进而控制所述控制器70的通电状态。
具体地,若所述外部负载反接到所述负载连接端30,如上文所述,所述控制信号输出端54处于高阻态,但所述控制信号输出端54由于与所述稳压控制开关Q83的控制端G电连接,因此,所述控制信号输出端54通过所述电阻R26和电阻R23电连接到所述稳压电源输出端812而处于高电平状态,这时,这里也可以理解为所述控制信号输出端54输出所述第一控制信号,其中,所述第一控制信号为高电平信号。
所述稳压控制开关Q83的控制端G电连接至所述稳压电源输出端812而处于高电平状态,使所述稳压控制开关Q83进入断开状态,这里也可以理解为所述稳压控制开关Q83由于其控制端G接收到所述反接检测模块50d的控制信号输出端54输出的所述第一控制信号(高电平信号)而进入断开状态,从而断开所述稳压电源输出端812与所述控制器70之间的电连接,即,切断所述控制器70的供电输入,使所述控制器70无法接收到所述稳定电压而保持在断电状态。这时,所述控制器70无法输出所述驱动信号RELAY_EN2,从而使所述开关电路40保持在断开状态,进而断开所述电源与所述外部负载的电连接,以禁止所述电源对所述外部负载进行放电输出。
若所述负载连接端30空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30,如上文所述,所述控制信号输出端54输出所述第二控制信号,其中,所述第二控制信号为低电平信号,所述稳压控制开关Q83由于其控制端G接收到所述反接检测模块50d的控制信号输出端54输出的所述第二控制信号(低电平信号)而进入导通状态,从而导通所述稳压电源输出端812与所述控制器70之间的电连接,即,恢复所述控制器70的供电输入,使所述控制器70接收到所述稳定电压而保持在通电状态。这时,所述控制器70能够正常运行,因此能根据实际运行状况正常控制所述开关电路40的通断,从而所述电源对所述外部负载进行放电输出。
可以理解的是,在所述一种实施方式中,所述稳压控制开关Q83在常规状态下默认处于导通状态,从而使所述稳压电源模块81在常规状态下能够持续输出所述稳定电压来给所述智能连接装置104的各个功能模块提供稳定的供电电压。
可以理解的是,在所述一种实施方式中,在所述外部负载反接到所述负载连接端30时,虽然所述控制器70的供电被切断了,但所述稳压电源模块81依然可以在所述稳压电源输出端812输出所述稳定电压VCC,因此,所述稳压电源模块81依然可以为所述智能连接装置104的其他功能模块,例如所述反接检测模块50d提供工作电压,以确保所述智能连接装置104的各个功能模块用电的安全性和稳定性。可选地,所述智能连接装置104的其他功能模块的工作电压也可以由电连接至所述电源连接端20的电源来提供。
请参阅图13,本申请的另一种实施方式还提供了稳压电源模块的另一种结构。其中,图13所示的实施方式提供的稳压电源模块81’与图12所示的实施方式提供的稳压电源模块81的不同之处在于:所述控制开关模块814电连接于所述电源输入端811与所述稳压电源产生模块813之间,所述稳压电源输出端812与所述控制器70电连接。
在所述另一种实施方式中,所述控制开关模块814的稳压控制开关Q83的第一连接端S与所述电源输入端811电连接,所述稳压控制开关Q83的第二连接端D与所述稳压电源产生模块813的电压输入端电连接。所述稳压控制开关Q83的控制端G通过电阻R23与所述电源输入端811电连接。所述稳压控制开关Q83的控制端G还通过电阻R26与所述反接检测模块50d的控制信号输出端54电连接,以实现所述反接检测模块50d与所述稳压电源模块81的电连接,并使所述稳压电源模块81能够接收所述反接检测模块50d输出的控制信号C_EN。
工作时,所述反接检测模块50d将所述控制信号C_EN输出至所述稳压控制开关Q83的控制端,以切换所述稳压控制开关Q83的通断状态,从而控制所述稳压电源模块81’的供电状态,进而控制所述控制器70的通电状态。
具体地,若所述外部负载反接到所述负载连接端30,如上文所述,所述控制信号输出端54处于高阻态,但所述控制信号输出端54由于与所述稳压控制开关Q83的控制端G电连接,因此,所述控制信号输出端54通过所述电阻R26和电阻R23电连接到所述电源输入端811而处于高电平状态,这时,这里也可以理解为所述控制信号输出端54输出所述第一控制信号,其中,所述第一控制信号为高电平信号。
所述稳压控制开关Q83的控制端G电连接至所述电源输入端811而处于高电平状态,使所述稳压控制开关Q83进入断开状态,这里也可以理解为所述稳压控制开关Q83由于其控制端G接收到所述反接检测模块50d的控制信号输出端54输出的所述第一控制信号(高电平信号)而进入断开状态,从而断开所述电源输入端811与所述稳压电源产生模块813之间的电连接,即,切断所述稳压电源产生模块813的供电输入,使所述稳压电源产生模块813无法接收到所述输入电压而暂停输出所述稳定电压,从而使所述控制器70保持在断电状态。
若所述负载连接端30空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30,如上文所述,所述控制信号输出端54输出所述第二控制信号,其中,所述第二控制信号为低电平信号,所述稳压控制开关Q83由于其控制端G接收到所述反接检测模块50d的控制信号输出端54输出的所述第二控制信号(低电平信号)而进入导通状态,从而导通所述电源输入端811与所述稳压电源产生模块813之间的电连接,即,恢复所述稳压电源产生模块813的供电输入,使所述稳压电源产生模块813接收到所述输入电压而输出所述稳定电压,从而使所述控制器保持在通电状态。
可以理解的是,在所述另一种实施方式中,在所述外部负载反接到所述负载连接端30时,由于所述稳压电源产生模块813暂停输出所述稳定电压,所述稳压电源模块81无法为所述智能连接装置104的其他功能模块,例如所述反接检测模块50d提供工作电压,因此,所述智能连接装置104的其他功能模块的工作电压需要由电连接至所述电源连接端20的电源来提供。
本申请的第四实施方式提供的所述智能连接装置104,通过采用由晶体管组成的组合开关电路作为反接检测模块50d,从而可利用晶体管导通和断开速度快的特性迅速检测出外部负载的反接状态;通过利用所述反接检测模块50d输出的控制信号来直接控制所述稳压电源模块81或81’对所述控制器70的供电,从而可在外部负载反接时禁止所述控制器70响应用户输入的强制输出指令来输出导通所述开关电路40的驱动信号RELAY_EN2,使所述开关电路40处于断开状态,如此,可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的第一控制信号,并及时地断开所述电源对所述外部负载的放电输出的目的。可见,采用本申请的第四实施方式提供的智能连接装置104能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性,从而能够显著地提升电源输出控制系统的安全性和可靠性。另外,本申请的第四实施方式提供的智能连接装置104的关键器件成本低、外围电路简单可靠,不仅降低了产品的物料成本,同时还节省了产品售后的人力、物力成本。
可以理解的是,在其他实施方式中,所述反接检测模块50d也可以采用由传感器件,例如采用光电耦合器构成的检测电路来实现对所述外部负载的反接检测功能。
请再次参阅图11,在所述第四实施方式中,所述智能连接装置104还包括与所述反接检测模块50d电连接的反接状态指示模块61,所述反接检测模块50d还用于将所述第一控制信号输出至所述反接状态指示模块61,以控制所述反接状态指示模块61发出报警信号来进行反接报警提示。
其中,在所述第四实施方式中,所述反接状态指示模块61的结构可采用所述第一实施方式中的图5所示的反接状态指示模块61的结构,所述反接状态指示模块61的具体结构可参阅上文的具体介绍,在此不重复赘述。
第五实施方式
本申请的第五实施方式提供一种智能连接装置,所述智能连接装置利用检测单元来检测负载连接端与外部负载的连接状态,并利用所述检测单元输出的控制信号来直接控制按键控制模块的有效性,从而可在外部负载反接时禁止用户输入按键指令来强制控制器输出导通开关电路的驱动信号,如此,可迅速响应与外部负载反接状态对应的控制信号,防止电源对所述外部负载的放电输出。
图15为本申请的第五实施方式提供的一种智能连接装置105的功能模块示意图。应说明的是,所述智能连接装置105与图1所示的智能连接装置100对应。
如图15所示,在所述第五实施方式中,所述检测单元50包括反接检测模块50e,所述反接检测模块50e用于检测所述负载连接端30与所述外部负载的连接状态,并根据检测到的连接状态输出相应的控制信号C_EN。
所述反接检测模块50e还与所述按键控制模块82电连接,所述反接检测模块50e还用于将所述控制信号C_EN发送至所述按键控制模块82,以切换所述按键控制模块82的状态。其中,所述按键控制模块82在处于有效状态时能够接收用户的按压操作而产生所述按键指令,所述按键指令用于强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2。
具体地,所述反接检测模块50e在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端30时输出所述第一控制信号,并将所述第一控制信号发送至所述按键控制模块82,以将所述按键控制模块82的状态切换至失效状态。其中,所述按键控制模块82处于失效状态时无法产生所述按键指令,从而无法强制所述按键控制模块82接收和响应所述按键指令,如此,用户无法通过所述按键控制模块82来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,使所述开关电路40保持在断开状态,进而断开所述电源与所述外部负载的电连接,即,切断所述电源对所述外部负载放电的电流输出回路11,以防止所述电源对所述外部负载进行放电输出。
所述反接检测模块50e还用于在检测到所述负载连接端30空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30时输出所述第二控制信号,并将所述第二控制信号输出至所述按键控制模块82,以将所述按键控制模块82的状态切换至有效状态,从而可以允许用户通过所述按键控制模块82来输入所述按键指令,以控制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2。
由于用户可以通过所述按键控制模块82来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,因此,在所述外部负载反接至所述负载连接端30时将所述按键控制模块82的状态切换至失效状态,可以禁止用户输入按键指令来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,从而能够防止所述电源对所述外部负载进行放电输出,如此,可以确保电路的用电安全。另外,通过利用所述反接检测模块50e输出的控制信号C_EN来直接控制所述按键控制模块82的有效状态,可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的第一控制信号,并及时地断开所述电源对所述外部负载的放电输出的目的。
在所述第五实施方式中,所述反接检测模块50e的电路结构可采用所述第三实施方式中的图10所示的反接检测模块50c的电路结构,所述反接检测模块50e的具体结构可参阅上文对所述反接检测模块50c的具体介绍,在此不重复赘述。
请参阅图10,根据上文对所述反接检测模块50c的具体介绍可知,在所述外部负载反接到所述负载连接端30时,所述控制信号输出端54输出所述第一控制信号,其中,所述第一控制信号为低电平信号。在所述负载连接端30空载,或所述外部负载正接到所述负载连接端30时,所述控制信号输出端54输出所述第二控制信号,其中,所述第二控制信号为高电平信号。
在所述第五实施方式中,所述按键控制模块82的电路结构可采用图16所示的电路结构。下面将结合图16对所述按键控制模块82的电路结构以及工作原理进行介绍。
请参阅图16,在所述第五实施方式中,所述控制器70采用微控制器U2,所述按键控制模块82包括按键模块S1以及按键控制开关Q84,所述按键模块S1电连接于所述按键控制开关Q84和所述微控制器U2之间,所述按键模块S1用于接收用户的按压操作而产生所述按键指令,其中,所述按键模块S1处于有效状态时能够接收用户的按压操作而产生所述按键指令,所述按键模块S1处于失效状态时无法产生所述按键指令。
在所述第五实施方式中,所述按键模块S1可采用机械物理按键或触摸形式的虚拟按键构成。所述按键模块S1允许用户通过物理或者虚拟触摸按键与所述智能连接装置105的系统进行人机交互。
所述按键控制开关Q84的控制端1通过电阻R26与所述反接检测模块50e的控制信号输出端54电连接,从而实现所述反接检测模块50e与所述按键控制模块82的电连接,并使所述反接检测模块50e能够将所述控制信号C_EN(包括第一控制信号和所述第二控制信号)输出至所述按键控制开关Q84的控制端1,以切换所述按键控制开关Q84的通断状态,从而控制所述按键模块S1的有效状态。
在所述第五实施方式中,所述按键控制开关Q84采用高电平导通的晶体管,例如NMOS管或NPN三极管。
工作时,若所述外部负载反接到所述负载连接端30,如上文所述,所述控制信号输出端54输出所述第一控制信号,其中,所述第一控制信号为低电平信号,所述按键控制开关Q84由于其控制端1接收到所述控制信号输出端54输出的第一控制信号(低电平信号)而进入断开状态。所述按键模块S1的下拉接地回路因为所述按键控制开关Q84断开而被切断,因此,所述按键模块S1保持在失效状态,无法响应用户的按压操作而产生所述按键指令,从而使所述控制器70无法接收和响应所述按键指令,如此,用户无法通过所述按键模块S1来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,所述开关电路40也就不会被导通,从而断开所述电源与所述外部负载的电连接,以禁止所述电源对所述外部负载进行放电输出。
若所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端30,如上文所述,所述控制信号输出端54输出所述第二控制信号,其中,所述第二控制信号为高电平信号,所述按键控制开关Q84由于其控制端1接收到所述控制信号输出端54输出的第二控制信号(高电平信号)而进入导通状态,从而导通所述按键模块S1的下拉接地回路,使所述按键模块S1能够保持在有效状态并能够接收用户的按压操作而产生所述按键指令。如此,用户能够通过所述按键模块S1来强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2,使所述电源对所述外部负载进行放电输出。
可以理解的是,在所述第五实施方式中,所述按键控制开关Q84在常规状态下默认处于导通状态,从而使所述按键模块S1在常规状态下保持在有效状态,以便实时地接收用户的按压操作,从而控制所述控制器70的输出。
本申请的第五实施方式提供的所述智能连接装置105,通过采用由晶体管组成的组合开关电路作为反接检测模块51e,从而可利用晶体管导通和断开速度快的特性迅速检测出外部负载的反接状态;通过利用所述反接检测模块51e输出的控制信号C_EN来直接控制所述按键控制模块82的有效性,从而可在外部负载反接时禁止用户输入按键指令来强制所述控制器70输出导通所述开关电路40的所述驱动信号RELAY_EN2,如此,可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的控制信号,并及时地断开所述电源对所述外部负载的放电输出的目的。可见,采用本申请的第五实施方式提供的智能连接装置105能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性,从而能够显著地提升电源输出控制系统的安全性和可靠性。另外,本申请的第五实施方式提供的智能连接装置105的关键器件成本低、外围电路简单可靠,不仅降低了产品的物料成本,同时还节省了产品售后的人力、物力成本。
可以理解的是,在其他实施方式中,所述反接检测模块50e也可以采用由传感器件,例如采用光电耦合器构成的检测电路来实现对所述外部负载的反接检测功能。
请再次参阅图15,在所述第五实施方式中,所述智能连接装置105还包括与所述反接检测模块50e电连接的反接状态指示模块61,所述反接检测模块50e还用于将所述第一控制信号发送至所述反接状态指示模块61,以控制所述反接状态指示模块61发出报警信号来进行反接报警提示。
在所述第五实施方式中,所述反接状态指示模块61的结构可采用所述第三实施方式中的图10所示的反接状态指示模块61的结构,所述反接状态指示模块61的具体结构可参阅上文的具体介绍,在此不重复赘述。
本申请第二方面还提供一种智能连接装置,所述智能连接装置通过在开关装置的驱动电源回路中设置软件驱动模块和硬件驱动模块来共同控制所述驱动电源回路的通断状态,可确保在外部负载的负载电压同时满足预设的软件驱动条件和硬件驱动条件时才导通所述驱动电源回路,以导通电源与外部负载之间的电连接,使电源能够对所述外部负载进行放电输出,从而可避免用户在所述外部负载的负载电压未满足启动条件时通过按压按键控制模块来强制导通电源与外部负载之间的电连接而导致的用电安全事件。下面通过一个具体实施例来对本申请第二方面提供的技术方案做详细的介绍。
图17为本申请的第六实施方式提供的一种智能连接装置106的功能模块示意图。在所述第六实施方式中,所述智能连接装置106的结构与所述第一实施方式中的图3所示的智能连接装置101的结构相似,不同之处在于:所述智能连接装置106包含的反接检测模块50f输出的控制信号C_EN只传输至所述反接状态指示模块61,以控制所述反接状态指示模块61发出报警信号来进行反接报警提示;所述开关驱动模块42包括软件驱动模块42a和硬件驱动模块42b。
其中,所述反接检测模块50f和所述反接状态指示模块61的电路结构可采用前面第一实施方式中的图5所示的电路结构,所述反接检测模块50f的工作原理、以及所述反接检测模块50f输出第一控制信号来控制所述反接状态指示模块61发出报警信号以实现反接报警提示的技术方案,可参阅前面第一实施方式中的具体介绍,在此不重复赘述。
在所述第六实施方式中,所述反接检测模块50f的控制信号输出端54只电连接所述反接状态指示模块61,从而使所述第一控制信号只被发送至所述反接状态指示模块61。应说明的是,所述反接检测模块50f的控制信号输出端54与所述反接状态指示模块61的输入端之间如果设置有其他不影响所述控制信号C_EN传输的模块或单元,也在本申请的保护范围内。
在所述第六实施方式中,所述电源对所述外部负载放电的电流输出回路11的电路结构可采用图18所示的电路结构。下面将结合图17和图18对所述开关驱动模块42的电路结构以及工作原理进行介绍。
如图17和图18所示,在所述第六实施方式中,所述开关电路40包括开关装置41以及开关驱动模块42,其中,所述开关装置41电连接于所述电源连接端20和所述负载连接端30之间。所述开关驱动模块42与所述开关装置41电连接,所述开关驱动模块42用于实现所述开关装置41的导通或断开。
所述智能连接装置106还包括电连接于所述开关装置41的驱动电源回路410中的驱动电源模块43,所述驱动电源模块43用于给所述开关装置41提供电能,使所述开关装置41导通。在所述第六实施方式中,所述开关装置41的通断状态需要在所述驱动电源模块43提供电能的情况下,通过控制所述驱动电源回路410的通断状态来进行控制。其中,所述开关装置41在所述驱动电源回路410处于导通状态时能够接收到供电,并进入导通状态。
如图18所示,所述开关装置41采用继电器K1,所述驱动电源模块43与所述继电器K1的供电线圈的一端电连接,所述继电器K1的供电线圈在所述驱动电源回路410导通时能够接收到所述驱动电源模块43的供电,使继电器K1因为供电线圈通电而保持导通的状态。在一种实施方式中,所述驱动电源模块43与所述电源连接端20电连接,所述开关装置41的电能由电连接至所述电源连接端20的电源来提供。可选地,在其他实施方式中,所述驱动电源模块43也可与所述稳压电源模块81电连接,所述开关装置41的电能由所述稳压电源模块81输出的稳定电压VCC来提供。
在所述第六实施方式中,所述驱动电源回路410的通断状态通过所述开关驱动模块42来控制。具体地,所述开关驱动模块42包括串联电连接于所述开关装置41的驱动电源回路410中的软件驱动模块42a和硬件驱动模块42b,所述软件驱动模块42a和所述硬件驱动模块42b用于共同控制所述驱动电源回路410的通断状态,从而实现所述开关装置41的导通或断开。
其中,所述软件驱动模块42a与所述控制器70电连接,所述控制器70用于将所述驱动信号RELAY_EN2发送至所述软件驱动模块42a,所述软件驱动模块42a能够基于所述驱动信号RELAY_EN来导通所述驱动电源回路410。
具体地,所述软件驱动模块42a包括软件驱动开关Q21和驱动信号输入端421a,所述软件驱动开关Q21串联电连接于所述开关装置41的驱动电源回路410中,所述软件驱动开关Q21用于控制所述驱动电源回路410的通断状态,即,实现所述驱动电源回路410的导通或断开。所述驱动信号输入端421a与所述控制器70电连接,所述驱动信号输入端421a用于接收所述控制器70输出的所述驱动信号RELAY_EN2。其中,所述软件驱动开关Q21在接收到所述驱动信号RELAY_EN2时进入导通状态,从而导通所述开关装置41的驱动电源回路410,使所述开关电路40处于导通状态,即,所述驱动信号RELAY_EN2用于导通所述软件驱动开关Q21。反之,所述软件驱动开关Q21在未接收到所述驱动信号RELAY_EN2时处于断开状态,从而断开所述开关装置41的驱动电源回路410,使所述开关电路40处于断开状态。
如图18所示,所述软件驱动开关Q21的第一连接端2与所述硬件驱动模块42b电连接,所述软件驱动开关Q21的第二连接端3通过电阻R2与所述继电器K1的供电线圈的另一端电连接。所述软件驱动开关Q21的控制端1通过电阻R17与所述驱动信号输入端421电连接、通过电阻R3电连接至所述硬件驱动模块42b、以及通过二极管D6电连接至所述驱动信号输入端421a。其中,所述二极管D6的正极与所述软件驱动开关Q21的控制端1电连接,负极与所述驱动信号输入端421电连接。在所述第六实施方式中,所述软件驱动开关Q21采用高电平导通的晶体管,例如NMOS管或NPN三极管,所述驱动信号RELAY_EN2为高电平信号,如此,所述软件驱动开关Q21在接收到所述驱动信号RELAY_EN2时能够被导通。
所述硬件驱动模块42b与所述负载连接端30的负载正连接端CAR+电连接,所述硬件驱动模块42b在检测到所述外部负载的负载电压满足预设的硬件驱动条件时,导通所述驱动电源回路410。
具体地,所述硬件驱动模块包括硬件驱动开关Q22和负载电压检测端421b,所述硬件驱动开关Q22串联电连接于所述开关装置41的驱动电源回路410中,所述硬件驱动开关Q22用于控制所述驱动电源回路410的通断状态,即,实现所述驱动电源回路410的导通或断开。所述负载电压检测端421b与所述负载连接端30的负载正连接端CAR+电连接,所述负载电压检测端421b用于通过所述负载连接端30检测所述外部负载的负载电压。其中,所述外部负载的负载电压在满足所述预设的硬件驱动条件时能够导通所述硬件驱动开关Q22。反之,所述外部负载的负载电压在不满足所述预设的硬件驱动条件时,无法导通所述硬件驱动开关Q22,从而断开所述开关装置41的驱动电源回路410,使所述开关电路40处于断开状态。
如图18所示,所述硬件驱动开关Q22的第一连接端2电连接至第一接地端PGND,所述硬件驱动开关Q22的第二连接端3与所述软件驱动开关Q21的第一连接端2电连接。所述硬件驱动开关Q22的控制端1通过电阻R22与所述负载电压检测端421b电连接,以及通过电阻R4电连接至第一接地端PGND。在所述第六实施方式中,所述硬件驱动开关Q22采用高电平导通的晶体管,例如NMOS管或NPN三极管,如此,当所述外部负载正接至所述负载连接端30,且所述外部负载的负载电压大于第一预设电压阈值,例如1V时,所述硬件驱动开关Q22能够被导通。在所述第六实施方式中,所述预设的硬件驱动条件为所述外部负载的负载电压大于所述第一预设电压阈值。
可以理解的是,在所述第六实施方式中,所述驱动电源回路410在所述软件驱动开关Q21和所述硬件驱动开关Q22均处于导通状态时导通。
请再次参阅图17,在所述第六实施方式中,所述智能连接装置100还包括与所述控制器70电连接的按键控制模块82,所述按键控制模块82能够接收用户的按压操作而产生按键指令,所述按键指令用于强制所述控制器70输出所述驱动信号RELAY_EN2。
可以理解的是,所述控制器70的工作模式可包括自动输出模式和强制输出模式。在一种实施方式中,所述控制器70在通电后默认进入自动输出模式。所述控制器70在响应所述按键指令并输出所述驱动信号RELAY_EN2之后,恢复自动输出模式。
所述智能连接装置101还包括与所述负载连接端电连接的负载电压检测模块83,所述负载电压检测模块83用于通过所述负载连接端30检测所述外部负载的负载电压,并输出相应的负载电压采样信号。
所述控制器70还与所述负载电压检测模块83电连接,所述控制器70还用于接收所述负载电压检测模块83输出的负载电压采样信号,并判断所述负载电压采样信号的电压值是否大于第二预设电压阈值。
在所述第六实施方式中,所述控制器70还用于在接收到所述按键指令且所述负载电压采样信号的电压值大于所述第二预设电压阈值时,才响应所述按键指令而立刻输出所述驱动信号RELAY_EN2。所述控制器70在接收到所述按键指令且所述负载电压采样信号小于或等于所述第二预设电压阈值,不响应所述按键指令。
可以理解的是,所述控制器70在确定所述负载电压采样信号的电压值大于第二预设电压阈值,例如0.5V时,即可确定所述外部负载正接至所述负载连接端30。
当所述控制器70处于自动输出模式时,所述控制器70还用于在所述负载电压采样信号的电压值大于第二预设电压阈值时,根据所述负载电压采样信号判断所述外部负载的负载电压是否满足预设的软件驱动条件。其中,所述预设的软件驱动条件可设为:所述负载电压采样信号的电压值在预设时间内的压降满足预设的启动条件。
所述控制器70还用于在确定所述外部负载的负载电压满足预设的软件驱动条件时,输出所述驱动信号RELAY_EN2至所述软件驱动模块42a,以通过所述软件驱动模块42a来导通所述开关装置41的驱动电源回路410,从而导通所述开关装置41,使所述电源能够与所述外部负载电连接,并对所述外部负载进行放电输出。
以所述外部负载为汽车电池、所述电源为启动电源的电池组件为例,在一种实施方式中,所述控制器70用于根据预设时间内接收到的所述负载电压采样信号判断所述汽车电池的电压值在预设时间内下降的幅度是否超过预设幅度阈值,即判断所述汽车电池的电压是否发生电压跌落。所述控制器70还用于在判断出所述汽车电池的电压值在预设时间内下降的幅度超过所述预设幅度阈值时,即,所述汽车电池的电压发生电压跌落,且电压跌落的斜率达到预设的下降斜率时,确定所述汽车电池的负载电压满足所述预设的软件驱动条件,从而输出所述驱动信号RELAY_EN2来导通所述驱动电源回路410,从而导通所述开关装置41,使所述启动电源为所述汽车电池提供电力。可以理解的是,若所述汽车电池的电压值在预设时间内下降的幅度超过所述预设幅度阈值,即,所述汽车电池的电压发生电压跌落,说明所述汽车电池被用于启动汽车,此时,通过导通所述开关装置41即可利用所述启动电源为所述汽车电池提供电力,以便启动汽车。可以理解的是,所述控制器70仅在所述汽车电池用于启动汽车时才输出所述驱动信号RELAY_EN2来导通所述开关装置41,如此,既可节约启动电源的电量,又可确保汽车能够被启动。
在另一种实施方式中,所述控制器70用于根据接收到的所述负载电压采样信号判断所述汽车电池的电压值是否小于第三预设电压阈值,并在确定所述汽车电池的电压值小于所述第三预设电压阈值时,根据预设时间内接收到的所述负载电压采样信号判断所述汽车电池的电压值在预设时间内下降的幅度是否超过预设幅度阈值,并在确定所述汽车电池的电压值在预设时间内下降的幅度超过所述预设幅度阈值时,确定所述汽车电池的负载电压满足所述预设的软件驱动条件,从而输出所述驱动信号RELAY_EN2来导通所述驱动电源回路410,从而导通所述开关装置41,使所述启动电源为所述汽车电池提供电力。可以理解的是,若所述汽车电池的电压值小于所述第三预设电压阈值,说明所述汽车电池的电量不足,处于亏电状态。若所述汽车电池的电压值在预设时间内下降的幅度超过所述预设幅度阈值,说明所述汽车电池被用于启动汽车。如此,所述控制器70仅在所述智能连接装置100与亏电的汽车电池正接且所述汽车电池用于启动汽车时才输出所述驱动信号RELAY_EN2来导通所述开关装置41,既可节约启动电源的电量,又确保汽车能够被启动,同时还能防止所述汽车电池给所述启动电源反向充电。
本申请的第六实施方式提供的所述智能连接装置106,通过在开关装置41的驱动电源回路410中设置软件驱动模块42a和硬件驱动模块42b来共同控制所述驱动电源回路410的通断状态,可确保在外部负载的负载电压同时满足预设的软件驱动条件和硬件驱动条件时才导通所述驱动电源回路410,以导通电源与外部负载之间的电连接,使电源能够对所述外部负载进行放电输出,从而可避免用户在所述外部负载的负载电压未满足启动条件时通过按压按键控制模块来强制导通电源与外部负载之间的电连接而导致的用电安全事件。另外,所述智能连接装置106还可起到双重保护的作用,避免软件或硬件驱动电路出现异常时无法及时断开所述开关装置41的情况出现。
本领域技术人员可以理解的是,前面所述的示意图1-图18仅仅是本申请用于实现检测外部负载的接入状态、以及根据外部负载的连接状态和/或负载电压来控制所述电源对外部负载进行放电输出等功能的智能连接装置100-106的示例,并不构成对所述智能连接装置100-106的限定,所述智能连接装置100-106可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件。
例如,请再次参阅图3,在一种实施方式中,所述智能连接装置101还可包括负载连接状态指示模块60,所述负载连接状态指示模块60可包括所述反接状态指示模块61和正接状态指示模块62。所述控制器70还可在确定所述外部负载正接至所述负载连接端30时控制所述正接状态指示模块62发出指示信号来给用户提供相应的工作状态指示。其中,所述正接状态指示模块62可包含至少一个发光二极管或者至少一个蜂鸣器。
在本申请的实施方式中,所述控制器70可采用可编程控制器件,比如微控制器(Micro-controller Unit,MCU)、可编程逻辑阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、或数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)等。所述控制器70作为所述智能连接装置100的逻辑运算和控制中心,主要负责数据采集和转换、逻辑运算、数据通信及执行驱动输出等功能,所述控制器70的供电来自于所述稳压电源模块81输出的稳定电压VCC。如图14所示,所述控制器70可采用微控制器U2,可包括多个输入输出端口,所述控制器70可通过所述多个输入输出端口与其他功能模块或外部设备进行通信以及信息交互,从而可实现所述智能连接装置100的连接、驱动和控制等功能。
可选地,请再次参阅图3,所述智能连接装置101还可包括与所述控制器70电连接的通信接口模块(图未示),所述控制器70可通过所述通信接口模块与所外部设备(外部电源设备、外部负载)进行通信连接,以获取所述外部电源设备的电池组件的当前电池电压、最大电流输出能力、电池温度、工作状态、软件版本信息等,并根据获取的相关信息判断外部电源设备的电池组件的电参数是否满足给所述外部负载进行放电输出的条件,从而决定是否输出所述驱动信号RELAY_EN2来导通所述开关电路40。可以理解的是,所述控制器70也可以将自身的软件版本信息、所述智能连接装置100的正常和异常的工作状态、外部负载的电压和输出电流信号等发送给外部电源设备进行适配和相关保护。也就是说,所述智能连接装置100的控制器70能够通过所述通信接口模块来与外部设备进行信息交互,并执行相应的控制。
可以理解的是,当由通信接口模块提供的通信超时中断或数据交互信息出现异常时,或外部电源设备提供的电压不在程序设定的阈值范围内时,所述控制器70停止输出所述驱动信号RELAY_EN2,从而断开所述开关电路40,以切断所述电流输出回路11,同时输出相应的状态指示,以确保系统和外部设备的安全。
可选地,所述智能连接装置101还包括与所述控制器70电连接的温度检测模块84,所述温度检测模块84用于检测所述开关装置41和/或内置的所述电池组件等的工作温度,并将检测到的温度值反馈给所述控制器70。所述控制器70还根据接收到的温度值分析所述开关装置41和/或内置的所述电池组件等的工作温度是否超出预设阈值,以及在分析出所述开关装置41和/或内置的所述电池组件等的工作温度超出预设阈值时,暂停输出所述驱动信号RELAY_EN2,从而断开所述开关电路40,以切断所述电流输出回路11,确保系统运行的安全性。
可选地,所述智能连接装置101还包括电连接于所述电源连接端20与所述负载连接端30之间的电流检测模块85,所述电流检测模块85还与所述控制器70电连接。所述电流检测模块85用于在所述开关电路40处于导通状态期间实时采集所述电流输出回路11中的电流,即所述电源给所述外部负载输出的放电电流,并将检测到的电流采样信号反馈给所述控制器70。在本实施方式中,所述电流检测模块85电连接于所述电源负连接端BAT-与所述负载负连接端CAR-之间。在其他实施方式中,所述电流检测模块85也可以电连接于所述电源正连接端BAT+与所述负载正连接端CAR+之间。所述控制器70还根据接收到的电流采样信号分析所述电源的放电输出是否正常,以及在分析出所述电源的放电输出异常时,暂停输出所述驱动信号RELAY_EN2,从而断开所述开关电路40,以切断所述电流输出回路11,确保系统运行的安全性。
可选地,所述智能连接装置101还包括过流和短路保护模块86,所述过流和短路保护模块86与所述电流检测模块85以及所述控制器70分别电连接,所述过流和短路保护模块86用于监测所述电流检测模块85输出的电流采样信号的值是否超过预设阈值,以及在监测到所述电流采样信号的值超过所述预设阈值时输出中断触发信号给所述控制器70,使所述控制器70立即暂停输出所述驱动信号,从而可实现快速断开所述开关电路40,以切断所述电流输出回路11,确保系统运行的安全性。在其他实施方式中,所述过流和短路保护模块86的输出端也可以与所述开关电路40直接相连,从而在监测到所述电流采样信号的值超过所述预设阈值时直接断开所述开关电路40。
请参阅图19-图20,本申请还提供一种启动电源200。如图19所示,所述启动电源200包括壳体201、电池组件202、以及智能连接装置107。其中,所述智能连接装置107可采用上述任意一实施方式提供的智能连接装置100-106的结构。所述电池组件202以及所述智能连接装置107的至少部分结构,例如电源连接端20、负载连接端30、开关电路40、驱动电源模块43、检测单元50、控制器70、稳压电源模块81、负载电压检测模块83、温度检测模块84、电流检测模块85、过流和短路保护模块86等,可以设置于所述壳体201内,所述智能连接装置107的至少部分结构,例如负载连接状态指示模块60、按键控制模块82等,可以设置于所述壳体201上。
在本实施方式中,所述启动电源200还包括设于所述壳体201上的充电接口204,所述充电接口204用于与外部电源,例如市电电连接,以接收所述外部电源的供电来给所述电池组件202充电。其中,所述充电接口204的类型包括但不限于DC接口、USB接口、Micro USB口、Mini USB接口、Type-A接口、Type-C接口。
所述智能连接装置107的电源连接端20与所述启动电源200的电池组件202电连接。
在本实施方式中,如图19-图20所示,所述启动电源200还包括设于所述壳体201上的连接端口203,所述连接端口203与所述智能连接装置107的负载连接端30电连接,所述连接端口203用于通过接入外部连接件400来与所述外部负载电连接,即,所述连接件400一端与所述连接端口203可拆卸连接,另一端与所述外部负载可拆卸连接。其中,所述启动电源200的外观结构可采用图20所示的启动电源200的结构或其他结构,本申请中不对所述启动电源200的外观结构做具体限定。
在本实施方式中,所述连接件400为线夹,包括第一线夹401、第二线夹402、线缆403、以及连接端子404,所述线缆403用于将所述第一线夹401和第二线夹402分别连接至所述连接端子404。所述连接端子404与所述连接端口203可拆卸电连接。其中,所述第一线夹401用于夹持所述外部负载的正极,所述第二线夹402用于夹持所述外部负载的负极,所述外部负载的正极和负极通过所述第一线夹401和所述第二线夹402、所述连接端子404、所述连接端口203与所述负载连接端30的负载正连接端CAR+和负载负连接端CAR-一一对应电连接。
可选地,在另一种实施方式中,如图21-图22所示,启动电源200’还包括连接件205,所述连接件205一端与所述智能连接装置107的负载连接端30电连接,另一端用于与所述外部负载电连接。也就是说,所述连接件205的一端内置于所述启动电源200’中。在所述另一种实施方式中,所述连接件205为线夹。其中,所述连接件205除了不包含所述连接端子404之外,其他结构与所述连接件400的结构相似,在此不进行赘述。
本申请提供的所述启动电源200和200’通过使用上述的智能连接装置107,可在所述检测单元50检测到外部负载反接至负载连接端时,及时断开电连接在外部负载与电源之间的所述开关电路40,从而达到迅速响应外部负载反接状态而及时地禁止所述电源对所述外部负载进行放电输出的目的,进而能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性,并显著地提升电源输出控制系统的安全性和可靠性。另外,本申请提供的智能连接装置107的关键器件成本低、外围电路简单可靠,如此,不仅能降低启动电源200或200’的物料成本,同时还能节省产品售后的人力、物力成本。
请参阅图23-图24,本申请还提供一种电瓶夹300。如图23所示,所述电瓶夹300包括壳体301、电源输入接口302、连接件303以及智能连接装置108。其中,所述智能连接装置108可采用上述任意一实施方式提供的智能连接装置100-106的结构。所述电源输入接口302设于所述壳体301上,所述电源输入接口302用于与外部电源设备500,例如应急启动电源电连接,其中,所述外部电源设备500包括电池组件(图未示)。在本实施方式中,所述电源输入接口302为连接端子,所述外部电源设备500还包括与所述电瓶夹300的电源输入接口302适配的连接端口501,所述电瓶夹300通过所述电源输入接口302与所述连接端口501的可拆卸电连接来实现与所述外部电源设备500的电连接。
所述智能连接装置108的至少部分结构,例如电源连接端20、负载连接端30、开关电路40、驱动电源模块43、检测单元50、控制器70、稳压电源模块81、负载电压检测模块83、温度检测模块84、电流检测模块85、过流和短路保护模块86等,可以设于所述壳体301内,所述智能连接装置108的至少部分结构,例如负载连接状态指示模块60、按键控制模块82等,可以设置于所述壳体301上。
所述智能连接装置108的电源连接端20与所述电源输入接口302电连接,并通过所述电源输入接口302与所述外部电源设备500的电池组件电连接。
所述连接件303一端与所述智能连接装置108的负载连接端30电连接,另一端用于与外部负载电连接。在本实施方式中,所述连接件303为线夹。其中,所述连接件303除了不包含所述连接端子404之外,其他结构与所述连接件400的结构相似,在此不进行赘述。
其中,所述电瓶夹300的外观结构可采用图24所示的电瓶夹300的结构或其他结构,本申请中不对所述电瓶夹300的外观结构做具体限定。
本申请提供的所述电瓶夹300通过使用上述的智能连接装置108,可在所述检测单元50检测到外部负载反接至负载连接端时,及时断开电连接在外部负载与电源之间的所述开关电路40,从而达到迅速响应外部负载反接状态而及时地禁止所述电源对所述外部负载进行放电输出的目的,进而能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性,并显著地提升电源输出控制系统的安全性和可靠性。另外,本申请提供的智能连接装置108的关键器件成本低、外围电路简单可靠,如此,不仅能降低电瓶夹300的物料成本,同时还能节省产品售后的人力、物力成本。
最后应说明的是,以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (77)

1.一种智能连接装置,包括:
电源连接端,用于与电源电连接;
负载连接端,用于与外部负载电连接;
开关电路,电连接于所述电源连接端和所述负载连接端之间;
控制器,与所述开关电路电连接,所述控制器用于输出驱动信号至所述开关电路,其中,所述开关电路能够基于所述控制器输出的驱动信号进入导通状态,以导通所述电源与所述外部负载之间的电连接,从而实现所述电源对所述外部负载的放电输出;以及
检测单元,与所述负载连接端电连接,所述检测单元用于检测所述负载连接端与所述外部负载的连接状态,并根据检测到的连接状态输出相应的控制信号,其中,所述控制信号不发给所述控制器。
2.如权利要求1所述的智能连接装置,其特征在于,所述控制信号包括第一控制信号;
所述开关电路能够基于所述第一控制信号处于断开状态,以断开所述电源与所述外部负载之间的电连接,从而防止所述电源对所述外部负载进行放电输出。
3.如权利要求2所述的智能连接装置,其特征在于,所述检测单元包括反接检测模块,所述反接检测模块用于在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端时输出所述第一控制信号。
4.如权利要求1所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括驱动电源模块,所述驱动电源模块与所述开关电路以及所述检测单元分别电连接,所述驱动电源模块用于给所述开关电路提供电能,使所述开关电路保持在通电的状态,其中,所述开关电路在通电时能够基于所述控制器输出的驱动信号进入导通状态;
所述检测单元用于将所述控制信号发送至所述驱动电源模块,以控制所述驱动电源模块给所述开关电路供电或者控制所述驱动电源模块暂停给所述开关电路供电,其中,所述开关电路在断电时处于断开状态。
5.如权利要求4所述的智能连接装置,其特征在于,所述驱动电源模块包括驱动电源输入端和驱动控制开关,所述驱动控制开关电连接于所述驱动电源输入端和所述开关电路之间;
其中,所述开关电路通过所述驱动电源输入端来接收所述电能,所述驱动控制开关用于响应所述控制信号而导通或断开所述驱动电源输入端和所述开关电路之间的电连接。
6.如权利要求3所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括驱动电源模块,所述驱动电源模块与所述开关电路以及所述反接检测模块分别电连接,所述驱动电源模块用于给所述开关电路提供电能,使所述开关电路保持在通电的状态;
所述反接检测模块用于将所述第一控制信号发送至所述驱动电源模块,以控制所述驱动电源模块暂停给所述开关电路供电,使所述开关电路断电,其中,所述开关电路在断电时处于断开状态,从而断开所述电源与所述外部负载之间的电连接。
7.如权利要求6所述的智能连接装置,其特征在于,所述控制信号还包括第二控制信号;所述反接检测模块还用于在检测到所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端时输出所述第二控制信号,并将所述第二控制信号发送至所述驱动电源模块,以控制所述驱动电源模块给所述开关电路供电,使所述开关电路通电,其中,所述开关电路在通电时能够基于所述控制器输出的驱动信号进入导通状态,从而导通所述电源与所述外部负载之间的电连接。
8.如权利要求7所述的智能连接装置,其特征在于,所述驱动电源模块包括驱动电源输入端和驱动控制开关,所述驱动控制开关电连接于所述驱动电源输入端和所述开关电路之间,其中,所述开关电路通过所述驱动电源输入端来接收所述电能;
所述反接检测模块能够将所述控制信号发送至所述驱动控制开关,以切换所述驱动控制开关的通断状态,从而控制所述驱动电源模块对所述开关电路的供电;
其中,所述驱动控制开关在接收到所述反接检测模块输出的所述第一控制信号时进入断开状态,以断开所述驱动电源输入端与所述开关电路之间的电连接,使所述驱动电源输入端暂停给所述开关电路供电;
所述驱动控制开关在接收到所述反接检测模块输出的所述第二控制信号时进入导通状态,以导通所述驱动电源输入端与所述开关电路之间的电连接,使所述驱动电源输入端给所述开关电路供电。
9.如权利要求1所述的智能连接装置,其特征在于,所述负载连接端包括负载正连接端和负载负连接端,其中,所述负载负连接端与第一接地端电连接;所述检测单元包括:
第一检测端,与所述负载正连接端电连接;
第二检测端,与所述负载负连接端电连接;
驱动电压输入端,所述检测单元通过所述驱动电压输入端来接收驱动电压;以及
控制信号输出端。
10.如权利要求9所述的智能连接装置,其特征在于,所述检测单元还包括第一晶体管和第二晶体管;
其中,所述第一晶体管电连接于所述第一检测端和所述第二晶体管的控制端之间,所述第一晶体管的控制端与所述第二检测端电连接;所述第二晶体管电连接于所述控制信号输出端和第二接地端之间,所述第二晶体管的控制端还通过电阻与所述驱动电压输入端电连接。
11.如权利要求5所述的智能连接装置,其特征在于,所述负载连接端包括负载正连接端和负载负连接端,其中,所述负载负连接端与第一接地端电连接;所述检测单元包括:
第一检测端,与所述负载正连接端电连接;
第二检测端,与所述负载负连接端电连接;
驱动电压输入端,所述检测单元通过所述驱动电压输入端来接收驱动电压;以及
控制信号输出端。
12.如权利要求11所述的智能连接装置,其特征在于,所述检测单元还包括第一晶体管和第二晶体管;
其中,所述第一晶体管电连接于所述第一检测端和所述第二晶体管的控制端之间,所述第一晶体管的控制端与所述第二检测端电连接;所述第二晶体管电连接于所述控制信号输出端和第二接地端之间,所述第二晶体管的控制端还通过电阻与所述驱动电压输入端电连接。
13.如权利要求8所述的智能连接装置,其特征在于,所述负载连接端包括负载正连接端和负载负连接端,其中,所述负载负连接端与第一接地端电连接;
所述反接检测模块包括:
第一检测端,与所述负载正连接端电连接;
第二检测端,与所述负载负连接端电连接;
驱动电压输入端,所述反接检测模块通过所述驱动电压输入端来接收驱动电压;
控制信号输出端;以及
第一晶体管和第二晶体管,其中,所述第一晶体管电连接于所述第一检测端和所述第二晶体管的控制端之间,所述第一晶体管的控制端与所述第二检测端电连接;所述第二晶体管电连接于所述控制信号输出端和第二接地端之间,所述第二晶体管的控制端还通过电阻与所述驱动电压输入端电连接。
14.如权利要求13所述的智能连接装置,其特征在于,所述驱动控制开关的控制端分别通过电阻与所述控制信号输出端以及所述驱动电源输入端电连接;其中,所述第一晶体管和所述第二晶体管采用高电平导通的晶体管,所述驱动控制开关采用低电平导通的晶体管。
15.如权利要求14所述的智能连接装置,其特征在于,在所述外部负载反接到所述负载连接端时,所述第一晶体管导通,所述第二晶体管断开,所述驱动控制开关的控制端以及所述控制信号输出端电连接到所述驱动电源输入端而处于高电平状态,从而使所述驱动控制开关进入断开状态,以及使所述控制信号输出端输出所述第一控制信号,其中,所述第一控制信号为高电平信号;
在所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端时,所述第一晶体管断开,所述第二晶体管导通,所述控制信号输出端通过导通的所述第二晶体管电连接到所述第二接地端而处于低电平状态,并输出所述第二控制信号,从而使所述驱动控制开关进入导通状态,其中,所述第二控制信号为低电平信号。
16.如权利要求2所述的智能连接装置,其特征在于,所述开关电路包括:
开关装置,电连接于所述电源连接端和所述负载连接端之间;以及
开关驱动模块,与所述开关装置电连接,所述开关驱动模块用于实现所述开关装置的导通或断开;
所述控制器还与所述开关驱动模块电连接,所述控制器用于将所述驱动信号发送至所述开关驱动模块,以通过所述开关驱动模块来导通所述开关装置。
17.如权利要求16所述的智能连接装置,其特征在于,所述控制信号用于切换所述开关驱动模块的状态;
其中,所述第一控制信号用于将所述开关驱动模块的状态切换至失效状态,所述开关驱动模块处于失效状态时无法基于所述驱动信号来导通所述开关装置,从而使所述开关电路保持在断开状态,进而断开所述电源与所述外部负载之间的电连接,以防止所述电源对所述外部负载进行放电输出;
所述控制信号还包括第二控制信号,所述第二控制信号用于将所述开关驱动模块的状态切换至有效状态,所述开关驱动模块在处于有效状态时能够基于所述驱动信号来导通所述开关装置,使所述开关电路保持在导通状态,从而导通所述电源与所述外部负载之间的电连接,以实现所述电源对所述外部负载的放电输出。
18.如权利要求17所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括使能控制模块,所述使能控制模块与所述检测单元以及所述开关驱动模块分别电连接;
所述检测单元用于将所述第一控制信号发送至所述使能控制模块,以控制所述使能控制模块输出使能控制信号,所述使能控制信号用于将所述开关驱动模块的状态切换至失效状态。
19.如权利要求18所述的智能连接装置,其特征在于,所述检测单元包括反接检测模块,所述反接检测模块用于在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端时输出所述第一控制信号。
20.如权利要求19所述的智能连接装置,其特征在于,所述反接检测模块还用于在检测到所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端时输出所述第二控制信号,并将所述第二控制信号发送至所述使能控制模块,以禁止所述使能控制模块输出所述使能控制信号,从而使所述开关驱动模块的状态保持在有效状态。
21.如权利要求20所述的智能连接装置,其特征在于,所述开关驱动模块包括:
开关单元,串联电连接于所述开关装置的驱动电源回路中,所述开关单元用于控制所述驱动电源回路的通断状态,其中,所述开关装置在所述驱动电源回路处于导通状态时能够接收到供电,并进入导通状态;
驱动信号输入端,与所述控制器电连接,所述驱动信号输入端用于接收所述控制器输出的所述驱动信号,其中,所述驱动信号用于导通所述开关单元;以及
使能控制信号输入端,用于接收所述使能控制信号,以强制断开所述开关单元;
其中,所述开关单元在同时接收到所述驱动信号和所述使能控制信号时,优先响应所述使能控制信号。
22.如权利要求21所述的智能连接装置,其特征在于,所述使能控制模块包括使能控制信号输出端和使能控制开关,所述使能控制信号输出端与所述使能控制信号输入端电连接,所述使能控制开关电连接于所述使能控制信号输出端和接地端之间;
所述反接检测模块与所述使能控制开关的控制端电连接,并将所述控制信号发送至所述使能控制开关的控制端,以切换所述使能控制开关的通断状态,从而控制所述使能控制模块的输出状态,进而控制所述开关驱动模块的有效性;
其中,所述使能控制开关在接收到所述反接检测模块输出的第一控制信号时进入导通状态,从而使所述使能控制模块输出低电平信号,其中,所述低电平信号为所述使能控制信号;
所述使能控制开关在接收到所述反接检测模块输出的第二控制信号时进入断开状态,从而使所述使能控制模块处于无输出状态。
23.如权利要求22所述的智能连接装置,其特征在于,所述负载连接端包括负载正连接端和负载负连接端,其中,所述负载负连接端与第一接地端电连接;
所述反接检测模块包括:
第一检测端,与所述负载正连接端电连接;
第二检测端,与所述负载负连接端电连接;
驱动电压输入端,所述反接检测模块通过所述驱动电压输入端来接收驱动电压;以及
控制信号输出端,通过电阻电连接至所述驱动电压输入端。
24.如权利要求23所述的智能连接装置,其特征在于,所述反接检测模块还包括第一晶体管和第二晶体管,其中,所述第一晶体管电连接于所述第一检测端和所述第二晶体管的控制端之间,所述第一晶体管的控制端还与所述第二检测端电连接;所述第二晶体管电连接于所述控制信号输出端和第二接地端之间,所述第二晶体管的控制端还通过电阻与所述驱动电压输入端电连接;
其中,所述使能控制开关的控制端与所述控制信号输出端电连接,所述第一晶体管、所述第二晶体管以及所述使能控制开关采用高电平导通的晶体管。
25.如权利要求24所述的智能连接装置,其特征在于,在所述外部负载反接到所述负载连接端时,所述第一晶体管导通,所述第二晶体管断开,所述控制信号输出端电连接到所述驱动电压输入端而处于高电平状态,并输出所述第一控制信号,从而导通所述使能控制开关,使所述使能控制模块输出所述使能控制信号,其中,所述第一控制信号为高电平信号;
在所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端时,所述第一晶体管断开,所述第二晶体管导通,所述控制信号输出端电通过导通的所述第二晶体管电连接到所述第二接地端而处于低电平状态,并输出所述第二控制信号,从而断开所述使能控制开关,使所述使能控制模块处于无输出状态,其中,所述第二控制信号为低电平信号。
26.如权利要求2所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括电连接于所述开关电路与所述控制器之间的驱动信号传输模块,所述驱动信号传输模块用于将所述控制器输出的驱动信号传输至所述开关电路;
所述检测单元还与所述驱动信号传输模块电连接,所述检测单元用于将所述控制信号发送至所述驱动信号传输模块,以控制所述驱动信号传输模块对所述驱动信号的传输,从而控制所述开关电路的通断状态;
其中,所述第一控制信号用于控制所述驱动信号传输模块暂停传输所述驱动信号,使所述开关电路保持在断开状态,从而断开所述电源与所述外部负载之间的电连接,以防止所述电源对所述外部负载进行放电输出;
所述控制信号还包括第二控制信号,所述第二控制信号用于控制所述驱动信号传输模块恢复对所述驱动信号的传输,使所述开关电路能够接收到所述控制器输出的所述驱动信号而进入导通状态,从而导通所述电源与所述外部负载之间的电连接,以实现所述电源对所述外部负载的放电输出。
27.如权利要求26所述的智能连接装置,其特征在于,所述检测单元包括反接检测模块,所述反接检测模块用于在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端时输出所述第一控制信号。
28.如权利要求27所述的智能连接装置,其特征在于,所述反接检测模块还用于在检测到所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端时输出所述第二控制信号。
29.如权利要求28所述的智能连接装置,其特征在于,所述驱动信号传输模块包括:
第一输入端,与所述控制器电连接,用于接收所述控制器输出的驱动信号;
第二输入端,与所述反接检测模块电连接,用于接收所述反接检测模块输出的控制信号;以及
输出端,与所述开关电路电连接;
其中,所述驱动信号传输模块在所述第一输入端接收到所述驱动信号,且所述第二输入端接收到所述反接检测模块输出的第二控制信号时,通过所述输出端将所述驱动信号传输至所述开关电路;
所述驱动信号传输模块在所述第二输入端接收到所述反接检测模块输出的第一控制信号时暂停传输所述驱动信号。
30.如权利要求26-29任意一项所述的智能连接装置,其特征在于,所述驱动信号传输模块包括由逻辑元件或开关器件构成的逻辑控制电路。
31.如权利要求29所述的智能连接装置,其特征在于,所述驱动信号传输模块包括逻辑与门,所述逻辑与门用于将所述第一输入端和所述第二输入端各自接收到的信号进行逻辑与运算,其中,所述驱动信号为高电平信号,所述第一控制信号为低电平信号。
32.如权利要求29所述的智能连接装置,其特征在于,所述负载连接端包括负载正连接端和负载负连接端,其中,所述负载负连接端与第一接地端电连接;
所述反接检测模块包括:
第一检测端,与所述负载正连接端电连接;
第二检测端,与所述负载负连接端电连接;
驱动电压输入端,所述反接检测模块通过所述驱动电压输入端来接收驱动电压;
控制信号输出端,通过电容器电连接至所述驱动电压输入端;以及
第一晶体管、第二晶体管,其中,所述第一晶体管电连接于所述第一检测端和所述第二晶体管的控制端之间,所述第一晶体管的控制端与所述第二检测端电连接。
33.如权利要求32所述的智能连接装置,其特征在于,所述反接检测模块还包括第三晶体管;其中,所述第二晶体管电连接于第二接地端与所述第三晶体管的控制端之间,所述第二晶体管的控制端还通过电阻与所述驱动电压输入端电连接;所述第三晶体管电连接于第二接地端与所述控制信号输出端之间,所述第三晶体管的控制端还通过电阻与所述驱动电压输入端电连接。
34.如权利要求33所述的智能连接装置,其特征在于,所述驱动信号传输模块的第二输入端与所述控制信号输出端电连接,所述第一晶体管、所述第二晶体管、以及第三晶体管均采用高电平导通的晶体管;
在所述外部负载反接到所述负载连接端时,所述第一晶体管导通,所述第二晶体管断开,所述第三晶体管导通,所述控制信号输出端通过导通的所述第三晶体管电连接到所述第二接地端而处于低电平状态,并输出所述第一控制信号至所述驱动信号传输模块的第二输入端,使所述驱动信号传输模块暂停传输所述驱动信号,其中,所述第一控制信号为低电平信号。
35.如权利要求34所述的智能连接装置,其特征在于,在所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端时,所述第一晶体管断开,所述第二晶体管导通,所述第三晶体管断开,所述控制信号输出端电连接到所述驱动电压输入端而处于高电平状态,并输出所述第二控制信号至所述驱动信号传输模块的第二输入端,使所述驱动信号传输模块能够传输所述驱动信号,其中,所述第二控制信号为高电平信号。
36.如权利要求26所述的智能连接装置,其特征在于,所述开关电路包括:
开关装置,电连接于所述电源连接端和所述负载连接端之间;以及
开关驱动模块,电连接于所述开关装置与所述驱动信号传输模块之间,所述开关驱动模块用于实现所述开关装置的导通或断开,其中,所述驱动信号传输模块用于将所述控制器输出的驱动信号传输至所述开关驱动模块,以通过所述开关驱动模块来导通所述开关装置。
37.如权利要求26所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括与所述开关电路电连接的驱动电源模块,所述驱动电源模块用于给所述开关电路提供电能,使所述开关电路保持在通电的状态,其中,所述开关电路在通电时能够基于所述控制器输出的驱动信号进入导通状态;
所述驱动电源模块与所述电源连接端电连接,所述开关电路的电能由电连接至所述电源连接端的电源来提供;或者,所述驱动电源模块与稳压电源模块电连接,所述开关电路的电能由所述稳压电源模块输出的稳定电压来提供。
38.如权利要求2所述的智能连接装置,其特征在于,所述控制信号用于启动或暂停对所述控制器的供电,其中,所述控制器在处于通电状态时能够输出所述驱动信号。
39.如权利要求38所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括与所述控制器电连接的稳压电源模块,所述稳压电源模块用于给所述控制器供电。
40.如权利要求39所述的智能连接装置,其特征在于,所述稳压电源模块与所述电源连接端电连接,所述稳压电源模块用于通过所述电源连接端接收所述电源的输入电压,并对所述输入电压进行电压转换以输出稳定电压来给所述控制器供电。
41.如权利要求38所述的智能连接装置,其特征在于,所述检测单元包括反接检测模块,所述反接检测模块用于在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端时输出所述第一控制信号,所述第一控制信号用于暂停对所述控制器的供电,使所述控制器保持在断电状态而无法输出所述驱动信号,从而使所述开关电路保持在断开状态,进而断开所述电源与所述外部负载之间的电连接,以防止所述电源对所述外部负载进行放电输出。
42.如权利要求41所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括与所述控制器以及所述反接检测模块分别电连接的稳压电源模块,所述稳压电源模块用于给所述控制器供电;
所述反接检测模块用于将所述第一控制信号发送至所述稳压电源模块,以控制所述稳压电源模块暂停给所述控制器供电,使所述控制器保持在断电状态。
43.如权利要求42所述的智能连接装置,其特征在于,所述控制信号还包括第二控制信号,所述反接检测模块还用于在检测到所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端时输出所述第二控制信号,并将所述第二控制信号发送至所述稳压电源模块,以控制所述稳压电源模块恢复对所述控制器的供电,使所述控制器处于通电状态。
44.如权利要求43所述的智能连接装置,其特征在于,所述稳压电源模块包括:
电源输入端,与所述电源连接端电连接,所述电源输入端用于通过所述电源连接端接收输入电压;
稳压电源输出端;
稳压电源产生模块,电连接所述电源输入端与所述稳压电源输出端之间,所述稳压电源产生模块用于对所述输入电压进行电压转换,并在所述稳压电源输出端输出稳定电压;以及
稳压控制开关,电连接于所述稳压电源输出端与所述控制器之间,其中,所述稳压控制开关的控制端与所述反接检测模块以及所述稳压电源输出端分别电连接。
45.如权利要求44所述的智能连接装置,其特征在于,所述反接检测模块用于将所述控制信号发送至所述稳压控制开关的控制端,以切换所述稳压控制开关的通断状态,从而控制所述稳压电源模块对所述控制器的供电状态,进而控制所述控制器的通电状态;
其中,所述稳压控制开关在接收到所述反接检测模块输出的第一控制信号时进入断开状态,从而断开所述稳压电源输出端与所述控制器之间的电连接,使所述控制器无法接收到所述稳定电压而保持在断电状态;
所述稳压控制开关在接收到所述反接检测模块输出的第二控制信号时进入导通状态,从而导通所述稳压电源输出端与所述控制器之间的电连接,使所述控制器接收到所述稳定电压而保持在通电状态。
46.如权利要求43所述的智能连接装置,其特征在于,所述稳压电源模块包括:
电源输入端,与所述电源连接端电连接,所述电源输入端用于通过所述电源连接端接收输入电压;
稳压电源输出端,与所述控制器电连接;
稳压电源产生模块,电连接所述电源输入端与所述稳压电源输出端之间,所述稳压电源产生模块用于对所述输入电压进行电压转换,并在所述稳压电源输出端输出稳定电压;以及
稳压控制开关,电连接于所述电源输入端与所述稳压电源产生模块之间,其中,所述稳压控制开关的控制端与所述反接检测模块以及所述电源输入端分别电连接。
47.如权利要求46所述的智能连接装置,其特征在于,所述反接检测模块用于将所述控制信号发送至所述稳压控制开关的控制端,以切换所述稳压控制开关的通断状态,从而控制所述稳压电源模块的供电状态,进而控制所述控制器的通电状态;
其中,所述稳压控制开关在接收到所述反接检测模块输出的第一控制信号时进入断开状态,从而断开所述电源输入端与所述稳压电源产生模块之间的电连接,使所述稳压电源产生模块无法接收到所述输入电压而暂停输出所述稳定电压,使所述控制器保持在断电状态;
所述稳压控制开关在接收到所述反接检测模块输出的第二控制信号时进入导通状态,从而导通所述电源输入端与所述稳压电源产生模块之间的电连接,使所述稳压电源产生模块能够接收到所述输入电压而输出所述稳定电压,使所述控制器保持在通电状态。
48.如权利要求45或47所述的智能连接装置,其特征在于,所述负载连接端包括负载正连接端和负载负连接端,其中,所述负载负连接端与第一接地端电连接;
所述反接检测模块包括:
第一检测端,与所述负载正连接端电连接;
第二检测端,与所述负载负连接端电连接;
驱动电压输入端,所述反接检测模块通过所述驱动电压输入端来接收驱动电压;
控制信号输出端,与所述稳压控制开关的控制端电连接;以及
第一晶体管和第二晶体管,其中,所述第一晶体管电连接于所述第一检测端和所述第二晶体管的控制端之间,所述第一晶体管的控制端与所述第二检测端电连接;所述第二晶体管电连接于所述控制信号输出端和第二接地端之间,所述第二晶体管的控制端还通过电阻与所述驱动电压输入端电连接。
49.如权利要求48所述的智能连接装置,其特征在于,所述第一晶体管和所述第二晶体管采用高电平导通的晶体管,所述稳压控制开关采用低电平导通的晶体管;
在所述外部负载反接到所述负载连接端时,所述第一晶体管导通,所述第二晶体管断开,所述稳压控制开关的控制端以及所述控制信号输出端电连接到所述稳压电源模块的稳压电源输出端或电源输入端而处于高电平状态,从而使所述稳压控制开关进入断开状态,以及使所述控制信号输出端输出所述第一控制信号,其中,所述第一控制信号为高电平信号;
在所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端时,所述第一晶体管断开,所述第二晶体管导通,所述稳压控制开关的控制端以及所述控制信号输出端通过导通的所述第二晶体管电连接到所述第二接地端而处于低电平状态,使所述稳压控制开关进入导通状态,以及使所述控制信号输出端输出所述第二控制信号,其中,所述第二控制信号为低电平信号。
50.如权利要求2所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括与所述控制器电连接的按键控制模块,所述按键控制模块在处于有效状态时能够接收用户的按压操作而产生按键指令,所述按键指令用于强制所述控制器输出所述驱动信号。
51.如权利要求50所述的智能连接装置,其特征在于,所述检测单元与所述按键控制模块电连接,所述检测单元用于将所述控制信号发送至所述按键控制模块,以切换所述按键控制模块的状态。
52.如权利要求51所述的智能连接装置,其特征在于,所述检测单元包括反接检测模块,所述反接检测模块用于在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端时输出所述第一控制信号,并将所述第一控制信号发送至所述按键控制模块,以将所述按键控制模块的状态切换至失效状态;其中,所述按键控制模块处于失效状态时无法产生所述按键指令,从而无法强制所述控制器输出所述驱动信号,使所述开关电路保持在断开状态,进而断开所述电源与所述外部负载之间的电连接,以防止所述电源对所述外部负载进行放电输出。
53.如权利要求52所述的智能连接装置,其特征在于,所述控制信号还包括第二控制信号,所述反接检测模块还用于在检测到所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端时输出所述第二控制信号,并将所述第二控制信号发送至所述按键控制模块,以将所述按键控制模块的状态切换至有效状态。
54.如权利要求53所述的智能连接装置,其特征在于,所述按键控制模块包括按键模块以及按键控制开关,所述按键模块电连接于所述按键控制开关和所述控制器之间,所述按键模块用于接收用户的按压操作而产生所述按键指令,其中,所述按键模块处于有效状态时能够接收用户的按压操作而产生所述按键指令,所述按键模块处于失效状态时无法产生所述按键指令。
55.如权利要求54所述的智能连接装置,其特征在于,所述反接检测模块与所述按键控制开关的控制端电连接,并将所述控制信号发送至所述按键控制开关的控制端,以切换所述按键控制开关的通断状态,从而控制所述按键模块的有效状态;
其中,所述按键控制开关在接收到所述反接检测模块输出的第一控制信号时进入断开状态,使所述按键模块保持在失效状态,无法响应用户的按压操作而输出所述按键指令,进而使所述控制器无法接收和响应所述按键指令;
所述按键控制开关在接收到所述反接检测模块输出的第二控制信号时进入导通状态,使所述按键模块保持在有效状态并能够接收用户的按压操作而产生所述按键指令。
56.如权利要求55所述的智能连接装置,其特征在于,所述负载连接端包括负载正连接端和负载负连接端,其中,所述负载负连接端与第一接地端电连接;
所述反接检测模块包括:
第一检测端,与所述负载正连接端电连接;
第二检测端,与所述负载负连接端电连接;
驱动电压输入端,所述反接检测模块通过所述驱动电压输入端来接收驱动电压;以及
控制信号输出端,通过电容器与所述驱动电压输入端电连接;以及
第一晶体管、第二晶体管,其中,所述第一晶体管电连接于所述第一检测端和所述第二晶体管的控制端之间,所述第一晶体管的控制端与所述第二检测端电连接。
57.如权利要求56所述的智能连接装置,其特征在于,所述反接检测模块还包括第三晶体管,其中,所述第二晶体管电连接于第二接地端与所述第三晶体管的控制端之间,所述第二晶体管的控制端还通过电阻与所述驱动电压输入端电连接;所述第三晶体管电连接于第二接地端与所述控制信号输出端之间,所述第三晶体管的控制端还通过电阻与所述驱动电压输入端电连接。
58.如权利要求57所述的智能连接装置,其特征在于,所述按键控制开关的控制端与所述控制信号输出端电连接;其中,所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、以及按键控制开关均采用高电平导通的晶体管;
在所述外部负载反接到所述负载连接端时,所述第一晶体管导通,所述第二晶体管断开,所述第三晶体管导通,所述控制信号输出端通过导通的所述第三晶体管电连接到所述第二接地端而处于低电平状态,并输出所述第一控制信号至所述按键控制开关的控制端,从而使所述按键控制开关进入断开状态,其中,所述第一控制信号为低电平信号;
在所述负载连接端空载或所述外部负载正接到所述负载连接端时,所述第一晶体管断开,所述第二晶体管导通,所述第三晶体管断开,所述控制信号输出端电连接到所述驱动电压输入端而处于高电平状态,并输出所述第二控制信号至所述按键控制开关的控制端,从而使所述按键控制开关进入导通状态,其中,所述第二控制信号为高电平信号。
59.如权利要求1所述的智能连接装置,其特征在于,所述开关电路包括:
开关装置,电连接于所述电源连接端和所述负载连接端之间;以及
开关驱动模块,与所述开关装置电连接,所述开关驱动模块用于实现所述开关装置的导通或断开;
其中,所述开关驱动模块包括串联电连接于所述开关装置的驱动电源回路中的软件驱动模块和硬件驱动模块,所述软件驱动模块和所述硬件驱动模块用于共同控制所述驱动电源回路的通断状态,从而实现所述开关装置的导通或断开;
所述软件驱动模块与所述控制器电连接,所述控制器用于将所述驱动信号发送至所述软件驱动模块,所述软件驱动模块能够基于所述驱动信号来导通所述驱动电源回路;
所述硬件驱动模块与所述负载连接端电连接,所述硬件驱动模块在检测到所述外部负载的负载电压满足预设的硬件驱动条件时,导通所述驱动电源回路。
60.如权利要求59所述的智能连接装置,其特征在于,所述软件驱动模块包括:
软件驱动开关,串联电连接于所述开关装置的驱动电源回路中,所述软件驱动开关用于实现所述驱动电源回路的导通或断开;以及
驱动信号输入端,与所述控制器电连接,所述驱动信号输入端用于接收所述控制器输出的所述驱动信号,其中,所述驱动信号用于导通所述软件驱动开关。
61.如权利要求60所述的智能连接装置,其特征在于,所述硬件驱动模块包括:
硬件驱动开关,串联电连接于所述开关装置的驱动电源回路中,所述硬件驱动开关用于实现所述驱动电源回路的导通或断开;以及
负载电压检测端,与所述负载连接端电连接,所述负载电压检测端用于通过所述负载连接端检测所述外部负载的负载电压,其中,所述外部负载的负载电压在满足所述预设的硬件驱动条件时能够导通所述硬件驱动开关;
其中,所述驱动电源回路在所述软件驱动开关和所述硬件驱动开关均处于导通状态时导通。
62.如权利要求59或61所述的智能连接装置,其特征在于,所述预设的硬件驱动条件为所述外部负载的负载电压大于第一预设电压阈值。
63.如权利要求59-61任意一项所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括电连接于所述驱动电源回路中的驱动电源模块,所述驱动电源模块用于给所述开关装置提供电能;
其中,所述开关装置在所述驱动电源回路处于导通状态时能够接收到所述电能,并进入导通状态。
64.如权利要求63所述的智能连接装置,其特征在于,所述驱动电源模块与所述电源连接端电连接,所述开关装置的电能由电连接至所述电源连接端的电源来提供;或者,所述驱动电源模块与稳压电源模块电连接,所述开关装置的电能由所述稳压电源模块输出的稳定电压来提供。
65.如权利要求59所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括负载电压检测模块,所述负载电压检测模块用于检测所述外部负载的负载电压,并输出相应的负载电压采样信号;
所述控制器还与所述负载电压检测模块电连接,所述控制器还用于接收所述负载电压检测模块输出的负载电压采样信号,并判断所述负载电压采样信号的电压值是否大于第二预设电压阈值;
所述控制器还用于在所述负载电压采样信号的电压值大于第二预设电压阈值时,根据所述负载电压采样信号判断所述外部负载的负载电压是否满足预设的软件驱动条件;以及用于在确定所述外部负载的负载电压满足所述预设的软件驱动条件时,输出所述驱动信号至所述软件驱动模块,以通过所述软件驱动模块来导通所述开关装置的驱动电源回路。
66.如权利要求65所述的智能连接装置,其特征在于,所述预设的软件驱动条件为所述负载电压采样信号的电压值在预设时间内的压降满足预设的启动条件。
67.如权利要求66所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括与所述控制器电连接的按键控制模块,所述按键控制模块用于接收用户的按压操作而产生按键指令,并将所述按键指令传输至所述控制器,以强制所述控制器输出所述驱动信号;
所述控制器还用于在接收到所述按键指令且所述负载电压采样信号的电压值大于所述第二预设电压阈值时,响应所述按键指令而输出所述驱动信号。
68.如权利要求1所述的智能连接装置,其特征在于,所述控制信号包括第一控制信号,所述检测单元包括反接检测模块,所述反接检测模块用于在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端时输出所述第一控制信号;
所述智能连接装置还包括与所述反接检测模块电连接的反接状态指示模块,所述反接检测模块还用于将所述第一控制信号发送至所述反接状态指示模块,以控制所述反接状态指示模块发出报警信号来进行反接报警提示,其中,所述第一控制信号只被发送至所述反接状态指示模块。
69.如权利要求68所述的智能连接装置,其特征在于,所述反接检测模块的控制信号输出端只电连接所述反接状态指示模块。
70.如权利要求59所述的智能连接装置,其特征在于,所述控制信号包括第一控制信号,所述检测单元包括反接检测模块,所述反接检测模块用于在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端时输出所述第一控制信号。
71.如权利要求3或70所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括与所述反接检测模块电连接的反接状态指示模块,所述反接检测模块还用于将所述第一控制信号发送至所述反接状态指示模块,以控制所述反接状态指示模块发出报警信号来进行反接报警提示。
72.如权利要求71所述的智能连接装置,其特征在于,所述反接状态指示模块包括:
显示单元,与所述反接检测模块电连接,所述反接检测模块还用于将所述第一控制信号发送至所述显示单元,以控制所述显示单元发光或显示信息来进行反接报警提示;和/或
报警单元,与所述反接检测模块电连接,所述反接检测模块还用于将所述第一控制信号发送至所述报警单元,以控制所述报警单元发出报警声音来进行反接报警提示。
73.如权利要求1、68、或70所述的智能连接装置,其特征在于,所述检测单元包括由晶体管组成的组合开关电路;或者
所述检测单元包括由传感器件构成的检测电路,其中,所述传感器件包括光电耦合器。
74.如权利要求1所述的智能连接装置,其特征在于,所述智能连接装置还包括负载电压检测模块,所述负载电压检测模块用于检测所述外部负载的负载电压,并输出相应的负载电压采样信号;
所述控制器还与所述负载电压检测模块电连接,所述控制器还用于接收所述负载电压检测模块输出的负载电压采样信号,并根据所述负载电压采样信号确定所述外部负载的接入状态以及电压变化状态;
所述控制器还用于在确定所述外部负载正接至所述负载连接端,且所述外部负载的负载电压满足预设的启动条件时,输出所述驱动信号至所述开关电路,以导通所述开关电路。
75.一种启动电源,包括壳体和电池组件;
其特征在于,所述启动电源还包括如权利要求1-74任意一项所述的智能连接装置,所述电池组件以及所述智能连接装置的至少部分结构设置于所述壳体内,所述智能连接装置的电源连接端与所述启动电源的电池组件电连接。
76.如权利要求75所述的启动电源,其特征在于,所述启动电源还包括设于所述壳体上的连接端口,所述连接端口与所述智能连接装置的负载连接端电连接,所述连接端口用于通过接入外部连接件来与外部负载电连接;或者
所述启动电源还包括连接件,所述连接件一端与所述智能连接装置的负载连接端电连接,另一端用于与所述外部负载电连接。
77.一种电瓶夹,包括:
壳体;
电源输入接口,设于所述壳体上,所述电源输入接口用于与外部电源设备电连接,其中,所述外部电源设备包括电池组件;以及
连接件;
其特征在于,所述电瓶夹还包括如权利要求1-74任意一项所述的智能连接装置,所述智能连接装置的至少部分结构设于所述壳体内,所述智能连接装置的电源连接端与所述电源输入接口电连接,并通过所述电源输入接口与所述外部电源设备的电池组件电连接;
其中,所述连接件一端与所述智能连接装置的负载连接端电连接,另一端用于与外部负载电连接。
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