智能连接装置、启动电源以及电瓶夹的制作方法

1.本技术涉及电子技术领域，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：

2.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。
3.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。
4.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。


技术实现要素：

5.本技术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池组件对所述外部负载的放电输出，从而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。
6.本技术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、驱动信号传输模块、以及反接检测模块。所述电源连接端用于与电池组件电连接。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。所述控制器用于输出驱动信号来导通所述开关电路。所述驱动信号传输模块电连接于所述开关电路与所述控制器之间，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。所述反接检测模块与所述负载连接端以及所述驱动信号传输模块分别电连接，所述反接检测模块用于通过所述负载连接端来检测所述外部负载的接入状态，以及在检测到所述外部负载反接至所述负载连接端时输出第一控制信号，并将所述第一控制信号输出至所述驱动信号传输模块，以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，从而断开所述电池组件与所述外部负载的电连接，以禁止所述电池组件对所述外部负载进行放电输出。
27.负载连接端
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30
28.负载正连接端
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car+
29.负载负连接端
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car-30.第一接地端
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pgnd
31.开关电路
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40
32.开关装置
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41
33.开关驱动模块
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42
34.驱动信号输入端
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421
35.开关单元
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q2
36.电阻
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r2、r3、r17
37.二极管
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d6
38.驱动电源模块
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43
39.驱动信号传输模块
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44
40.第一输入端
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441
41.第二输入端
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442
42.输出端
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443
43.逻辑与门
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u3
44.反接检测模块
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50
45.第一检测端
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51
46.第二检测端
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52
47.驱动电压输入端
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53
48.控制信号输出端
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54
49.第一晶体管
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q3
50.第二晶体管
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q6
51.第三晶体管
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q1
52.电阻
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r4、r5、r11、r21、r22、r27
53.二极管
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d1
54.稳压二极管
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d9
55.第二接地端
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gnd
56.负载连接状态指示模块
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60
57.反接状态指示模块
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61
58.显示单元
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611
59.发光二极管
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led2
60.报警单元
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612
61.喇叭
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ls1
62.电阻
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r10、r16
63.电容器
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c6
64.正接状态指示模块
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62
65.控制器
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70
66.微控制器
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u2
67.稳压电源模块
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68.按键控制模块
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69.负载电压检测模块
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70.温度检测模块
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71.电流检测模块
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72.过流和短路保护模块
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86
73.启动电源
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200、200’74.壳体
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201、201’75.电池组件
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202
76.连接端口
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203
77.充电接口
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204
78.电瓶夹
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300
79.壳体
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301
80.电源输入接口
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302
81.连接件
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400、205、303
82.第一线夹
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401
83.第二线夹
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402
84.线缆
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403
85.连接端子
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404
86.外部电源设备
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500
87.连接端口
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501
88.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
89.下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术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，不能理解为对本技术的限制。显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施方式，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，都属于本技术保护的范围。
90.除非另有定义，本技术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。本技术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，不是旨在限制本技术。
91.本技术提供一种智能连接装置，所述智能连接装置通过在驱动信号的传输路径上设置驱动信号传输模块，并利用所述反接检测模块输出的控制信号来直接控制所述驱动信号传输模块对所述驱动信号的传输，从而可在外部负载反接时切断驱动信号的传输路径，进而可迅速响应与外部负载反接状态对应的控制信号，并及时地控制电池组件对所述外部负载的放电输出。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。
92.图1为本技术提供的一种智能连接装置的功能模块示意图。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用于与电池组件(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。
93.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构成所述电池组件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，所述电池组件能够通过所述智能连接装置100对所述外部负载放电。
94.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-用于与所述电池组件的正极和负极一一对应电连接。所述电池组件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，所述电池组件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，所述电池组件可为外部电源设备，例如外部应急启动电源或其他储能电源设备的电池组件。
95.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，假设所述电池组件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由所述电源连接端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，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。
96.请再次参阅图1，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接收所述电池组件的输入电压，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。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)。
97.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提供驱动电源，使所述开关电路40保持在通电且有效的状态。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处于通电且有效的状态下才能被控制，而在所述开关电路40处于断电状态时，所述开关电路40自动断开且失效，其通断状态无法被控制。应当说明的是，本文中涉及的所述
开关电路40的“失效”是指禁止所述开关电路40响应相关信号，例如驱动信号，即，所述开关电路40处于不受相关信号的控制的无效状态。
98.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的驱动电源由电连接至所述电源连接端20的电池组件来提供。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的驱动电源由所述稳压电源模块81输出的稳定电压vcc 来提供。
99.所述智能连接装置100还包括控制器70，所述控制器70用于输出驱动信号 rel_en至所述开关电路40，以导通处于通电且有效的状态下的所述开关电路 40，即，所述开关电路40在接收到所述控制器70输出的驱动信号rel_en时进入导通状态，从而使所述电池组件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。
100.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用于接收用户的按压操作而产生按键指令，以强制所述控制器70输出所述驱动信号rel_en，从而实现所述电池组件对外部负载进行的放电输出。
101.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，且所述外部负载的电压满足预设条件时才输出所述驱动信号rel_en。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rel_en。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rel_en之后，恢复自动输出模式。
102.在本实施方式中，所述智能连接装置100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44，所述驱动信号传输模块44用于将所述控制器70输出的驱动信号传输至所述开关电路40。
103.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，所述开关装置41采用电磁式继电器k1。
104.所述开关驱动模块42电连接于所述开关装置41与所述驱动信号传输模块44 之间，所述驱动信号传输模块44用于将所述控制器70输出的所述驱动信号 rel_en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。
105.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电连接的反接检测模块50，所述反接检测模块50用于通过所述负载连接端30来检测所述外部负载的接入状态，并根据检测结果输出相应的控制信号c_en。其中，所述控制信号c_en包括第一控制信号和第二控制信号。
106.在本实施方式中，所述反接检测模块50还与所述驱动信号传输模块44电连接，所述反接检测模块50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44，以控制所述驱动信号传输模块44对所述驱动信号rel_en的传输。
107.具体地，所述反接检测模块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，并将所述第一控制信号输出至所述驱动信号传输模块44，以控制所述驱动信号传输模块44暂停传输所述驱动信号rel_en，使所述开关电路40保持在断开状态，从而断开所述电池组件与所述外部负载的电连接，即，切断所述电池组件对所述外部负载放电的电流输出回路11，以禁止所述电池组件对所述外部负载进行放电输出。
108.所述反接检测模块50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44，以控制所述驱动信号传输模块44恢复对所述驱动信号rel_en的传输。
109.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rel_en，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44暂停传输所述驱动信号，可以避免所述开关驱动模块42接收到并响应所述控制器70输出的所述驱动信号rel_en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，从而禁止电池组件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50输出的控制信号来直接控制所述驱动信号传输模块44对所述驱动信号 rel_en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池组件对所述外部负载的放电输出的目的。
110.下面将结合图2和图3对所述开关驱动模块42、所述反接检测模块50和所述驱动信号传输模块44的电路结构以及工作原理进行介绍。
111.请参阅图2，在本实施方式中，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电连接于所述开关装置41的供电回路中，所述开关单元q2用于控制所述供电回路的通断状态。其中，所述开关装置41在所述供电回路处于导通状态时接收到供电，并进入导通状态。例如，所述继电器 k1的线圈在所述供电回路导通时接收到供电，使继电器k1因为线圈通电而保持导通的状态。
112.所述驱动信号输入端421用于接收所述驱动信号传输模块44输出的传输信号relay_en2，其中，传输信号relay_en2包括所述驱动信号rel_en。在本实施方式中，所述开关单元q2在接收到所述驱动信号rel_en时进入导通状态，从而导通所述开关装置41的供电回路，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rel_en时进入断开状态，从而断开所述开关装置41的供电回路，使所述开关电路40处于断开状态。
113.具体地，在本实施方式中，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与所述开关装置41的线圈电连接，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rel_en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rel_en时能够被导通。
114.请参阅图3，在本实施方式中，所述反接检测模块50为由晶体管组成的组合开关电路，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与电压源电连接，所述反接检测模块50 通过所述驱动电压输入端53来接收所述电压源提供的驱动电压，从而使所述反接检测模块50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的电池组件来提供。在本实施方式中，所述电压源由所述稳压电源模块81输出的稳定电压vcc来提供。
115.在本实施方式中，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还与所述第二检测端 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、r5与所述驱动电压输入端53电连接。
116.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。
117.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。在本实施方式中，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50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。
118.工作时，所述反接检测模块50将所述控制信号c_en发送至所述驱动信号传输模块44，以控制所述驱动信号传输模块44对所述驱动信号rel_en的传输，从而控制所述开关电路40的通断。
119.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。
120.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。
121.在本实施方式中，所述驱动信号传输模块44包括第一输入端441、第二输入端442和输出端443，其中，所述第一输入端441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rel_en。其中，所述控制器70可采用如图4所示的微控制器u2。所述第二输入端442与所述反接检测模块50的控制信号输出端 54电连接，用于接收所述反接检测模块50输出的控制信号c_en，其中，所述控制信号c_en包括所述第一控制信号和所述第二控制信号。所述输出端443与所述开关电路40电连接。
122.其中，所述驱动信号传输模块44在所述第一输入端441接收到所述驱动信号 rel_en，且所述第二输入端442接收到所述反接检测模块50输出的第二控制信号时，通过所述输出端443将所述驱动信号rel_en传输至所述开关电路40。
123.所述驱动信号传输模块44还在所述第二输入端442接收到所述反接检测模块50输出的第一控制信号时暂停传输所述驱动信号rel_en。
124.在本实施方式中，所述驱动信号传输模块44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44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rel_en的传输功能，且该传输功能受控于所述反接检测模块50输出的控制信号c_en即可。
125.在本实施方式中，所述驱动信号传输模块44包括逻辑与门u3，所述逻辑与门u3用于将所述第一输入端441和所述第二输入端442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rel_en为高电平信号。
126.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442接收到所述第一控制信号而使所述逻辑与门u3的输出端443保持在低电平状态，即，所述传输信号relay_en2为低电平信号。此时，不管所述控制器70是否输出所述驱动信号rel_en，所述逻辑与门 u3均无法输出所述驱动信号rel_en。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rel_en，所述驱动信号rel_en也无法传输至所述开关电路40，所述开关电路40也就不会被导通，从而断开所述电池组件与所述外部负载的电连接，以禁止所述电池组件对所述外部负载进行放电输出。
127.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442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rel_en，所述逻辑与门u3即可输出所述驱动信号rel_en。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rel_en，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rel_en，且所述驱
动信号 rel_en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，从而导通所述电池组件与所述外部负载的电连接，使所述电池组件对所述外部负载进行放电输出。
128.本技术提供的所述智能连接装置100，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，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；通过在驱动信号的传输路径上设置驱动信号传输模块44，并利用所述反接检测模块输出的控制信号来直接控制所述驱动信号传输模块44 对所述驱动信号的传输，从而可在外部负载反接时切断驱动信号的传输路径，可达到迅速响应与外部负载反接状态对应的控制信号，并及时地控制电池组件对所述外部负载的放电输出的目的。可见，采用本技术提供的智能连接装置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，本技术提供的智能连接装置的关键器件成本低、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。
129.可以理解的是，在其他实施方式中，所述反接检测模块50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。
130.请再次参阅图1，在本实施方式中，所述智能连接装置100还包括与所述反接检测模块50电连接的反接状态指示模块61，所述反接检测模块50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。
131.请再次参阅图3，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50电连接，所述反接检测模块50还用于将所述第一控制信号输出至所述显示单元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。
132.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50电连接，所述反接检测模块50还用于将所述第一控制信号输出至所述报警单元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。
133.在本实施方式中，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。
134.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。
135.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。
136.本技术提供的所述智能连接装置100，通过利用所述反接检测模块50输出的控制
信号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100与外部负载的电连接。
137.请再次参阅图1，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信号。
138.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输出的负载电压信号，并根据所述负载电压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条件时，输出所述驱动信号rel_en。
139.以所述外部负载为汽车电池、所述电池组件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条件，从而输出所述驱动信号rel_en 来导通所述开关电路40，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，通过导通所述开关电路40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导通所述开关电路40，如此，既可节约启动电源的电量，又可确保汽车能够被启动。
140.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信号判断所述汽车电池的电压值是否小于预设电压阈值，并在确定所述汽车电池的电压值小于所述预设电压阈值时，根据预设时间内接收到的所述负载电压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条件，从而输出所述驱动信号rel_en 来导通所述开关电路40，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导通所述开关电路40，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。
141.在一种实施方式中，所述智能连接装置100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可包括正接状态指示模块62和所述反接状态指示模块61。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。
142.在本实施方式中，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。
143.在本实施方式中，如图4所示，所述控制器70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。
144.在本实施方式中，请再次参阅图1，所述智能连接装置100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 rel_en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。
145.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rel_en，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。
146.可选地，所述智能连接装置100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rel_en，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。
147.可选地，所述智能连接装置100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，即所述电池组件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池组件的放电输出是否正常，以及在分析出所述电池组件的放电输出异常时，暂停输出所述驱动信号rel_en，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。
148.可选地，所述智能连接装置100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是否超过预设定的电流阈值，以及在监测到所述电流采样信号超过所述预设定的电流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超过所述预设定的电流阈值时直接断开所述开关电路40。
149.本领域技术人员可以理解，前面所述的示意图1仅仅是本技术用于实现检测外部负载的接入状态、以及所述电池组件对外部负载进行放电输出的功能的智能连接装置100的示例，并不构成对所述智能连接装置100的限定，所述智能连接装置100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。
150.请参阅图5-图6，本技术还提供一种使用上述的智能连接装置100的启动电源 200。如图5所示，所述启动电源200包括壳体201、电池组件202、以及上述的智能连接装置100。其中，所述电池组件202以及所述智能连接装置100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、反接检测模块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100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。
151.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而给所述电池组件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。
152.所述智能连接装置100的电源连接端20与所述启动电源200的电池组件202 电连接。
153.在本实施方式中，如图5-图6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100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6所示的启动电源 200的结构、或图7所示的启动电源200’的结构、或其他结构，本技术中不对所述启动电源200的外观结构做具体限定。
154.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。
的物料成本，同时还能节省产品售后的人力、物力成本。
163.最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本技术技术方案的精神和范围。