CN117882259A - 智能连接装置、启动电源设备以及电瓶夹设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种智能连接装置、启动电源设备以及电瓶夹设备。该智能连接装置包括开关模块、负载检测模块和控制器。开关模块电连接于电源连接端与负载连接端之间。负载检测模块用于检测外部负载的状态，并根据检测结果在其检测信号输出端输出相应的检测信号。所述检测信号用于对所述开关模块进行控制。该智能连接装置通过负载检测模块来检测负载的状态，并输出单个模拟量信号来指示负载的状态，可有效地减少对模拟量信号的采集需求，简化外围控制电路、降低控制系统的故障率、提升产品的安全及可靠性。

Description

智能连接装置、启动电源设备以及电瓶夹设备 技术领域

本申请涉及电子技术领域，特别涉及一种智能连接装置、启动电源设备以及电瓶夹设备。

背景技术

借助应急启动电源对汽车进行启动打火时，需要使用电瓶夹将应急启动电源与汽车电池进行连接。当电瓶夹夹上汽车电池后，在启动电源的正负极与汽车电池的正负极接反的情况下，启动电源无法给汽车电池充电。另外，在启动电源的正负极与汽车电池的正负极正常连接的情况下，若启动电源与汽车电池一直接通，启动电源会自动输出电能给汽车电池充电，直到启动电源亏电或启动电源与汽车电池断开电连接，导致启动电源没有足够的电量再次启动汽车或者能够用于汽车启动的次数减少。

发明内容

本申请针对上述检测电路结构的缺陷提供一种智能连接装置、启动电源设备以及电瓶夹设备，能够输出单个模拟量信号来指示外部负载的状态，从而可有效地减少控制器针对模拟量信号的采集需求、简化控制电路的结构，进而降低控制系统的故障率，极大程度上提升了产品的安全及可靠性，同时还降低了产品的材料成本。

本申请第一方面提供一种智能连接装置，所述智能连接装置包括电源连接端、负载连接端、开关模块、负载检测模块、以及控制器。所述电源连接端用于与电源模块电连接。所述负载连接端用于与外部负载电连接。所述开关模块电连接于所述电源连接端与所述负载连接端之间。所述负载检测模块与所述负载连接端电连接，所述负载检测模块包括检测信号输出端，所述负载检测模块用于检测所述外部负载的状态，并根据检测结果在所述检测信号输出端输出相应的检测信号。所述检测信号用于对所述开关模块进行控制。

本申请的第二方面提供一种启动电源设备，所述启动电源设备包括壳体、储能组件、以及上述第一方面所述的智能连接装置。所述储能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储能组件电连接。

本申请的第三方面提供一种电瓶夹设备，所述电瓶夹设备包括壳体、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电源设备电连接，其中，所述外部电源设备包括储能组件。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电源设备的储能组件电连接。所述连接件的一端与所述智能连接装置的负载连接端电连接，所述连接件的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通过负载检测模块来检测外部负载的状态，并输出单个模拟量信号来指示外部负载的状态，再由控制器根据该单个模拟量信号进行数据分析以及作出相应的控制操作，可有效地减少所述控制器针对模拟量信号的采集需求，解决了外围控制电路的繁杂性，使电路控制变得更简单，从而可降低控制系统的故障率，极大程度上提升了产品的安全及可靠性，同时还降低了产品的材料成本。

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4为本申请第一实施方式提供的负载检测模块的电路结构示意图。

图5为本申请第二实施方式提供的负载检测模块的电路结构示意图。

图6为图5所示的电压输入端、第一参考点、第二参考点、以及第一分压节点之间的电路结构的等效电路图。

图7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8为图7所示的稳压电源模块的电路结构示意图。

图9为本申请的第一实施方式提供的一种启动电源设备的功能模块示意图。

图10为图9所示的启动电源设备的一种结构示意图。

图11为本申请的第二实施方式提供的一种启动电源设备的功能模块示意图。

图12为图11所示的启动电源设备的一种结构示意图。

图13为本申请的实施方式提供的一种电瓶夹设备的功能模块示意图。

图14为图13所示的电瓶夹设备的一种结构示意图。

主要元件符号说明

智能连接装置 100、101、102、103、104

电流输出回路 20

电源连接端 21

电源正连接端 BAT+

电源负连接端 BAT-

负载连接端 22

负载正连接端 CAR+

负载负连接端 CAR-

开关模块 23

接地端 GND、PGND

电流检测元件 J1

负载检测模块 30

第一检测端 301

第二检测端 302

检测信号输出端 303

电压输出端 304

电压输入端 305

检测信号 VOUT_SN

负载正反接检测电路 31

传感器件 U3

第一检测引脚 2

第二检测引脚 1

电压输入引脚 4

输出引脚 3

发光二极管 D0

正极 A

负极 K

光敏三极管 Q0

开关电路 311

三极管 Q5

稳压二极管 ZD1

负载电参数检测电路 32

第一分压电阻 R17

第二分压电阻 R18

第三分压电阻 R15

电压检测点 P

二极管 D7、D8、D9、D10

电阻 R16、R19、R20、R40

电容 C8

负载检测模块 30’

电压输出端 304’

电压输入端 305’

负载正反接检测电路 31’

第一分压模块 312

第二分压模块 313

负载电参数检测电路 32’

第三分压模块 321

第一开关单元 Q11

第二开关单元 Q10

第三开关单元 Q9

第四开关单元 Q7

电阻 R28、R29、R30、R31、R32、R34、R35、R36、R37、R38

二极管 D12、D13、D14、D16

电容 C10

第一分压节点 P1

第二分压节点 P2

第三分压节点 P3

电连接点 F

第一参考点 A1

第二参考点 A2

电源管理电路 33

控制器 40

驱动信号 RELAY_EN2

检测信号输入端口 41

驱动信号输出端口 42

控制端、基极 B

第二连接端、集电极 C

第一连接端、发射极 E

通信接口模块 81

电源输入状态检测模块 82

状态指示模块 83

稳压电源模块 84

按键控制模块 85

温度检测模块 86

电流检测模块 87

过流和短路保护模块 88

启动电源设备 200、200’

壳体 201、201’

储能组件 202

连接端口 203

充电接口 204

电瓶夹设备 900

壳体 901

电源输入接口 902

连接件 400、205、903

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。

在借助启动电源设备，例如应急启动电源对汽车进行应急启动打火的应用中，对于启动电源设备来说，为了实现对负载，例如汽车电池正反接状态的检测，目前的做法通常是设置一路负载正反接状态检测电路来进行相应的检测，并输出一个相应的检测信号；为了避免给负载充电而过快消耗启动电源设备的电量，目前的做法 通常是设置一路负载电压状态检测电路来检测汽车电池是否被用于启动汽车。当汽车电池正确接入到启动电源设备中且被用于启动汽车时，启动电源设备才对汽车电池进行放电输出，以给汽车提供瞬时大电流来启动汽车。也就是说，针对汽车电池正反接状态的检测以及汽车电池电压状态的检测，目前的做法是分别设置相应的检测电路来进行相应的检测，并分别输出相应的模拟检测信号到控制器中进行相关的数据分析，以做出相应的控制操作。然而，这种针对不同的检测需求分别设置不同的检测电路的做法，一方面会导致产品的结构复杂且制造成本偏高，另一方面由于对模拟信号的采集需求较多，同时其外围控制电路相对繁杂，导致控制系统的故障率增加，从而使产品的售后成本大大增加。

为了解决上述问题，本申请提供一种智能连接装置，通过负载检测模块来同时检测外部负载的接入状态以及外部负载的电参数，并输出单个模拟量信号来同时指示外部负载的接入状态以及外部负载的电参数，再由控制器根据该单个模拟量信号进行数据分析以及作出相应的控制操作，可有效地减少所述控制器针对模拟量信号的采集需求，解决了外围控制电路的繁杂性，使电路控制变得更简单，从而可降低控制系统的故障率，在极大程度上提升了产品的安全及可靠性，同时还降低了产品的材料成本。其中，所述智能连接装置可应用于启动电源设备，例如应急启动电源中，也可以应用于电瓶夹设备中。

图1为本申请的第一实施方式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，智能连接装置100包括电源连接端21、负载连接端22以及开关模块23，其中，所述电源连接端21用于与电源模块(图未示)电连接，所述负载连接端22用于与外部负载(图未示)电连接，所述开关模块23电连接于所述电源连接端21与所述负载连接端22之间。

请一并参阅图1和图2，所述电源连接端21、所述负载连接端22以及所述开关模块23构成所述电源模块对所述外部负载的电流输出回路20，所述开关模块23用于导通或断开所述电流输出回路20。如此，所述电源模块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21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-用于与所述电源模块的正极和负极一一对应电连接。所述电源模块通过所述电源连接端21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，以及通过所述开关模块23为所述外部负载提供电力。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，所述电源模块可为所述应急启动电源的内置储能组件。当所述智能连接装置100应用于电瓶夹设备中时，所述电源模块可为外部电源设备，例如外部应急启动电源或其他储能电源设备包括的储能组件。

所述负载连接端22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+和所述负载负连接端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-还与接地端PGND电连接，以及通过电流检测元件J1与接地端GND电连接。可以理解的是，所述接地端PGND与所述接地端GND为不同的电源网络的参考地。

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，假设所述电源模块为外部应急启动电源包含的储能组件，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21正确接入(也可以称为“正向接入”，以下统一简称为“正接”)所述智能连接装置100中，且所述外部负载正接所述负载连接端22中时，所述外部应急启动电源即可通过由所述电源连接端21、所述开关模块23、所述负载连接端22构成的所述电流输出回路20对所述外部负载进行放电输出，即，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。

所述智能连接装置100还包括与所述开关模块23电连接的控制器40，所述控制器40用于对所述开关模块23进行通断控制。在本实施方式中，所述控制器40用于输出驱动信号RELAY_EN2至所述开关模块23，以导通所述开关模块23，即，所述开关模块23在接收到所述控制器40输出的驱动信号RELAY_EN2时进入导通状态，从而导通所述电源连接端21与所述负载连接端22之间的电连接，使所述电源模块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。所述开关模块23在未接收到所述控制器40输出的驱动信号RELAY_EN2时处于断开状态，从而断开所述电源连接端21与所述负载连接端22之间的电连接，使所述电源模块无法对所述外部负载进行放电输出。

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22电连接的负载检测模块30，所述负载检测模块30用于通过所述负载连接端22来检测所述外部负载的状态，并根据检测结果输出相应的检测信号VOUT_SN。所述检测信号VOUT_SN用于对所述开关模块23进行控制。

其中，所述外部负载的状态至少包括所述外部负载的接入状态以及所述外部负载的电参数。所述外部负载的电参数包括所述外部负载的电压、电流、功率、电阻或温度中的至少一种。

在本实施方式中，所述负载检测模块30包括第一检测端301、第二检测端302以及检测信号输出端303，其中，所述负载检测模块30的第一检测端301与所述负载正连接端CAR+电连接，所述负载检测模块30的第二检测端302与所述负载负连接端CAR-电连接。所述负载检测模块30通过所述第一检测端301和所述第二检测端302检测所述外部负载的接入状态以及所述外部负载的电参数，并通过所述检测信号输出端303输出所述 检测信号VOUT_SN。可以理解的是，对应于外部负载的不同插入状态以及外部负载的不同使用状态，所述检测信号VOUT_SN的输出值也不同。

在本实施方式中，所述控制器40还与所述负载检测模块30的检测信号输出端303电连接，所述控制器40用于接收所述检测信号输出端303输出的检测信号VOUT_SN，并根据所述检测信号VOUT_SN对所述开关模块23进行控制，从而控制所述电源模块对所述外部负载的放电输出情况。例如图1所示，所述控制器40通过检测信号输入端口41来接收所述检测信号输出端303输出的检测信号VOUT_SN，并且根据接收到的所述检测信号来确定所述外部负载的接入状态以及所述外部负载的电参数，从而确定是否要输出所述驱动信号RELAY_EN2来导通所述开关模块23。其中，所述控制器40可通过驱动信号输出端口42来输出所述驱动信号RELAY_EN2。

在本实施方式中，所述检测信号VOUT_SN包括一模拟信号，所述控制器40用于根据所述模拟信号VOUT_SN的值能够确定所述外部负载的接入状态以及处于正接状态下的所述外部负载的电参数。

具体地，在本实施方式中，所述负载检测模块30在检测到所述负载连接端22空载，即所述外部负载未接入到所述负载连接端22时输出的所述检测信号VOUT_SN包括第一电压信号。所述第一电压信号用于控制所述开关模块23断开所述电源连接端21与所述负载连接端22之间的电连接，从而断开所述电源模块与所述外部负载之间的电连接。例如，所述第一电压信号可传输至所述控制器40，所述控制器40用于根据所述第一电压信号控制所述开关模块23断开所述电源连接端21与所述负载连接端22之间的电连接。其中，所述第一电压信号的电压值为第一预设值，如此，可确保所述控制器40能够准确识别出所述外部负载的接入状态。可以理解的是，在所述外部负载未接入到所述负载连接端22时将所述开关模块23断开，可以确保电路的用电安全。

所述负载检测模块30在检测到所述外部负载反接到所述负载连接端22时输出的所述检测信号VOUT_SN包括第二电压信号。所述第二电压信号用于控制所述开关模块23断开所述电源连接端21与所述负载连接端22之间的电连接，从而断开所述电源模块与所述外部负载之间的电连接。例如，所述第二电压信号可传输至所述控制器40，所述控制器40用于根据所述第二电压信号控制所述开关模块23断开所述电源连接端21与所述负载连接端22之间的电连接。其中，所述第二电压信号的电压值为第二预设值，且所述第一预设值与所述第二预设值不同。如此，可确保所述控制器40能够准确识别出所述外部负载的接入状态。可以理解的是，在所述外部负载反接到所述负载连接端22时将所述开关模块23断开，可以确保电路的用电安全。

所述负载检测模块30在检测到所述外部负载正接到所述负载连接端22时输出的所述检测信号VOUT_SN包括第三电压信号。其中，所述第三电压信号的电压值属于第三电压值范围，并且，所述第三电压信号的电压值与所述外部负载的负载电压值成预设比例关系。在本实施方式中，所述第一电压信号的电压值与所述第二电压信号的电压值均在所述第三电压值范围之外。如此，可确保根据所述检测信号的不同电压值能够准确识别出所述外部负载的不同接入状态。

其中，第三电压值范围可以是除开第一电压信号的电压值和第二电压信号的电压值外的某一电压值范围，第三电压值范围也可以是第一电压信号的电压值和第二电压信号的电压值外的所有值。假设第一电压信号的电压值U1和第二电压信号的电压值U2。示例性地，提前设定第三电压值范围为(U0，U3)，且U1和U2均不属于(U0，U3)；当接收到检测信号的电压值U _X属于(U0，U3)，则确定检测信号包括第三电压信号，示例性地，当接收到检测信号的电压值U _X不属于U1和U2，则确定检测信号包括第三电压信号。在本实施方式中，所述外部负载的电参数包括所述外部负载的负载电压。所述第三电压信号的电压值用于确定所述外部负载的负载电压，并且，如果确定所述外部负载的负载电压满足预设条件，所述第三电压信号还用于控制所述开关模块23导通所述电源连接端21与所述负载连接端22之间的电连接，使所述电源模块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。例如，所述第三电压信号可传输至所述控制器40，所述控制器40还用于在接收到所述第三电压信号时，根据所述第三电压信号的电压值确定所述外部负载的负载电压。所述控制器40还用于确定所述外部负载的负载电压是否满足预设条件，并且，如果确定所述外部负载的负载电压满足所述预设条件，所述控制器40输出所述驱动信号RELAY_EN2至所述开关模块23，以控制所述开关模块23导通所述电源连接端21与所述负载连接端22之间的电连接。

以所述外部负载为汽车电池、所述电源模块为启动电源设备的储能组件为例，在一种实施方式中，所述控制器40用于根据预设时间内接收到的所述第三电压信号的电压值确定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，即确定所述汽车电池的电压是否发生电压跌落。所述控制器40还用于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，即，所述汽车电池的电压发生电压跌落时，确定所述汽车电池的负载电压满足所述预设条件，并输出所述驱动信号RELAY_EN2来导通所述开关模块23，使所述启动电源设备为所述汽车电池提供电力。也就是说，所述预设条件包括所述外部负载的负载电压值在预设时间内下降的幅度超过预设幅度阈值。

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，通过导通所述开关模块23即可利用所 述启动电源设备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40仅在所述汽车电池用于启动汽车时才导通所述开关模块23，如此，既可节约启动电源设备的电量，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40用于根据接收到的所述第三电压信号的电压值确定所述汽车电池的电压值是否小于第一预设电压阈值，并在确定所述汽车电池的电压值小于所述第一预设电压阈值时，根据预设时间内接收到的所述第三电压信号的电压值确定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条件，并输出所述驱动信号RELAY_EN2来导通所述开关模块23，使所述电源模块为所述汽车电池提供电力。也就是说，所述预设条件为所述外部负载的负载电压值小于所述第一预设电压阈值，且所述外部负载的负载电压值在预设时间内下降的幅度超过预设幅度阈值。

可以理解的是，若所述汽车电池的电压值小于所述第一预设电压阈值，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40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导通所述开关模块23，既可节约启动电源设备的电量，又可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设备反向充电。

本申请提供所述智能连接装置100，通过负载检测模块30来同时检测外部负载的接入状态以及外部负载的电参数，并输出单个模拟量信号来同时指示外部负载的接入状态以及外部负载的电参数，再由控制器40根据该单个模拟量信号进行数据分析以及作出相应的控制操作，可有效地减少所述控制器40针对模拟量信号的采集需求，解决了外围控制电路的繁杂性，使电路控制变得更简单，从而可降低控制系统的故障率，极大程度上提升了产品的安全及可靠性，同时还降低了产品的材料成本。

图3为本申请的第二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，在所述第二实施方式中，所述智能连接装置101的负载检测模块30包括负载正反接检测电路31和负载电参数检测电路32。其中，所述负载正反接检测电路31与所述负载连接端22电连接，所述负载正反接检测电路31用于检测所述外部负载的接入状态，并通过其电压输出端304输出相应的接入状态信号。

所述负载电参数检测电路32分别与所述负载正反接检测电路31的电压输出端304以及所述负载连接端22电连接，所述负载电参数检测电路32用于接收所述负载正反接检测电路31输出的接入状态信号以及检测所述外部负载的电参数，并至少根据所述负载正反接检测电路31输出的接入状态信号以及所述电参数输出相应的所述检测信号VOUT_SN。

本申请第二实施方式提供的智能连接装置101通过负载正反接检测电路31来检测外部负载的接入状态，以及通过负载电参数检测电路32来检测所述外部负载的电参数，并将负载正反接检测电路31的电压输出端电连接至负载电参数检测电路32，从而可利用所述负载电参数检测电路32来将所述负载正反接检测电路31检测到的模拟量信号与所述负载电参数检测电路32检测到的模拟量信号合并成单个模拟量信号之后再传递给控制器40，使所述控制器40只需针对所述单个模拟量信号进行数据分析以及对所述开关模块23作出相应的控制操作，从而可有效地减少了所述控制器40针对模拟量信号的采集需求，解决了外围控制电路的繁杂性，使电路控制变得更简单，进而降低控制系统的故障率，在极大程度上提升了产品的安全及可靠性，以及节省了产品售后服务的人力和物力成本，同时还降低了产品的材料成本。

图4为本申请第一实施方式提供的负载检测模块30的电路结构示意图。如图4所示，所述负载正反接检测电路31包括传感器件U3和开关电路311，所述传感器件U3包括第一检测引脚2、第二检测引脚1、电压输入引脚4、以及输出引脚3。其中，所述第一检测引脚2通过二极管D9与所述第一检测端301电连接，并且，所述二极管D9的正极与所述第一检测引脚2电连接，所述二极管D9的负极与所述第一检测端301电连接。所述第二检测引脚1通过电阻R20与所述第二检测端302电连接。

在所述第一实施方式中，所述负载正反接检测电路31还包括电压输入端305，所述电压输入端305与一电压源电连接。在一种实施方式中，所述电压源可为所述电源模块，即，所述电压输入端305与所述电源正连接端BAT+电连接，如此，所述电压输入端305接收到的输入电压可由所述电源模块来提供。可选地，在另一种实施方式中，所述电压源也可为一稳压电源模块84(如图7所示)，如此，所述电压输入端305接收到的输入电压可由所述稳压电源模块84输出的稳定电压VCC，例如5V的电压来提供。所述电压输入引脚4通过电阻R19与所述电压输入端305电连接。

所述传感器件U3通过所述第一检测引脚2以及所述第二检测引脚1来检测所述外部负载的接入状态。在所述第一实施方式中，如果检测到所述负载连接端22空载或所述外部负载正接到所述负载连接端22，所述传感器件U3断开所述传感器件U3的电压输入引脚4和输出引脚3之间的电连接，使所述输出引脚3处于无输出状态。如果检测到所述外部负载反接到所述负载连接端22，所述传感器件U3导通所述传感器件U3的电压输入引脚4和输出引脚3之间的电连接，使所述输出引脚3输出所述电压源提供的电压信号，即，所述电压源的电压经过所述电阻R19的降压之后，从所述传感器件U3的输出引脚3输出。

在所述第一实施方式中，所述传感器件U3为光电隔离器件，所述光电隔离器件包括发光二极管D0和光敏三极管Q0。其中，所述发光二极管D0电连接于所述第一检测引脚2以及所述第二检测引脚1之间。具体地，所述发光二极管D0的正极A与所述第二检测引脚1电连接，所述发光二极管D0的负极K与所述第一检测引脚2电连接。所述光敏三极管Q0电连接于所述电压输入引脚4和所述输出引脚3之间。具体地，所述光敏三极管Q0的基极与所述发光二极管D0耦合，集电极C与所述电压输入引脚4电连接，发射极E与所述输出引脚3电连接。

在所述第一实施方式中，所述开关电路311电连接于所述电压输出端304与所述传感器件U3的输出引脚3之间。所述开关电路311在未接收到所述传感器件U3的输出引脚3输出的电压信号时处于断开状态，使所述电压输出端304处于无输出状态。所述开关电路311在接收到所述传感器件U3的输出引脚3输出的电压信号时处于导通状态，使所述电压输出端304输出第二预设电压阈值。

具体地，所述开关电路311包括三极管Q5和稳压二极管ZD1，其中，所述三极管Q5的基极B通过所述稳压二极管ZD1接地，所述三极管Q5的基极B还通过电阻R16与所述三极管Q5的集电极C电连接。所述三极管Q5的集电极C还通过二极管D8与所述传感器件U3的输出引脚3电连接，即，所述三极管Q5的集电极C构成所述开关电路311的输入端来接收所述传感器件U3的输出引脚3输出的电压信号。其中，所述二极管D8的正极与所述传感器件U3的输出引脚3电连接，负极与所述三极管Q5的集电极C电连接。所述开关电路311通过所述三极管Q5的发射极E与所述负载正反接检测电路31的电压输出端304电连接。在所述第一实施方式中，所述三极管Q5采用NPN三极管。

在所述第一实施方式中，所述外部负载的电参数为所述外部负载的负载电压。所述负载电参数检测电路32包括依次串联于所述第一检测端301和接地端之间的第一分压电阻R17和第二分压电阻R18，其中，所述第一分压电阻R17和所述第二分压电阻R18之间的连接点包括电压检测点P，所述电压检测点P还分别与所述负载正反接检测电路31的电压输出端304(即，所述三极管Q5的发射极E)以及所述负载检测模块30的所述检测信号输出端303电连接。

其中，在所述第一实施方式中，所述电压检测点P与所述电压输出端304之间还可设置有第三分压电阻R15。所述电压检测点P还通过电阻R40以及电容C8电连接到接地端，其中，所述电阻R40与所述电容C8构成RC滤波电路，以滤除所述电压检测点P输出至所述检测信号输出端303的信号中所包含的噪声信号，使所述检测信号输出端303能够接收并输出稳定的检测信号VOUT_SN。所述负载电参数检测电路32还包括串联于接地端和电压源之间的两个二极管D7和D10，所述两个二极管D7和D10之间的连接点与所述电压检测点P电连接，所述两个二极管D7和D10所在的电路构成钳位电路来保护所述控制器40的检测信号输入端口41。

下面对图4所示的负载检测模块30的整个电路结构的工作原理进行介绍。

工作时，若所述负载连接端22空载，则所述发光二极管D0中没有电流流过，所述发光二极管D0不发光，所述光敏三极管Q0截止，从而断开所述传感器件U3的电压输入引脚4和输出引脚3之间的电连接，此时，所述传感器件U3处于无输出状态。所述三极管Q5由于其基极B未接收到所述传感器件U3输出的电压信号而截止，使所述电压输出端304处于无输出状态。即，所述负载正反接检测电路31在检测到所述负载连接端22空载时不输出任何信号。

由于所述负载连接端22空载，所述第一检测端301未接收到输入电压，所述电压检测点P通过所述第二分压电阻R18电连接到接地端而处于低电平状态，因此，所述检测信号输出端303输出的所述检测信号VOUT_SN为固定的低电平信号，其中，所述固定的低电平信号即为上文所述的电压值为第一预设值的第一电压信号。

若所述外部负载反接到所述负载连接端22，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+，则所述发光二极管D0中有电流流过，使所述发光二极管D0发光，所述光敏三极管Q0的基极受到光照后产生电流，使所述光敏三极管Q0导通，从而导通所述传感器件U3的电压输入引脚4和输出引脚3之间的电连接，此时，所述输出引脚3输出所述电压源提供的电压信号。

所述三极管Q5的基极B通过所述电阻R16接收到所述传感器件U3的输出引脚3输出的电压信号而使所述三极管Q5饱和导通。同时，所述三极管Q5的基极B的电压值在所述稳压二极管ZD1的稳压作用下被钳位在固定电压值U1。由于所述三极管Q5饱和导通，其基极B与发射极E之间的电压差为U _{Q5_BE}≈0.7V，因此，所述三极管Q5的发射极E的电压值也被钳位在第二预设电压阈值U2，其中，U2＝U1-0.7，从而在所述电压输出端304输出所述第二预设电压阈值U2，即，所述负载正反接检测电路31输出所述第二预设电压阈值U2。此时，所述接入状态信号的电压值等于所述第二预设电压阈值U2。

由于所述外部负载反接到所述负载连接端22，所述第一检测端301与所述外部负载的负极电连接，相当于第一分压电阻R17和第二分压电阻R18电连接于两个接地端之间，因此，所述外部负载的电压在所述电压检测点P不产生分压。所述电压检测点P接收到所述负载正反接检测电路31的电压输出端304输出的所述第 二预设电压阈值U2，所述第三分压电阻R15和所述第二分压电阻R18对所述电压输出端304输出的所述第二预设电压阈值U2进行比例分压，使所述电压检测点P的电压为：U _P＝U2*R18/(R15+R18)＝(U1-0.7)*R18/(R15+R18)。本申请对所述第三分压电阻R15和所述第二分压电阻R18的阻值、以及所述固定电压值U1的电压值不做限定。

可以理解的是，在所述智能连接装置101出厂之后，所述三极管Q5、稳压二极管ZD1的型号、电参数等固定不变，因此，在所述外部负载反接到所述负载连接端22时，所述三极管Q5的基极B的电压能够在所述稳压二极管ZD1的稳压作用下被钳位在所述固定电压值U1，而所述三极管Q5的发射极E的电压也能够被钳位在所述第二预设电压阈值U2。可以理解的是，在所述智能连接装置101出厂之后，所述第三分压电阻R15和所述第二分压电阻R18的阻值也固定不变，因此，在所述外部负载反接到所述负载连接端22时，所述电压检测点P的电压U _P的电压值能够保持为预设固定值，所述检测信号输出端303输出的所述检测信号VOUT_SN的电压值也能够保持为预设固定值，其中，所述检测信号输出端303此时输出的所述检测信号VOUT_SN即为上文所述的第二电压信号，所述预设固定值即为上文所述的第二预设值。

若所述外部负载正接到所述负载连接端22，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-，则所述发光二极管D0中没有电流流过，所述发光二极管D0不发光，所述光敏三极管Q0截止，从而断开所述传感器件U3的电压输入引脚4和输出引脚3之间的电连接，此时，所述传感器件U3处于无输出状态。所述三极管Q5由于其基极B未接收到所述传感器件U3输出的电压信号而截止，使所述电压输出端304处于无输出状态。即，所述负载正反接检测电路31在检测到所述外部负载正接到所述负载连接端22时不输出任何信号。

由于所述外部负载正接到所述负载连接端22，所述第一检测端301与所述外部负载的正极电连接而接收到输入电压，即所述外部负载的负载电压，所述第一分压电阻R17和所述第二分压电阻R18对所述外部负载的负载电压进行比例分压，使所述电压检测点P的电压为：U _P＝U _CAR+*R18/(R17+R18)。本申请对所述第一分压电阻R17和所述第二分压电阻R18的阻值不做限定。其中，在正常情况下，所述外部负载的负载电压通常在6～7V以上。

可以理解的是，在所述智能连接装置101出厂之后，所述第一分压电阻R17和所述第二分压电阻R18的阻值固定不变，因此，在所述外部负载正接到所述负载连接端22时，所述电压检测点P的电压U _P的电压值能够与所述外部负载的负载电压U _CAR+的电压值保持预设比例关系，即，所述电压检测点P的电压U _P的电压值能够线性跟随所述外部负载的负载电压U _CAR+的电压值的变化而变化，使所述检测信号输出端303输出的所述检测信号VOUT_SN的电压值与所述外部负载的负载电压U _CAR+的电压值保持预设比例关系，其中，所述检测信号输出端303此时输出的所述检测信号VOUT_SN即为上文所述的第三电压信号。可以理解的是，所述第三电压信号的电压值与所述外部负载的负载电压U _CAR+的电压值所成的预设比例关系由所述第一分压电阻R17和所述第二分压电阻R18的阻值来决定。

在所述第一实施方式中，如上文的分析可知，在所述负载检测模块30中，可以根据需求来预先设置电阻元器件(例如电阻R15、R17、R18)的阻值，以及稳压二极管ZD1的型号，使所述第一电压信号与所述第二电压信号分别具有不同的电压值，并且使所述第一电压信号的电压值与所述第二电压信号的电压值均在所述第三电压信号的电压值所属的第三电压值范围之外。由于所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号的电压值并不相同，且所述第一电压信号的电压值和所述第二电压信号的电压值均为预设值，因此，当所述负载检测模块30将所述检测信号VOUT_SN传输至所述控制器40时，所述控制器40即可根据所述检测信号VOUT_SN的电压值来确定所述外部负载的接入状态以及所述外部负载的负载电压。

上述第一实施方式提供的智能连接装置101通过由包括光电隔离器件和开关电路311的负载正反接检测电路31来检测外部负载的接入状态并输出相应的模拟量信号，以及通过由包括阻尼分压器件的负载电参数检测电路32来检测所述外部负载的负载电压并输出相应的模拟量信号，再由所述负载电参数检测电路32将两个模拟量信号组合成单个模拟量信号之后再传递给控制器40，使所述控制器40只需针对所述单个模拟量信号进行数据分析以及作出相应的控制操作，从而可有效地减少了控制器40针对模拟量信号的采集需求，解决了外围控制电路的繁杂性，使电路控制变得更简单，进而降低控制系统的故障率，在极大程度上提升了产品的安全及可靠性，以及节省了产品售后服务的人力和物力成本，同时还降低了产品的材料成本。

图5为本申请第二实施方式提供的负载检测模块30’的电路结构示意图。如图5所示，所述负载检测模块30’包括负载正反接检测电路31’和负载电参数检测电路32’。其中，所述负载正反接检测电路31’包括电压输入端305’和电压输出端304’，其中，所述电压输入端305’与一电压源，例如电源管理电路33的输出端电连接，以接收所述电源管理电路33输出的稳定电压VCC，例如5V的电压。在其他实施方式中，所述电压源也可为所述稳压电源模块84(如图7所示)，如此，所述电压输入端305’接收到的稳定电压可由所述稳压电源模块84来提供。

在所述第二实施方式中，所述负载正反接检测电路31’包括组合开关电路，所述组合开关电路包括第一开关单元Q11、第二开关单元Q10、第三开关单元Q9、第四开关单元Q7、第一分压模块312、以及第二分压模 块313。

其中，所述第一分压模块312包括依次串联电连接于所述电压输入端305’与所述接地端GND之间的至少两个电阻R35和R38，所述第一分压模块312包含的所述至少两个电阻R35和R38之间的连接点中包括第一分压节点P1。

所述第一开关单元Q11、所述第二开关单元Q10、第三开关单元Q9均至少包括第一连接端E、第二连接端C、和控制端B，其中，通过控制提供给各个开关单元的控制端B的电压值即可控制各个开关单元导通或截止。

在所述第二实施方式中，所述第二开关单元Q10和所述第一开关单元Q11依次串联电连接于所述电压输入端305’与所述接地端GND之间，例如，所述第二开关单元Q10的第一连接端E与所述电压输入端305’电连接，所述第二开关单元Q10的第二连接端C与所述第一开关单元Q11的第二连接端C电连接，所述第一开关单元Q11的第一连接端E与所述接地端GND电连接。所述第一分压节点P1分别与所述第一开关单元Q11的控制端B以及所述第一检测端301电连接。其中，所述第一分压节点P1与所述接地端GND之间还反接有与所述电阻R38并联的二极管D16，所述第二开关单元Q10与所述第一开关单元Q11之间还串联有电阻R32。

所述第二分压模块313包括依次串联电连接于所述电压输入端305’与所述接地端GND之间的至少两个电阻R29和R36，所述第二分压模块313包含的所述至少两个电阻R29和R36之间的连接点中包括第二分压节点P2。

所述第三开关单元Q9与所述电阻R29并联电连接于所述电压输入端305’与所述第二分压节点P2之间，例如，所述第三开关单元Q9的第一连接端E以及所述电阻R29的一端均电连接于所述电压输入端305’，所述第三开关单元Q9的第二连接端C以及所述电阻R29的另一端均电连接于所述第二分压节点P2。所述第二开关单元Q10的控制端B与所述第三开关单元Q9的控制端B电连接，并与所述第三开关单元Q9的控制端B共同电连接至所述第二开关单元Q10和所述第一开关单元Q11之间的电连接点F。其中，在所述电压输入端305’与所述第二分压节点P2之间还可设置有与所述第三开关单元Q9串联的电阻R31，即，所述第三开关单元Q9与所述电阻R31串联后，再与所述电阻R29并联。例如，所述第三开关单元Q9的第二连接端C通过所述电阻R31电连接于所述第二分压节点P2。

所述第四开关单元Q7至少包括第一连接端S、第二连接端D、和控制端G，其中，通过控制提供给所述第四开关单元Q7的控制端G的电压值即可控制所述第四开关单元Q7导通或截止。

在所述第二实施方式中，所述第四开关单元Q7电连接于所述电压输入端305’与所述电压输出端304’之间，例如，所述第四开关单元Q7的第一连接端S与所述电压输入端305’电连接，所述第四开关单元Q7的第二连接端D与所述电压输出端304’电连接。所述第四开关单元Q7的控制端G与所述第二分压节点P2电连接。其中，所述电压输出端304’与所述接地端GND之间还反接有二极管D14。所述电压输入端305’与所述电压输出端304’之间还可设置有与所述第四开关单元Q7串联的二极管D12和电阻R28。

在所述第二实施方式中，所述外部负载的电参数为所述外部负载的负载电压。所述负载电参数检测电路32’包括第三分压模块321，所述第三分压模块321包括依次串联于所述第一检测端301和所述接地端GND之间的至少两个电阻R30和R37，所述第三分压模块321包含的所述至少两个电阻R30和R37之间的连接点中包括第三分压节点P3。所述第三分压节点P3还分别电连接于所述负载正反接检测电路31’的电压输出端304’以及所述负载检测模块30’的所述检测信号输出端303。

在所述第二实施方式中，所述第三分压节点P3还通过所述电阻R34和电容C10电连接到所述接地端GND，所述电阻R34与所述电容C10构成RC滤波电路，以滤除所述第三分压节点P3输出至所述检测信号输出端303的信号中包含的噪声信号，使所述检测信号输出端303能够接收并输出稳定的检测信号VOUT_SN。在所述第二实施方式中，所述检测信号输出端303还通过二极管D13电连接至电压源VCC，其中，所述二极管D13的正极与所述检测信号输出端303电连接，所述二极管D13所在的电路构成所述控制器40的检测信号输入端口41的保护电路。

其中，在所述第二实施方式中，所述第一开关单元Q11采用高电平导通的晶体管，例如NMOS管或NPN三极管，所述第二开关单元Q10、所述第三开关单元Q9、所述第四开关单元Q7均采用低电平导通的晶体管，例如PMOS管或PNP三极管。具体地，在所述第二实施方式中，所述第一开关单元Q11采用NPN三极管，所述第二开关单元Q10和所述第三开关单元Q9均采用PNP三极管，所述第四开关单元Q7采用PMOS管。如图5所示，所述第一连接端E对应为三极管的发射极，所述第二连接端C对应为三极管的集电极，所述第一开关单元Q11通过其发射极E与所述接地端GND电连接，以及通过其集电极C和所述电阻R32与所述第二开关单元Q10的集电极C电连接。所述第二开关单元Q10的发射极E、所述第三开关单元Q9的发射极E、以及所述第四开关单元Q7的源极S均与所述电压输入端305’电连接。

下面对图5所示的负载检测模块30’的整个电路结构的工作原理进行介绍。

工作时，若所述负载连接端22空载，则所述第一分压模块312对所述电压输入端305’接收到的稳定电压VCC进行比例分压，在所述第一分压节点P1上产生的第一电压U _P1使所述第一开关单元Q11导通。其中， 本申请对所述电阻R35和所述电阻R38的阻值不做限定，只要在所述负载连接端22空载时，所述第一分压节点P1上的第一电压U _P1能够满足使所述第一开关单元Q11导通的条件即可，例如，所述电阻R35和所述电阻R38的阻值可均设为10KΩ。

所述第二开关单元Q10的控制端B和所述第三开关单元Q9的控制端B通过电阻R32和导通的所述第一开关单元Q11电连接到所述接地端GND，从而使所述第二开关单元Q10和所述第三开关单元Q9同时导通。所述第三开关单元Q9导通后，所述电阻R31与所述电阻R29并联之后再与电阻R36串联，导致所述电压输入端305’与所述第二分压节点P2之间的等效电阻变小，从而提高所述第二分压节点P2的电压，使所述第二分压节点P2与所述电压输入端305’的压差，即所述第四开关单元Q7的栅源电压VGS的绝对值小于所述第四开关单元Q7的开启电压VTP的绝对值，从而使所述第四开关单元Q7截止。其中，本申请对所述电阻R31、所述电阻R29、以及所述电阻R36的阻值不做限定，只要在所述负载连接端22空载时，所述第二分压节点P2与所述电压输入端305’的压差能够满足使所述第四开关单元Q7截止的条件，且在所述负载连接端22反接到所述负载连接端22时，所述第二分压节点P2与所述电压输入端305’的压差能够满足使所述第四开关单元Q7导通(下文将会介绍)的条件即可，例如，所述电阻R31阻值可设为1KΩ，所述电阻R29的阻值可设为100KΩ，所述电阻R36阻值可设为10KΩ。

由于所述第四开关单元Q7截止，所述电压输入端305’接收到的稳定电压VCC无法通过所述第四开关单元Q7来传输至所述电压输出端304’，从而使所述电压输出端304’处于无输出状态。即，所述负载正反接检测电路31’在检测到所述负载连接端22空载时不输出任何信号。

同时，在所述第一开关单元Q11导通后，由于所述第一开关单元Q11的基极B与发射极E之间的电压差为U _{Q11_BE}≈0.7V，且所述第一开关单元Q11通过其发射极E与所述接地端GND电连接，因此，所述第一开关单元Q11的基极B和所述第一分压节点P1的电压U _P1均被钳位在0.7V，即，所述第一开关单元Q11的基极B和所述第一分压节点P1的电压U _P1保持为预设的电压值。所述第一分压节点P1的电压U _P1通过所述电阻R33传输至所述第一检测端301，即，所述第一分压节点P1的电压U _P1在由所述电阻R33、所述第一检测端301、所述第三分压模块321、所述接地端GND构成的电流回路中传输，如此，所述电阻R33、以及所述第三分压模块321包含的所述至少两个电阻R30和R37对所述第一分压节点P1的电压U _P1进行比例分压，使所述第三分压节点P3的电压U _P3为：U _P3＝0.7*R37/(R33+R30+R37)。本申请对所述电阻R33、R30和R37的阻值不做限定。可以理解的是，在所述智能连接装置101出厂之后，所述电阻R33、R30和R37的阻值固定不变，因此，所述第三分压节点P3的电压U _P3的电压值在所述负载连接端22空载时能够保持为预设固定值。相应地，所述检测信号输出端303输出的所述检测信号VOUT_SN的电压值也能够保持为预设固定值，其中，所述检测信号输出端303此时输出的所述检测信号VOUT_SN即为上文所述的第一电压信号，所述预设固定值即为上文所述的第一预设值。

若所述外部负载正接到所述负载连接端22，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-，则所述第一分压模块312包含的所述至少两个电阻R35和R38对所述电压输入端305’接收到的稳定电压VCC进行比例分压，在所述第一分压节点P1上的第一电压U _P1使所述第一开关单元Q11导通。如上文所述，在所述第一开关单元Q11导通时，所述第二开关单元Q10和所述第三开关单元Q9导通，所述第四开关单元Q7截止，所述电压输出端304’处于无输出状态，所述第一分压节点的电压U _P1被钳位在0.7V。即，所述负载正反接检测电路31’在检测到所述外部负载正接到所述负载连接端22时不输出任何信号。

由于所述外部负载的电压通常在6～7V以上，高于所述第一分压节点的电压U _P1，因此，所述第一检测端301的电压高于所述第一分压节点的电压U _P1，使所述第一分压节点的电压U _P1无法通过所述第一检测端301传输到所述第三分压节点P3。这时，由于所述外部负载正接到所述负载连接端22，所述第一检测端301与所述外部负载的正极电连接而接收到输入电压，即所述外部负载的负载电压，所述第三分压模块321包含的所述至少两个电阻R30和R37对所述第一检测端301接收到的所述外部负载的负载电压U _CAR+进行比例分压，使所述第三分压节点P3的电压为：U _P3＝U _CAR+*R37/(R30+R37)。由于所述电阻R30和R37的阻值固定不变，因此，在所述外部负载正接到所述负载连接端22时，所述第三分压节点P3的电压U _P3的电压值能够与所述负载电压U _CAR+的电压值保持预设比例关系，即，所述第三分压节点P3的电压U _P3的电压值能够线性跟随所述负载电压U _CAR+的电压值的变化而变化，使所述检测信号输出端303输出的所述检测信号VOUT_SN的电压值与所述外部负载的负载电压U _CAR+的电压值保持预设比例关系，其中，所述检测信号输出端303此时输出的所述检测信号VOUT_SN即为上文所述的第三电压信号。可以理解的是，所述第三电压信号的电压值与所述外部负载的负载电压值所成的预设比例关系由所述第三分压模块包含的所述至少两个电阻R30和R37的阻值来决定。

若所述外部负载反接到所述负载连接端22，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+，为了描述方便，将所述第一开关单元Q11的发射极E与所述接地端GND之间的连接节点设为第一参考点A1，将所述第一检测端301设为第二参考点A2。其中，所述电压输入端305’、所述第一参考点A1、所述第二参考点A2、以及所述第一分压节 点P1之间的等效电路图请参阅图6。如图6所示，在所述负载连接端22空载时，如上文所述，所述第一分压节点P1的电压U _P1被钳位在0.7V。如上文所述，所述第二检测端302与所述负载连接端22的负载负连接端CAR-电连接，而所述负载负连接端CAR-通过电流检测元件J1与所述接地端GND电连接，由于所述电流检测元件J1的电阻很小，几乎可以忽略，相当于所述负载负连接端CAR-与所述接地端GND短接，如此，当所述外部负载反接到所述负载连接端22时，所述第一参考点A1与所述外部负载的正极电连接，所述第二参考点A2与所述外部负载的负极电连接，相当于所述外部负载电连接于所述第一参考点A1和所述第二参考点A2之间，所述电阻R38与所述外部负载的内阻串联之后，再与所述电阻R33并联，从而使所述第二参考点A2与所述第一分压节点P1之间的等效电阻减小，这时，以所述第二参考点A2作为零电位的参考点可知，所述第一分压节点P1的电压会降低，即U _P1<0.7V，如此，当所述负载连接端22从空载状态切换到与所述外部负载反接时，所述第一开关单元Q11的状态从导通状态切换为截止状态，同时，所述第二开关单元Q10和所述第三开关单元Q9由于各自的控制端B未接收到驱动电压信号而处于截止状态。此时，所述第二分压模块313包含的所述至少两个电阻R29和R36对所述电压输入端305’接收到的稳定电压VCC进行比例分压，使所述第二分压节点P2与所述电压输入端305’的压差，即所述第四开关单元Q7的栅源电压VGS的绝对值大于所述第四开关单元Q7的开启电压VTP的绝对值，从而使所述第四开关单元Q7导通。

此时，所述电压输入端305’接收到的稳定电压VCC通过导通的所述第四开关单元Q7传输至所述电压输出端304’，即，所述电压输入端305’接收到的稳定电压VCC在由导通的所述第四开关单元Q7、二极管D12、电阻R28、电压输出端304’、第三分压节点P3、电阻R37、接地端GND构成的电流回路中传输，如此，所述第三分压节点P3接收到所述电压输入端305’输入的稳定电压，所述电阻R28、R37对所述电压输入端305’输入的稳定电压VCC进行比例分压，使所述第三分压节点P3的电压为：U _P3＝U _VCC*R37/(R28+R37)。此时，所述接入状态信号的电压值与所述第三分压节点P3的电压U _P3的电压值相等。本申请对所述电阻R28的阻值不做限定。可以理解的是，在所述智能连接装置101出厂之后，所述电阻R28的阻值固定不变，因此，所述第三分压节点P3的电压U _P3的电压值在所述外部负载反接到所述负载连接端22时能够保持为预设固定值。相应地，所述检测信号输出端303输出的所述检测信号VOUT_SN的电压值也能够保持为预设固定值，其中，所述检测信号输出端303此时输出的所述检测信号VOUT_SN即为上文所述的第二电压信号，所述预设固定值即为上文所述的第二预设值。可以理解的是，在其他实施方式中，在所述电压输入端305’与所述电压输出端304’之间也可以不设置所述电阻R28。

在所述第二实施方式中，如上文的分析可知，在所述负载检测模块30’中，可以根据需求来预先设置电阻元器件(例如电阻R28、R30、R33、R37)的阻值，以及所述电压输入端305’所连接的电压源提供的稳定电压VCC的电压值，使所述第一电压信号与所述第二电压信号分别具有不同的电压值，并且使所述第一电压信号的电压值与所述第二电压信号的电压值均在所述第三电压信号的电压值所属的第三电压值范围之外。由于所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号的电压值并不相同，且所述第一电压信号和所述第二电压信号的电压值为预设值，因此，当所述负载检测模块30将所述检测信号VOUT_SN传输至所述控制器40时，所述控制器40即可根据所述检测信号VOUT_SN的电压值来确定所述外部负载的接入状态以及所述外部负载的负载电压。

上述第二实施方式提供的智能连接装置101通过由包括组合开关电路的负载正反接检测电路31’来检测外部负载的接入状态并输出相应的模拟量信号，以及通过由包括阻尼分压器件的负载电参数检测电路32’来检测所述外部负载的电压并输出相应的模拟量信号，再由所述负载电参数检测电路32’将两个模拟量信号组合成单个模拟量信号之后再传递给控制器40进行数据分析以及作出相应的控制操作，从而可有效地减少了控制器针对模拟量信号的采集需求，解决了外围控制电路的繁杂性，使电路控制变得更简单，进而降低控制系统的故障率，极大程度上提升了产品的安全及可靠性、以及节省了产品售后服务的人力和物力成本，同时还降低了产品的材料成本。

另外，所述组合开关电路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连接极性检测功能，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接入状态，进而能够显著地提升相关保护功能的检测速度和有效性，并进一步提升了电源输出控制系统的安全性和可靠性。

在本实施方式中，所述控制器40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40作为所述智能连接装置101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、执行驱动输出、控制等功能。可以理解的是，所述控制器40可包括多个输入输出端口，所述控制器40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101的连接、驱动和控制等功能。

图7为本申请的第三实施方式提供的一种智能连接装置102的功能模块示意图。如图7所示，在所述第 三实施方式中，所述智能连接装置102还可包括与所述控制器40电连接的通信接口模块81，所述控制器40可通过所述通信接口模块81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源模块的当前电池电压、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源模块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来导通所述开关模块23。可以理解的是，所述控制器40也可以将自身的软件版本信息、所述智能连接装置102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102的控制器40能够通过所述通信接口模块81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81提供的通信超时中断或数据交互信息出现异常信号时，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40停止输出所述驱动信号RELAY_EN2，从而断开所述开关模块23，以切断所述电流输出回路20，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102还包括电源输入状态检测模块82，所述电源输入状态检测模块82与所述电源连接端21以及所述控制器40分别电连接，所述电源输入状态检测模块82用于检测所述电源模块的接入状态，并输出相应的检测信号至所述控制器40。其中，所述电源输入状态检测模块82可为一电压检测电路。

可选地，所述智能连接装置102还包括与所述控制器40电连接的状态指示模块83，所述状态指示模块83用于根据所述控制器40输出的控制信号对所述外部负载的接入状态、所述外部负载的电压、所述智能连接装置102的工作模式等进行相应的状态提示。在一种实施方式中，所述状态指示模块83可包括负载状态指示模块，所述控制器40可根据接收到的所述检测信号VOUT_SN来确定所述外部负载的接入状态以及所述外部负载的电参数，并输出控制信号来控制所述负载状态指示模块对所述外部负载的接入状态以及所述外部负载的电参数进行相应的提示。在另一种实施方式中，所述状态指示模块83还可包括工作模式指示模块，所述控制器40可根据所述智能连接装置102的工作模式来输出控制信号，以控制所述工作模式指示模块对所述智能连接装置102的工作模式进行相应的提示。其中，所述状态指示模块83可包括显示单元和/或报警单元。所述显示单元可包括至少一个发光二极管或至少一个液晶显示器件，所述显示单元通过发光或显示信息来进行相应的提示。所述报警单元可包括至少一个蜂鸣器或喇叭，所述报警单元通过发出报警声音来进行相应的提示。可以理解的是，通过所述状态指示模块83的状态提示，可帮助用户随时了解外部负载是否正确接入到所述负载连接端，以便在所述外部负载未正确连接到所述负载连接端时，及时通知用户停止连接，并调整所述外部负载的连接端，例如调整电瓶夹设备的夹设方式，以保证产品的安全应用，另外，还可以帮助用户随时了解外部负载的电压状态、启动电源设备自身的状态等。

可选地，所述智能连接装置102还包括与所述电源连接端21和/或所述负载连接端22电连接的稳压电源模块84。其中，如图7和图8所示，所述稳压电源模块84用于通过所述电源连接端21，例如电源正连接端BAT+来接收所述电源模块提供的输入电压，和/或，通过所述负载连接端22，例如负载正连接端CAR+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稳定电压VCC，例如5V的直流电压，以给所述智能连接装置102的各个功能模块提供稳定的供电电压。例如，当外部启动电源设备通过所述电源连接端21正接所述智能连接装置102中时，所述稳压电源模块84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102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。其中，所述稳压电源模块84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)。

可选地，请再次参阅图7，所述智能连接装置102还包括与所述控制器40电连接的按键控制模块85，所述按键控制模块85能够接收用户的按压操作而产生按键指令，以强制所述控制器40输出所述驱动信号RELAY_EN2，从而实现所述电源模块对外部负载进行的放电输出。可以理解的是，所述控制器40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40在通电后默认进入自动输出模式。当所述控制器40处于自动输出模式时，所述控制器40在确定所述外部负载正接至所述负载连接端22，且所述外部负载的电压满足预设条件时才输出所述驱动信号RELAY_EN2。所述控制器40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40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。

可选地，所述智能连接装置102还包括与所述控制器40电连接的温度检测模块86，所述温度检测模块86用于检测所述开关模块23和/或内置的所述电源模块等的工作温度，并将检测到的温度值反馈给所述控制器40。所述控制器40还根据接收到的温度值分析所述开关模块23和/或内置的所述电源模块等的工作温度是否超出预设阈值，以及在分析出所述开关模块23和/或内置的所述电源模块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，从而断开所述开关模块23，以切断所述电流输出回路20，确保系统运行的安全性。

可选地，所述智能连接装置102还包括电连接于所述电源连接端21与所述负载连接端22之间的电流检测模块87，所述电流检测模块87还与所述控制器40电连接。所述电流检测模块87用于在所述开关模块23处 于导通状态期间实时采集所述电流输出回路20中的电流，即所述电源模块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40。在本实施方式中，所述电流检测模块87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87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BAT+之间。所述控制器40还根据接收到的电流采样信号分析所述电源模块的放电输出是否正常，以及在分析出所述电源模块的放电输出异常时，暂停输出所述驱动信号RELAY_EN2，从而断开所述开关模块23，以切断所述电流输出回路20，确保系统运行的安全性。

可选地，所述智能连接装置102还包括过流和短路保护模块88，所述过流和短路保护模块88与所述电流检测模块87以及所述控制器40分别电连接，所述过流和短路保护模块88用于监测所述电流检测模块87输出的电流采样信号是否超出超过预设定的电流阈值，以及在监测到所述电流采样信号时输出中断触发信号给所述控制器40，使所述控制器40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模块23，以切断所述电流输出回路20，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88的输出端也可以与所述开关模块23直接相连，从而在监测到所述电流采样信号时直接断开所述开关模块23。

本领域技术人员可以理解，前面所述的示意图1、图3、图7仅仅是本申请用于实现检测外部负载的接入状态和外部负载的电参数、以及所述电源模块对外部负载进行放电输出的功能的智能连接装置100、101、102的示例，并不构成对所述智能连接装置的限定，所述智能连接装置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。

请参阅图9-图10，本申请还提供一种启动电源设备200。如图9所示，所述启动电源设备200包括启动电源壳体201、储能组件202、以及智能连接装置103。其中，所述智能连接装置103可采用上述任意一实施方式提供的智能连接装置100-102的结构。所述储能组件202以及所述智能连接装置103的至少部分结构，例如电源连接端21、负载连接端22、开关模块23、负载检测模块30、控制器40、通信接口模块81、电源输入状态检测模块82、稳压电源模块84、温度检测模块86、电流检测模块87、过流和短路保护模块88等，可以设置于所述壳体201内，所述智能连接装置103的至少部分结构，例如状态指示模块83、按键控制模块85等，可以设置于所述壳体201上。

在本实施方式中，所述启动电源设备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而给所述储能组件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103的电源连接端21与所述启动电源设备200的储能组件202电连接。

在本实施方式中，如图9-图10所示，所述启动电源设备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103的负载连接端22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，所述启动电源设备200的外观结构可采用图10所示的启动电源设备200的结构或其他结构，本申请中不对所述启动电源设备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22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11-图12所示，启动电源设备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103的负载连接端22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设备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设备200和200’通过使用上述的智能连接装置103，可利用负载检测模块30或30’来同时检测外部负载的接入状态以及外部负载的电参数，并输出单个模拟量信号来同时指示外部负载的接入状态以及外部负载的电参数，使控制器40只需根据该单个模拟量信号进行数据分析以及作出相应的控制操作，可有效地减少所述控制器40针对模拟量信号的采集需求，解决了外围控制电路的繁杂性，使电路控制变得更简单，从而可降低控制系统的故障率，极大程度上提升了产品的安全及可靠性，同时还降低了产品的材料成本。

请参阅图13-图14，本申请还提供一种电瓶夹设备900。所述电瓶夹设备900包括壳体901、电源输入接口902、连接件903以及智能连接装置104。其中，所述智能连接装置104可采用上述任意一实施方式提供的智能连接装置100-102的结构。所述电源输入接口902设于所述壳体901上，所述电源输入接口902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包括储能组件(图未示)。在本实施方式中，所述电源输入接口902为连接端子，所述外部电源设备500还包括与所述电瓶夹设备900的电源输入接口902相适配的连接端口501，所述电瓶夹设备900通过所述电源输入接口902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104的至少部分结构，例如电源连接端21、负载连接端22、开关模块23、负载检测模块30、控制器40、通信接口模块81、电源输入状态检测模块82、稳压电源模块84、温度检测模块86、电流检测模块87、过流和短路保护模块88等，可以设于所述壳体901内，所述智能连接装置104的至少部分结构，例如状态指示模块83、按键控制模块85等，可以设置于所述壳体901上。

所述智能连接装置104的电源连接端21与所述电源输入接口902电连接，并通过所述电源输入接口902与所述外部电源设备500的储能组件电连接。

所述连接件903一端与所述智能连接装置104的负载连接端22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903为线夹。其中，所述连接件903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，所述电瓶夹设备900的外观结构可采用图14所示的电瓶夹设备900的结构或其他结构，本申请中不对所述电瓶夹设备900的外观结构做具体限定。

本申请提供的所述电瓶夹设备900通过使用上述的智能连接装置104，可利用负载检测模块30或30’来同时检测外部负载的接入状态以及外部负载的电参数，并输出单个模拟量信号来同时指示外部负载的接入状态以及外部负载的电参数，使控制器40只需根据该单个模拟量信号进行数据分析以及作出相应的控制操作，可有效地减少所述控制器40针对模拟量信号的采集需求，解决了外围控制电路的繁杂性，使电路控制变得更简单，从而可降低控制系统的故障率，极大程度上提升了产品的安全及可靠性，同时还降低了产品的材料成本。

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 (27)

1. 一种智能连接装置，包括：

   电源连接端，用于与电源模块电连接；

   负载连接端，用于与外部负载电连接；

   开关模块，电连接于所述电源连接端与所述负载连接端之间；

   负载检测模块，与所述负载连接端电连接，所述负载检测模块包括检测信号输出端，所述负载检测模块用于检测所述外部负载的状态，并根据检测结果在所述检测信号输出端输出相应的检测信号，所述检测信号用于对所述开关模块进行控制。
2. 如权利要求1所述的智能连接装置，其特征在于，所述外部负载的状态包括所述外部负载的接入状态以及所述外部负载的电参数。
3. 如权利要求1所述的智能连接装置，其特征在于，还包括：控制器，用于接收所述检测信号输出端输出的检测信号，并根据所述检测信号对所述开关模块进行控制，从而控制所述电源模块对所述外部负载的放电输出情况。
4. 如权利要求2所述的智能连接装置，其特征在于，所述检测信号包括一模拟信号，所述模拟信号的值能够确定所述外部负载的接入状态以及处于正接状态下的所述外部负载的电参数。
5. 如权利要求2或4所述的智能连接装置，其特征在于，所述外部负载的电参数包括所述外部负载的电压、电流或功率中的至少一种。
6. 如权利要求1或2所述的智能连接装置，其特征在于，所述负载检测模块在检测到所述负载连接端空载时输出的所述检测信号包括第一电压信号，其中，所述第一电压信号的电压值为第一预设值；以及

   所述第一电压信号用于控制所述开关模块断开所述电源连接端与所述负载连接端之间的电连接。
7. 如权利要求6所述的智能连接装置，其特征在于，所述负载检测模块在检测到所述外部负载反接到所述负载连接端时输出的所述检测信号包括第二电压信号，其中，所述第二电压信号的电压值为第二预设值，且所述第一预设值与所述第二预设值不同；以及

   所述第二电压信号用于控制所述开关模块断开所述电源连接端与所述负载连接端之间的电连接。
8. 如权利要求7所述的智能连接装置，其特征在于，所述负载检测模块在检测到所述外部负载正接到所述负载连接端时输出的所述检测信号包括第三电压信号，其中，所述第三电压信号的电压值与所述外部负载的负载电压值成预设比例关系；以及

   所述第三电压信号的电压值用于确定所述外部负载的负载电压，并且，如果确定所述外部负载的负载电压满足预设条件，所述第三电压信号还用于控制所述开关模块导通所述电源连接端与所述负载连接端之间的电连接。
9. 如权利要求8所述的智能连接装置，其特征在于，所述预设条件包括所述外部负载的负载电压值在预设时间内下降的幅度超过预设幅度阈值；或者

   所述预设条件包括所述外部负载的负载电压值小于第一预设电压阈值，且所述外部负载的负载电压值在预设时间内下降的幅度超过预设幅度阈值。
10. 如权利要求1或2所述的智能连接装置，其特征在于，所述负载检测模块包括：

    负载正反接检测电路，用于检测所述外部负载的接入状态，并根据所述外部负载的接入状态输出相应的接入状态信号；以及

    负载电参数检测电路，用于接收所述接入状态信号以及检测所述外部负载的电参数，并至少根据所述接入状态信号以及所述电参数输出相应的所述检测信号。
11. 如权利要求10所述的智能连接装置，其特征在于，所述负载正反接检测电路与所述负载连接端电连接，所述负载电参数检测电路分别与所述负载正反接检测电路以及所述负载连接端电连接。
12. 如权利要求10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，所述负载正连接端和所述负载负连接端用于与所述外部负载的正极和负极一一对应电连接；

    所述负载检测模块还包括与所述负载正连接端电连接的第一检测端和与所述负载负连接端电连接的第二检测端；所述负载检测模块通过所述第一检测端和所述第二检测端检测所述外部负载的接入状态以及电参数。
13. 如权利要求12所述的智能连接装置，其特征在于，所述负载正反接检测电路包括：

    电压输入端，与一电压源电连接；

    传感器件，包括第一检测引脚、第二检测引脚、电压输入引脚、以及输出引脚，其中，所述传感器件的第一检测引脚电连接于所述第一检测端，所述传感器件的第二检测引脚电连接于所述第二检测端，所述传感器件的电压输入引脚电连接于所述电压输入端；

    电压输出端；以及

    开关电路，电连接于所述电压输出端与所述传感器件的输出引脚之间。
14. 如权利要求13所述的智能连接装置，其特征在于，所述传感器件通过所述第一检测引脚以及第二检测引脚来检测所述外部负载的接入状态；

    如果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，所述传感器件断开所述传感器件的所述电压输入引脚和所述输出引脚之间的电连接，使所述输出引脚处于无输出状态；所述开关电路在未接收到所述传感器件的输出引脚输出的电压信号时处于断开状态，使所述电压输出端处于无输出状态；

    如果检测到所述外部负载反接到所述负载连接端，所述传感器件导通所述传感器件的所述电压输入引脚和所述输出引脚之间的电连接，使所述输出引脚输出所述电压源提供的电压信号；所述开关电路在接收到所述传感器件的输出引脚输出的电压信号时处于导通状态，使所述电压输出端输出第二预设电压阈值。
15. 如权利要求14所述的智能连接装置，其特征在于，所述传感器件包括光电隔离器件。
16. 如权利要求14所述的智能连接装置，其特征在于，所述开关电路包括三极管和稳压二极管，所述三极管的基极通过所述稳压二极管接地，所述三极管的基极还通过电阻与所述三极管的集电极电连接；所述三极管的集电极与所述传感器件的输出引脚电连接；所述三极管的发射极与所述负载正反接检测电路的电压输出端电连接。
17. 如权利要求16所述的智能连接装置，其特征在于，所述三极管在其基极未接收到所述传感器件输出的电压信号时截止，使所述电压输出端处于无输出状态；

    所述三极管还在其基极接收到所述传感器件输出的电压信号时饱和导通，所述三极管的基极的电压值在所述稳压二极管的稳压作用下被钳位在固定电压值，使所述三极管的发射极的电压值被钳位在所述第二预设电压阈值，从而在所述电压输出端输出所述第二预设电压阈值。
18. 如权利要求14所述的智能连接装置，其特征在于，所述负载电参数检测电路包括依次串联于所述第一检测端和接地端之间的第一分压电阻和第二分压电阻，其中，所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间的连接点包括电压检测点，所述电压检测点还分别与所述负载正反接检测电路的电压输出端以及所述负载检测模块的所述检测信号输出端电连接。
19. 如权利要求18所述的智能连接装置，其特征在于，所述检测信号包括第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号；

    在所述负载连接端空载时，所述电压检测点电连接到接地端而处于低电平状态，使所述检测信号输出端输出所述第一电压信号；

    在所述外部负载反接到所述负载连接端时，所述电压检测点接收到所述电压输出端输出的所述第二预设电压阈值，使所述电压检测点的电压值能够保持为预设固定值，从而使所述检测信号输出端输出所述第二电压信号；

    在所述外部负载正接到所述负载连接端时，所述第一检测端与所述外部负载的正极电连接而接收到所述外部负载的负载电压，所述第一分压电阻和所述第二分压电阻对所述外部负载的负载电压进行比例分压，使所述电压检测点的电压值能够与所述负载电压的电压值保持预设比例关系，从而使所述检测信号输出端输出所述第三电压信号。
20. 如权利要求12所述的智能连接装置，其特征在于，所述负载正反接检测电路包括：

    电压输入端，用于接收一电压源提供的稳定电压；

    电压输出端；

    第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、和第四开关单元；

    第一分压模块，包括串联电连接于所述电压输入端与接地端之间的至少两个电阻，所述第一分压模块包含的所述至少两个电阻之间的连接点中包括第一分压节点；其中，所述第二开关单元和所述第一开关单元依次串联电连接于所述电压输入端与所述接地端之间，所述第一分压节点分别电连接于所述第一开关单元的控制端和所述第一检测端；所述负载负连接端还与所述接地端电连接；以及

    第二分压模块，包括串联电连接于所述电压输入端与所述接地端之间的至少两个电阻，所述第二分压模块包含的所述至少两个电阻之间的连接点中包括第二分压节点；其中，所述第三开关单元电连接于所述电压输入端与所述第二分压节点之间；所述第二开关单元的控制端与所述第三开关单元的控制端电连接，并与所述第三开关单元的控制端共同电连接至所述第二开关单元和所述第一开关单元之间的电连接点；所述第四开关单元电连接于所述电压输入端与所述电压输出端之间，所述第四开关单元的控制端与所述第二分压节点电连接。
21. 如权利要求20所述的智能连接装置，其特征在于，所述第一开关单元采用高电平导通的晶体管，所述第二开关单元、所述第三开关单元、所述第四开关单元均采用低电平导通的晶体管；所述第一开关单元通过其发射极与所述接地端电连接；

    在所述负载连接端空载时或所述外部负载正接到所述负载连接端时，所述第一分压模块对所述电压输入端接收到的稳定电压进行比例分压，使所述第一分压节点的电压保持为预设的电压值；所述第一分压节点上产生的电压使所述第一开关单元导通，从而使所述第二开关单元和所述第三开关单元同时导通、所述第四开关单元截止，进而使所述电压输出端处于无输出状态；

    在所述外部负载反接到所述负载连接端时，所述第一开关单元的状态从导通状态切换为截止状态，从而使所述第二开关单元和所述第三开关单元截止、所述第四开关单元导通，所述电压输入端接收到的所述稳定电压通过导通的所述第四开关单元传输至所述电压输出端。
22. 如权利要求21所述的智能连接装置，其特征在于，所述负载电参数检测电路包括第三分压模块，所述第三分压模块包括串联于所述第一检测端和所述接地端之间的至少两个电阻，所述第三分压模块包含的电阻之间的连接点中包括第三分压节点；

    所述第三分压节点还分别电连接于所述负载正反接检测电路的电压输出端和所述负载检测模块的所述检测信号输出端。
23. 如权利要求22所述的智能连接装置，其特征在于，所述检测信号包括第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号；

    在所述负载连接端空载时，所述第一分压节点的电压传输至所述第一检测端，所述第三分压模块对所述第一分压节点的电压进行比例分压，使所述第三分压节点的电压值保持为预设固定值，从而使所述检测信号输出端输出所述第一电压信号；

    在所述外部负载正接到所述负载连接端时，所述第一检测端与所述外部负载的正极电连接而接收到所述外部负载的负载电压，所述第三分压模块对所述第一检测端接收到的所述外部负载的负载电压进行比例分压，使所述第三分压节点的电压值能够与所述负载电压的电压值保持预设比例关系，从而使所述检测信号输出端输出所述第三电压信号；

    在所述外部负载反接到所述负载连接端时，所述第三分压节点接收到所述电压输入端输入的稳定电压，使所述第三分压节点的电压值能够保持为预设固定值，从而使所述检测信号输出端输出所述第二电压信号。
24. 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与所述控制器电连接的状态指示模块，所述状态指示模块用于根据所述控制器输出的控制信号对所述外部负载的接入状态、所述外部负载的电参数、和所述智能连接装置的工作模式中的至少一种进行相应的状态提示。
25. 一种启动电源设备，包括：

    启动电源壳体；

    储能组件；以及

    如权利要求1-24任意一项所述的智能连接装置，所述储能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储能组件电连接。
26. 如权利要求25所述的启动电源设备，其特征在于，所述启动电源设备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与外部负载电连接；和/或

    所述启动电源设备还包括连接件，所述连接件的一端与所述智能连接装置的负载连接端电连接，所述连接件的另一端用于与所述外部负载电连接。
27. 一种电瓶夹设备，包括：

    电瓶夹壳体；

    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储能组件；

    如权利要求1-23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储能组件电连接；以及

    连接件，所述连接件的一端与所述智能连接装置的负载连接端电连接，所述连接件的另一端用于与外部负载电连接。