特許 7503347 スマート接続装置、始動電源及びバッテリークランプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-12

(45)【発行日】2024-06-20

(54)【発明の名称】スマート接続装置、始動電源及びバッテリークランプ

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240613BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20240613BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 T

H02H7/18

H02J7/00 P

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2023530683

(86)(22)【出願日】2021-05-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-11-29

(86)【国際出願番号】 CN2021094489

(87)【国際公開番号】W WO2022105159

(87)【国際公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-05-19

(31)【優先権主張番号】202011318257.3

(32)【優先日】2020-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202011306689.2

(32)【優先日】2020-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202011306688.8

(32)【優先日】2020-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202011307745.4

(32)【優先日】2020-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202011307492.0

(32)【優先日】2020-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】520460937

【氏名又は名称】深▲せん▼市華思旭科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＮＺＨＥＮ ＣＡＲＫＵ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ １０３，Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ａ，Ｑｉｘｉｎｇ Ｃｒｅａｔｉｖｅ Ｓｑｕａｕｒｅ，Ｇａｏｆｅｎｇ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ，Ｄａｌａｎｇ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｌｏｎｇｈｕａ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８０００ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100121728

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 勝守

(74)【代理人】

【識別番号】100165803

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 修平

(72)【発明者】

【氏名】雷云

(72)【発明者】

【氏名】張智鋒

(72)【発明者】

【氏名】程銘

(72)【発明者】

【氏名】林建平

(72)【発明者】

【氏名】欧陽明星

【審査官】山口 大

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５５－１０１７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－０１７２２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０２０／１７７４６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０８４４８３４４（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０００６４７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｈ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スマート接続装置であって、
電源に電気的に接続するために用いられる電源接続端と、
外部負荷に電気的に接続するために用いられる負荷接続端と、
スイッチ装置及び前記スイッチ装置に電気的に接続されたスイッチ駆動モジュールを含み、前記スイッチ装置は前記電源接続端と前記負荷接続端との間に電気的に接続され、前記スイッチ駆動モジュールは前記スイッチ装置のオン又はオフを実現するために用いられるスイッチ回路と、
前記負荷接続端に電気的に接続されており、前記負荷接続端と前記外部負荷との接続状態を検出し、検出された接続状態に基づいて対応する制御信号を出力するために用いられる逆接続検出モジュールと、
を含み、
前記スイッチ駆動モジュールは前記制御信号に基づいて状態を切り換えることができ、前記スイッチ駆動モジュールの状態は有効状態及び無効状態を含み、
有効状態にある前記スイッチ駆動モジュールは、駆動信号に応答して、前記スイッチ装置をオンにして、前記電源と前記外部負荷との間の電気的接続をオンにして、前記外部負荷への前記電源の放電出力を実現し、
前記スイッチ駆動モジュールが無効状態にあるとき、前記スイッチ装置はオフ状態にあり、前記電源と前記外部負荷との間の電気的接続をオフにして、前記外部負荷への前記電源の放電出力を防止する、
ことを特徴とするスマート接続装置。

【請求項2】

前記制御信号は第一制御信号を含み、
前記逆接続検出モジュールは、前記外部負荷が前記負荷接続端に逆接続されていることを検出すると、前記第一制御信号を出力するために用いられ、前記スイッチ駆動モジュールは前記第一制御信号に基づいて無効状態にある、
ことを特徴とする請求項１に記載のスマート接続装置。

【請求項3】

前記制御信号は第二制御信号を含み、
前記逆接続検出モジュールは、前記負荷接続端が無負荷状態にあるか、又は前記外部負荷が前記負荷接続端に正確に接続されていることを検出すると、前記第二制御信号を出力するために用いられ、前記スイッチ駆動モジュールは前記第二制御信号に基づいて有効状態にある、
ことを特徴とする請求項１に記載のスマート接続装置。

【請求項4】

前記スマート接続装置は、前記逆接続検出モジュール及び前記スイッチ駆動モジュールに別々に電気的に接続されたイネーブル制御モジュールをさらに含み、
前記イネーブル制御モジュールは、イネーブル制御信号を出力して、前記スイッチ駆動モジュールの状態を無効状態に切り替えるために用いられ、
前記逆接続検出モジュールは、前記第一制御信号を前記イネーブル制御モジュールに送信して、前記イネーブル制御モジュールが前記イネーブル制御信号を出力するように制御するために用いられる、
ことを特徴とする請求項２に記載のスマート接続装置。

【請求項5】

前記スマート接続装置は、前記逆接続検出モジュール及び前記スイッチ駆動モジュールに別々に電気的に接続されたイネーブル制御モジュールをさらに含み、
前記イネーブル制御モジュールは、イネーブル制御信号を出力して、前記スイッチ駆動モジュールの状態を無効状態に切り替えるために用いられ、
前記逆接続検出モジュールは、前記第二制御信号を前記イネーブル制御モジュールに送信して、前記イネーブル制御モジュールが前記イネーブル制御信号を出力することを禁止することにより、前記スイッチ駆動モジュールが有効状態にあるようにするために用いられる、
ことを特徴とする請求項３に記載のスマート接続装置。

【請求項6】

前記スイッチ駆動モジュールは、スイッチユニット及び駆動信号入力端を含み、
前記スイッチユニットは前記スイッチ装置の駆動電源回路に電気的に直列に接続されており、前記スイッチユニットは前記駆動電源回路のオン/オフ状態を制御するために用いられ、前記スイッチ装置は前記駆動電源回路がオン状態にあるときに給電を受けることができ且つオン状態に入り、
前記駆動信号入力端は前記スイッチユニットの制御端に電気的に接続されており、前記駆動信号入力端は前記駆動信号を受信するために用いられ、前記駆動信号は前記スイッチユニットをオンにするために用いられ、従って前記駆動電源回路をオンにし、
前記スイッチユニットの制御端はさらに前記イネーブル制御モジュールに電気的に接続されて、前記イネーブル制御モジュールから出力されるイネーブル制御信号を受信し、前記イネーブル制御信号は前記スイッチユニットを強制的にオフにするために用いられ、従って前記駆動電源回路をオフにし、
前記スイッチユニットは、前記駆動信号及び前記イネーブル制御信号を同時に受信すると、前記イネーブル制御信号に優先的に応答する、
ことを特徴とする請求項４に記載のスマート接続装置。

【請求項7】

前記イネーブル制御モジュールはイネーブル制御信号出力端及びイネーブル制御スイッチを含み、前記イネーブル制御スイッチは前記イネーブル制御信号出力端と接地端との間に電気的に接続されており、
前記逆接続検出モジュールは、前記イネーブル制御スイッチの制御端に電気的に接続されており、前記制御信号を前記イネーブル制御スイッチの制御端に送信して、前記イネーブル制御スイッチのオン/オフ状態を切り替え、従って前記イネーブル制御モジュールの出力状態を制御し、
前記イネーブル制御スイッチは、前記逆接続検出モジュールから出力する第一制御信号を受信すると、オン状態に入り、従って前記イネーブル制御モジュールはローレベル信号を出力し、前記ローレベル信号は前記イネーブル制御信号である、
ことを特徴とする請求項４に記載のスマート接続装置。

【請求項8】

前記イネーブル制御モジュールはイネーブル制御信号出力端及びイネーブル制御スイッチを含み、前記イネーブル制御スイッチは前記イネーブル制御信号出力端と接地端との間に電気的に接続されており、
前記逆接続検出モジュールは、前記イネーブル制御スイッチの制御端に電気的に接続されており、前記制御信号を前記イネーブル制御スイッチの制御端に送信して、前記イネーブル制御スイッチのオン/オフ状態を切り替え、従って前記イネーブル制御モジュールの出力状態を制御し、
前記イネーブル制御スイッチは、前記逆接続検出モジュールから出力する第二制御信号を受信すると、オフ状態に入り、従って前記イネーブル制御モジュールは無出力状態にあり、前記イネーブル制御モジュールが前記イネーブル制御信号を出力することを免れる、
ことを特徴とする請求項５に記載のスマート接続装置。

【請求項9】

前記イネーブル制御モジュールはイネーブル制御信号出力端及びイネーブル制御スイッチを含み、前記イネーブル制御スイッチは前記イネーブル制御信号出力端と接地端との間に電気的に接続されており、
前記負荷接続端は正極端子及び負極端子を含み、前記負極端子は第一接地端に電気的に接続され、
前記逆接続検出モジュールは、前記負荷接続端の正極端子に電気的に接続され第一検出端と、前記負荷接続端の負極端子に電気的に接続される第二検出端と、制御信号出力端と、を含み、
前記外部負荷が前記負荷接続端に逆接続されていると、前記制御信号出力端は前記第一制御信号を出力し、従って前記イネーブル制御スイッチはオン状態になり、前記イネーブル制御モジュールは前記イネーブル制御信号を出力し、
前記負荷接続端が無負荷状態にあるか又は前記外部負荷が前記負荷接続端に正確に接続されていると、前記制御信号出力端は第二制御信号を出力し、従って前記イネーブル制御スイッチはオフ状態になり、前記イネーブル制御モジュールは無出力状態にある、
ことを特徴とする請求項４に記載のスマート接続装置。

【請求項10】

前記スマート接続装置はコントローラ及び前記コントローラに電気的に接続されたボタン制御モジュールをさらに含み、前記ボタン制御モジュールは、ユーザの押圧操作に応答してボタン命令を生成し、前記ボタン命令を前記コントローラに送信して、強制的に前記コントローラが前記駆動信号を出力するようにするために用いられ、
前記コントローラはさらに前記スイッチ駆動モジュールに電気的に接続されており、前記コントローラは前記ボタン命令を受信すると、前記スイッチ駆動モジュールに前記駆動信号を出力するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１に記載のスマート接続装置。

【請求項11】

前記スマート接続装置は、負荷電圧検出モジュール及びコントローラをさらに含み、
前記負荷電圧検出モジュールは前記負荷接続端に電気的に接続されており、前記負荷電圧検出モジュールは前記負荷接続端を介して前記外部負荷の負荷電圧を検出し、対応する負荷電圧サンプリング信号を出力するために用いられ、
前記コントローラは、前記負荷電圧検出モジュール及び前記スイッチ駆動モジュールに別々に電気的に接続されており、前記コントローラは、さらに、前記負荷電圧検出モジュールから出力された負荷電圧サンプリング信号を受信し、且つ前記負荷電圧サンプリング信号に基づいて前記外部負荷のアクセス状態及び電圧変化状態を確定するために用いられ、
前記コントローラは、さらに、前記外部負荷が前記負荷接続端に正確に接続されており、且つ前記外部負荷の負荷電圧が予め設定された始動条件を満たす場合、前記スイッチ駆動モジュールに前記駆動信号を送信するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１に記載のスマート接続装置。

【請求項12】

前記スマート接続装置は前記逆接続検出モジュールに電気的に接続された逆接続状態指示モジュールをさらに含み、前記逆接続検出モジュールは、さらに、前記逆接続状態指示モジュールに前記制御信号を出力して、前記逆接続状態指示モジュールを制御して警報信号を発出して逆接続警報プロンプトを行うようにするために用いられる、
ことを特徴とする請求項１に記載のスマート接続装置。

【請求項13】

始動電源であって、
バッテリーアセンブリ及びスマート接続装置を含み、
前記スマート接続装置は、電源接続端と、負荷接続端と、スイッチ回路と、逆接続検出モジュールと、を含み、
前記電源接続端は、バッテリーアセンブリに電気的に接続するために用いられ、
前記負荷接続端は、外部負荷に電気的に接続するために用いられ、
前記スイッチ回路は、スイッチ装置及び前記スイッチ装置に電気的に接続されたスイッチ駆動モジュールを含み、前記スイッチ装置は前記電源接続端と前記負荷接続端との間に電気的に接続され、前記スイッチ駆動モジュールは前記スイッチ装置のオン又はオフを実現するために用いられ、
前記逆接続検出モジュールは、前記負荷接続端に電気的に接続されており、前記負荷接続端と前記外部負荷との接続状態を検出し、検出された接続状態に基づいて対応する制御信号を出力するために用いられ、
前記スイッチ駆動モジュールは前記制御信号に基づいて状態を切り換えることができ、前記スイッチ駆動モジュールの状態は有効状態と無効状態とを含み、
有効状態にある前記スイッチ駆動モジュールは、駆動信号に応答して、前記スイッチ装置をオンにして、前記バッテリーアセンブリと前記外部負荷との間の電気的接続をオンにして、前記外部負荷への前記バッテリーアセンブリの放電出力を実現し、
前記スイッチ駆動モジュールが無効状態にあるとき、前記スイッチ装置はオフ状態にあり、前記バッテリーアセンブリと前記外部負荷との間の電気的接続をオフにして、前記外部負荷への前記バッテリーアセンブリの放電出力を防止する、
ことを特徴とする始動電源。

【請求項14】

前記始動電源はハウジング及び前記ハウジングに設置された接続ポートをさらに含み、
前記接続ポートは前記スマート接続装置の負荷接続端に電気的に接続されており、前記接続ポートは外部接続部品を介して外部負荷に電気的に接続するために用いられ、又は、
前記始動電源は接続部品をさらに含み、前記接続部品の一端は前記スマート接続装置の負荷接続端に電気的に接続され、前記接続部品の他端は前記外部負荷に電気的に接続される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の始動電源。

【請求項15】

バッテリークランプであって、
ハウジングと、電源入力インターフェースと、接続部品と、スマート接続装置と、を含み、
前記電源入力インターフェースは、前記ハウジングに設置されており、外部電源装置に電気的に接続するために用いられ、前記外部電源装置はバッテリーアセンブリを含み、
前記スマート接続装置は、電源接続端と、負荷接続端と、スイッチ回路と、逆接続検出モジュールと、を含み、
前記電源接続端は、バッテリーアセンブリに電気的に接続するために用いられ、
前記負荷接続端は、外部負荷に電気的に接続するために用いられ、
前記スイッチ回路は、スイッチ装置及び前記スイッチ装置に電気的に接続されたスイッチ駆動モジュールを含み、前記スイッチ装置は前記電源接続端と前記負荷接続端との間に電気的に接続され、前記スイッチ駆動モジュールは前記スイッチ装置のオン又はオフを実現するために用いられ、
前記逆接続検出モジュールは、前記負荷接続端に電気的に接続されており、前記負荷接続端と前記外部負荷との接続状態を検出し、検出された接続状態に基づいて対応する制御信号を出力するために用いられ、
前記スイッチ駆動モジュールは前記制御信号に基づいて状態を切り換えることができ、前記スイッチ駆動モジュールの状態は有効状態と無効状態とを含み、
有効状態にある前記スイッチ駆動モジュールは、駆動信号に応答して、前記スイッチ装置をオンにして、前記バッテリーアセンブリと前記外部負荷との間の電気的接続をオンにして、前記外部負荷への前記バッテリーアセンブリの放電出力を実現し、
前記スイッチ駆動モジュールが無効状態にあるとき、前記スイッチ装置はオフ状態にあり、前記バッテリーアセンブリと前記外部負荷との間の電気的接続をオフにして、前記外部負荷への前記バッテリーアセンブリの放電出力を防止し、
前記スマート接続装置の電源接続端は前記電源入力インターフェースに電気的に接続され、前記電源入力インターフェースを介して前記外部電源装置のバッテリーアセンブリに電気的に接続され、
前記接続部品の一端は前記スマート接続装置の負荷接続端に電気的に接続され、前記接続部品の他端は外部負荷に電気的に接続される、
ことを特徴とするバッテリークランプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、中国特許庁に提出された中国特許出願の優先権を主張し、出願日は２０２０年１１月１９日であり、出願番号は２０２０１１３１８２５７３、２０２０１１３０６６８９２、２０２０１１３０６６８８８、２０２０１１３０７７４５４、２０２０１１３０７４９２０であり、発明の名称は「スマート接続装置、始動電源及びバッテリークランプ」であり、且つ参照のためそれらの全文を本出願に組み込む。

【0002】

本願は、電子技術分野に関し、特にスマート接続装置、始動電源及びバッテリークランプに関する。

【背景技術】

【0003】

現在、市販されている大部分の緊急始動電源製品は、自動車エンジンを点火する緊急始動出力機能を実現することができるが、大部分の類似する製品の始動回路は接続極性を自動的に識別する機能を有しなく、自動車バッテリーなどの外部負荷と電気的に接続する操作中に、一部のユーザは外部負荷と始動電源の出力ポートとの間の電気的接続極性を正確に区別することができない。外部負荷と始動電源の出力ポートとの間の極性接続が間違う場合、例えば、両者の電極が逆に接続されている場合、回路が短絡して、始動電源のバッテリー又は外部負荷の損害を招く、さらに火災による物的損害や人身傷害などの安全事故を引き起こす可能性がある。

【0004】

現在、市販されている一部の始動電源は極性識別回路又は極性逆接続保護回路を有するが、それらの大部分は光電分離デバイスを極性検出デバイスとして採用し、電極が逆に接続されている場合、光電分離デバイスから逆接続信号を出力する。マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）は、逆接続信号に基づいて始動電源の放電出力回路を切断するとともに、対応する状態指示回路を駆動して警報提示する。

【0005】

しかし、光電分離デバイス及びコントローラは、コストが高く、寿命が短く、応答時間が長く、外部干渉を受けて無効になるという応用欠陥が存在する。ユーザが外部負荷の接続電極と始動電源の出力ポートの接続電極を逆接続するとき、光電分離デバイスが故障して無効になるか、又は逆接続信号の送信に異常が発生すると、コントローラの誤判定を招く、従って逆接続信号に正確、タイムリーに応答することができなく、始動電源の放電出力をタイムリーに切断できず、従って始動電源又は外部負荷が損壊し易い。

【発明の概要】

【0006】

本願は、上述した接続極性検出回路及び電源出力制御システムの応用欠陥を解決するために、スマート接続装置、始動電源及びバッテリークランプを提供し、外部負荷の逆接続状態を迅速に検出して且つ応答することにより、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに制御することができ、従って関連する保護機能の検出速度及び有効性を向上させ、且つ電源出力制御システムの安全性及び信頼性を向上させる。

【0007】

本願の第一態様において、スマート接続装置が提供される。スマート接続装置は、電源接続端と、負荷接続端と、スイッチ回路と、逆接続検出モジュールと、を含む。電源接続端は、電源に電気的に接続するために用いられる。負荷接続端は、外部負荷に電気的に接続するために用いられる。スイッチ回路は、スイッチ装置及びスイッチ装置に電気的に接続されたスイッチ駆動モジュールを含み、スイッチ装置は電源接続端と負荷接続端との間に電気的に接続され、スイッチ駆動モジュールはスイッチ装置のオン又はオフを実現するために用いられる。逆接続検出モジュールは、負荷接続端に電気的に接続されており、負荷接続端と外部負荷との接続状態を検出し、検出された接続状態に基づいて対応する制御信号を出力するために用いられる。スイッチ駆動モジュールは制御信号に基づいて状態を切り換えることができ、スイッチ駆動モジュールの状態は有効状態と無効状態とを含む。有効状態にあるスイッチ駆動モジュールは、駆動信号に応答して、スイッチ装置をオンにして、電源と外部負荷との間の電気的接続をオンにして、外部負荷への電源の放電出力を実現し、スイッチ駆動モジュールが無効状態にあるとき、スイッチ装置はオフ状態にあり、電源と外部負荷との間の電気的接続をオフにして、外部負荷への電源の放電出力を防止する。

【0008】

本願の第二態様において、始動電源が提供される。始動電源は、バッテリーアセンブリと、第一態様に記載されたスマート接続装置と、を含む。

【0009】

本願の第三態様において、バッテリークランプが提供される。バッテリークランプは、ハウジングと、電源入力インターフェースと、接続部品と、第一態様に記載されたスマート接続装置と、を含む。電源入力インターフェースは、ハウジングに設置されており、外部電源装置に電気的に接続するために用いられる。外部電源装置は、バッテリーアセンブリを含む。スマート接続装置の電源接続端は電源入力インターフェースに電気的に接続され、電源入力インターフェースを介して外部電源装置のバッテリーアセンブリに電気的に接続される。接続部品の一端はスマート接続装置の負荷接続端に電気的に接続され、接続部品の他端は外部負荷に電気的に接続される。

【0010】

本願によって提供されるスマート接続装置は、外部負荷の逆接続状態に迅速に応答し、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに切断することができる。従って関連する保護機能の検出速度及び有効性を顕著に向上させることができ、且つ電力出力制御システムの安全性及び信頼性を顕著に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

以下、本発明の実施形態の技術方案をより明確に説明するために、本発明の実施形態の説明に使用される図面について簡単に説明する。明らかに、以下説明される図面は、本発明の一部の実施形態だけのものであり、当業者であれば、これらの図面から創造的な努力なしに他の図面を得ることができる。

【図1】本願の実施形態よって提供されるスマート接続装置の機能モジュールの概略図である。

【図2】図１に示すスマート接続装置の電流出力回路の回路構造を示す概略図である。

【図3】本願の第一実施形態によって提供されるスマート接続装置の機能モジュールの概略図である。

【図4】図３に示すスマート接続装置の電流出力回路の回路構造を示す概略図である。

【図5】図３に示すスマート接続装置の逆接続検出モジュール及び逆接続状態指示モジュールの回路構造を示す概略図である。

【図6】本願の第二実施形態によって提供されるスマート接続装置の機能モジュールの概略図である。

【図7】図６に示すスマート接続装置の電流出力回路の回路構造を示す概略図である。

【図8】図６に示すスマート接続装置の逆接続検出モジュール、逆接続状態指示モジュール及びイネーブル制御モジュール（ｅｎａｂｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｕｌｅ）の回路構造を示す概略図である。

【図9】本願の第三実施形態によって提供されるスマート接続装置の機能モジュールの概略図である。

【図10】図９に示すスマート接続装置の逆接続検出モジュール、逆接続状態指示モジュール及び駆動信号送信モジュールの回路構造を示す概略図である。

【図11】本願の第四実施形態によって提供されるスマート接続装置の機能モジュールの概略図である。

【図12】図１１に示すスマート接続装置の電圧調整モジュールの回路構造を示す概略図である。

【図13】図１１に示すスマート接続装置の電圧調整モジュールの他の回路構造を示す概略図である。

【図14】図１１に示すスマート接続装置のコントローラの構造を示す概略図である。

【図15】本願の第五実施形態によって提供されるスマート接続装置の機能モジュールの概略図である。

【図16】図１５に示すスマート接続装置のコントローラ及びキー制御モジュールの構造を示す概略図である。

【図17】本願の第六実施形態によって提供されるスマート接続装置の機能モジュールの概略図である。

【図18】図１７に示すスマート接続装置の電流出力回路の回路構造を示す概略図である。

【図19】本願の実施形態によって提供される始動電源の機能モジュールの概略図である。

【図20】図１９に示す始動電源の構造を示す概略図である。

【図21】本願の別の実施形態によって提供される始動電源の機能モジュールの概略図である。

【図22】図２１に示す始動電源の構造を示す概略図である。

【図23】本願の実施形態に係るバッテリークランプの機能モジュールの概略図である。

【図24】図２３に示すバッテリークランプの構造を示す概略図である。

【0012】

以下の具体的な実施形態では、上記した図面を組み合わせて本願についてさらに説明する。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明の実施形態の添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態の技術的手段を、明確かつ完全に説明する。図面は、ただ例示的な説明に用いられ、概略図だけのものであり、本願を制限するものとして理解してはいけない。明らかに、説明される実施形態は、本発明の一部の実施形態だけのものであり、全ての実施形態ではない。本明細書に説明される実施形態から創造的な努力なしに当業者が得ることができるすべての別の実施形態は、本発明の保護範囲に入るものとする。

【0014】

特に定義されていない限り、本願で使用される全ての技術的用語及び科学的用語は、当業者により一般的に理解されているものと同じ意味を有する。本願では、明細書で使用される用語は、具体的な実施形態を説明することを目的とするものにすぎず、本願を制限するためのものではない。

【0015】

本願の第一態様は、スマート接続装置を提供する。スマート接続装置は、検出ユニットによって負荷接続端と外部負荷の接続状態を検出し、且つ検出ユニットによって外部負荷が負荷接続端に逆接続されていることを検出した後、検出ユニットから出力された制御信号によって外部負荷と電源との間に電気的に接続されているスイッチ回路を直接切断して、外部負荷の逆接続状態に対応する制御信号に迅速に応答し、外部負荷への電源の放電出力を防止することができる。スマート接続装置は、緊急始動電源に適用することができ、バッテリークランプに適用することもできる。

【0016】

図１は、本願に係るスマート接続装置１００の機能モジュールの概略図である。図１に示されたように、スマート接続装置１００は、電源接続端２０と、負荷接続端３０と、スイッチ回路４０と、を含む。電源接続端２０は電源（図示せず）に電気的に接続するために用いられ、負荷接続端３０は外部負荷（図示せず）に電気的に接続するために用いられ、スイッチ回路４０は電源接続端２０と負荷接続端３０との間に電気的に接続されており、スイッチ回路４０は電源と外部負荷との間の電気的接続をオン又はオフにするために使用される。

【0017】

図１及び図２に示されたように、電源接続端２０、負荷接続端３０及びスイッチ回路４０は、電源が外部負荷に放電する電流出力回路１１を構成する。スイッチ回路４０は、電流出力回路１１をオン又はオフにするために用いられる。このように、電源は、スマート接続装置１００を介して外部負荷に放電することができる。

【0018】

本実施形態において、電源接続端２０は、電源の正極及び負極に一対一で対応して電気的に接続される正極端子ＢＡＴ＋及び負極端子ＢＡＴ－を含む。電源は、電源接続端２０を介してスマート接続装置１００に接続されて、スマート接続装置１００に作動電圧を供給し、スイッチ回路４０を介して外部負荷に電力を供給する。なお、スマート接続装置１００が緊急始動電源に適用される場合、電源は、緊急始動電源の内蔵バッテリーパックであることができる。スマート接続装置１００がバッテリークランプに適用される場合、電源は、外部緊急始動電源又は他のエネルギー貯蔵電源装置のバッテリーアセンブリなどのような外部電源装置であることができる。

【0019】

負荷接続端３０は、外部負荷の正極及び負極に一対一で対応して電気的に接続される正極端子ＣＡＲ＋及び負極端子ＣＡＲ－を含み、負極端子ＣＡＲ－はさらに第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続される。外部負荷は、自動車バッテリー又は自動車エンジンであることができる。自動車バッテリーは、鉛バッテリー、リチウムバッテリー、スーパーキャパシタなどを含むが、これらに限定されない。例えば、電源は外部緊急始動電源に含まれたバッテリーアセンブリであり、外部負荷は自動車バッテリー又は自動車エンジンであると仮定すると、外部緊急始動電源が電源接続端２０を介してスマート接続装置１００に正確に接続され、外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されるとき、外部緊急始動電源は、電源接続端２０、スイッチ回路４０、負荷接続端３０で構成された電流出力回路１１によって放電出力を始動し、従って自動車バッテリーに緊急始動電源を供給することができ、ここで、外部緊急始動電源によって自動車バッテリーを充電すると理解してもよく、このように、自動車バッテリー又は自動車エンジンの電池残量が低下しても、自動車を始動することができる。

【0020】

再び図１を参照すると、スマート接続装置１００は、電源接続端２０に電気的に接続された電圧調整モジュール（ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｍｏｄｕｌｅ）８１をさらに含む。電圧調整モジュール８１は、電源接続端２０を介して電源から提供する入力電圧を受け取り、入力電圧に対して電圧変換を行って安定電圧ＶＣＣ、例えば、５Ｖの直流電圧を出力して、スマート接続装置１００の各機能モジュールに安定した作動電圧を供給するために用いられる。例えば、外部緊急始動電源が電源接続端２０を介してスマート接続装置１００に正確に接続されると、電圧調整モジュール８１は、入力電圧を取得して正常に作動し、安定電圧ＶＣＣを出力して、スマート接続装置１００の内部の各機能モジュールに電力を供給し、各機能モジュールが通電されて正常に作動するようにする。他の実施形態において、電圧調整モジュール８１は、負荷接続端３０に電気的に接続されることができ、負荷接続端３０によって外部負荷が提供する入力電圧を受け取り、入力電圧に対して電圧変換を行って安定電圧ＶＣＣを出力する。電圧調整モジュール８１は、ＤＣ－ＤＣコンバータ又はロードロップアウトレギュレータ（ｌｏｗ ｄｒｏｐｏｕｔ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ、ＬＤＯ）のようなリニアレギュレータを採用することができる。

【0021】

本実施形態において、スマート接続装置１００は、スイッチ回路４０に電気的に接続された駆動電源モジュール４３をさらに含む。駆動電源モジュール４３は、スイッチ回路４０に電気エネルギーを供給し、スイッチ回路４０が通電状態を維持するようにする。本実施形態において、スイッチ回路４０が通電状態にある場合のみ、スイッチ回路４０のオン/オフ状態を制御することができ、スイッチ回路４０が非通電状態にある場合、スイッチ回路４０は自動的にオフになり、そのオン/オフ状態を制御することができなく、即ちスイッチ回路４０は無効になる。なお、本明細書に記載されたスイッチ回路４０の「無効」とは、スイッチ回路４０が駆動信号などの関連信号に応答することができなく、即ち、スイッチ回路４０が関連信号の制御を受けない状態にあることを意味する。

【0022】

１つの実施形態において、駆動電源モジュール４３は電源接続端２０に電気的に接続されており、スイッチ回路４０の電気エネルギーは電源接続端２０に電気的に接続された電源によって供給される。選択的には、他の実施形態において、駆動電源モジュール４３は電圧調整モジュール８１に電気的に接続されてもよく、スイッチ回路４０の電気エネルギーは電圧調整モジュール８１から出力される安定電圧ＶＣＣによって供給される。

【0023】

本実施形態において、スマート接続装置１００は、スイッチ回路４０に電気的に接続されたコントローラ７０をさらに含む。コントローラ７０は、スイッチ回路４０に駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するために用いられる。本実施形態において、通電状態にあるスイッチ回路４０はコントローラ７０から出力された駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信するとオン状態になって、電源と外部負荷との間の電気的接続をターンオンし、外部負荷への電源の放電出力を実現することができる。

【0024】

具体的には、本実施形態において、スイッチ回路４０は、スイッチ装置４１及びスイッチ駆動モジュール４２を含む。スイッチ装置４１は、電源接続端２０と負荷接続端３０との間に電気的に接続されている。本実施形態において、スイッチ装置４１は、正極端子ＢＡＴ＋と正極端子ＣＡＲ＋との間に電気的に接続されている。他の実施形態において、スイッチ装置４１は、負極端子ＢＡＴ－と負極端子ＣＡＲ－との間に電気的に接続されてもよい。

【0025】

スイッチ駆動モジュール４２は、スイッチ装置４１及びコントローラ７０に別々に電気的に接続される。スイッチ駆動モジュール４２は、スイッチ装置４１のオンまたはオフを実現するために用いられる。コントローラ７０は、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２をスイッチ駆動モジュール４２に送信して、スイッチ駆動モジュール４２を介してスイッチ装置４１をオンにするように構成される。

【0026】

スイッチ装置４１は、電磁リレー又はＭＯＳＦＥＴなどのような半導体パワーデバイスを採用することができる。本実施形態において、図２に示されたように、スイッチ装置４１は電磁リレーＫ１を採用し、リレーＫ１の１つの接点は正極端子ＢＡＴ＋に電気的に接続され、他の１つの接点は正極端子ＣＡＲ＋電気的に接続されている。リレーＫ１のコイルの一端は正極端子ＢＡＴ＋に電気的に接続され、他の一端はスイッチ駆動モジュール４２に電気的に接続されている。

【0027】

本実施形態において、スマート接続装置１００は、コントローラ７０に電気的に接続されたボタン制御モジュール８２をさらに含む。ボタン制御モジュール８２は、ユーザの押圧操作に応答してボタン命令を生成し、ボタン命令は強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにして、外部負荷に対する電源の放電出力を実現することができる。

【0028】

コントローラ７０の作動モードは、自動出力モード及び強制出力モードを含むことができる。１つの実施形態において、コントローラ７０は、通電されると自動出力モードに入ると黙認する。コントローラ７０が自動出力モードにあるとき、外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続され、且つ外部負荷の負荷電圧が予め設定された始動条件を満たすと確定した場合のみ、コントローラ７０は駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力する。コントローラ７０は、ボタン命令を受信すると、強制出力モードに入り、ボタン命令に応答してすぐ駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力する。１つの実施形態において、コントローラ７０は、ボタン命令に応答して駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力してから、自動出力モードに回復する。

【0029】

本実施形態において、スマート接続装置１００は、負荷接続端３０に電気的に接続された負荷電圧検出モジュール８３をさらに含む（図３を参照してください）。負荷電圧検出モジュール８３は、負荷接続端３０を介して外部負荷の負荷電圧を検出し、対応する負荷電圧サンプリング信号を出力するために用いられる。コントローラ７０は、負荷電圧検出モジュール８３に電気的に接続されており、自動出力モードにあるとき、負荷電圧検出モジュール８３によって出力された負荷電圧サンプリング信号を受信し、且つ負荷電圧サンプリング信号に基づいて外部負荷のアクセス状態及び負荷電圧の変化状態を確定して、外部負荷の負荷電圧があらかじめ設定された起動条件を満たすか否かを判断するために用いられる。コントローラ７０は、さらに、外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されており、且つ外部負荷の負荷電圧が予め設定された起動駆動条件を満たしていると判断されたとき、スイッチ回路４０に駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力して、スイッチ回路４０をオンにするために用いられる。予め設定された起動条件は、次のように設定できる：予め設定された時間内の外部負荷の電圧値の低下の大きさが予め設定された大きさの閾値を超え、即ち外部負荷の負荷電圧に電圧降下が発生する。

【0030】

本実施形態において、スマート接続装置１００は、負荷接続端３０に電気的に接続された検出ユニット５０をさらに含む。検出ユニット５０は、負荷接続端３０と外部負荷との間の接続状態を検出し、且つ検出された接続状態に基づいて対応する制御信号Ｃ＿ＥＮを出力するために用いられる。具体的には、制御信号Ｃ＿ＥＮは第一制御信号及び第二制御信号とを含む。検出ユニット５０は、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていることを検出すると、第一制御信号を出力し、負荷接続端３０が無負荷状態にあるか又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていることを検出すると、第二制御信号を出力する。

【0031】

スイッチ回路４０は、第一制御信号に基づいて切断状態にあり、電源と外部負荷との間の電気的接続を切断して、外部負荷への電源の放電出力を防止する。本実施形態において、制御信号Ｃ＿ＥＮはコントローラ７０に送信されない。

【0032】

ユーザは、キー制御モジュール８２を介して強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにすることができるので、起動条件が満たされない場合、ユーザがボタン指令を入力すると、強制的にコントローラ７０に駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力させて、スイッチ回路４０をオンにして、外部負荷への放電出力を実現すると、安全事故の発生を招く可能性がある。従って、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていることが検出されると、検出ユニット５０から出力される第一制御信号に基づいて、外部負荷と電源との間に電気的に接続されているスイッチ回路４０を直接に切断する。このとき、ユーザがボタン指令を入力して強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにしても、スイッチ回路４０は駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２に応答せず、従って外部負荷への電源の放電出力を効果的に防止することができ、回路の電気的安全性を確保することができる。さらに、制御信号Ｃ＿ＥＮはコントローラ７０に送信されなく、従って制御器７０を介してスイッチ回路４０を制御することによる長い応答時間を回避することができ、又はコントローラ７０が故障してスイッチ回路４０を適時に切断できない状況が発生することを防止する。

【0033】

以下、いくつかの具体的な実施形態によって、本出願の第一態様によって提供される技術的解決策に対して詳細に紹介する。

【0034】

（第一実施形態）
本出願の第一実施形態は、スマート接続装置を提供する。スマート接続装置は、検出ユニットを使用して負荷接続端と外部負荷との間の接続状態を検出し、且つ検出ユニットから出力された制御信号を使用して、スイッチ回路への駆動電源モジュールの電力供給を直接に制御することにより、外部負荷が逆接続されていると、スイッチ回路への電力供給を一時停止して、スイッチ回路がオフ状態になるようにして、外部負荷の逆接続状態に対応する制御信号に迅速に応答することができ、外部負荷への電源の放電出力を防止することができる。

【0035】

図３は、本願の第一実施形態によって提供されるスマート接続装置１０１の機能モジュールの概略図である。スマート接続装置１０１は、図１に示すスマート接続装置１００に対応することに留意されたい。

【0036】

図３に示されたように、第一実施形態において、検出ユニット５０は、逆接続検出モジュール５０ａを含む。逆接続検出モジュール５０ａは、負荷接続端３０と外部負荷の接続状態を検出し、検出された接続状態に基づいて対応する制御信号Ｃ＿ＥＮを出力するために用いられる。

【0037】

逆接続検出モジュール５０ａは、さらに、駆動電源モジュール４３に電気的に接続される。逆接続検出モジュール５０ａは、制御信号Ｃ＿ＥＮを駆動電源モジュール４３に送信することにより、スイッチ回路４０に電力を供給するように駆動電源モジュール４３を制御するか、又はスイッチ回路４０に電力を供給することを一時停止するように駆動電源モジュール４３を制御するために用いられる。このようにして、スイッチ回路４０は、制御信号Ｃ＿ＥＮに基づいて通電状態又は非通電状態になることができる。スイッチ回路４０は、通電状態にあるとき、コントローラ７０から出力する駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２に基づいてオン状態になり、電源と外部負荷との間の電気接続をオンにすることができる。スイッチ回路４０は非通電状態でオフ状態にあり、電源と外部負荷との間の電気的接続が切断される。

【0038】

具体的には、上述したように、制御信号Ｃ＿ＥＮは第一制御信号及び第二制御信号を含む。第一実施形態において、逆接続検出モジュール５０ａは、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていることを検出すると、第一制御信号を出力し、且つ第一制御信号を駆動電源モジュール４３に送信して、スイッチ回路４０に電力を供給することを一時停止するように駆動電源モジュール４３を制御して、スイッチ回路４０は非通電状態になり、オフ状態を維持して、電源と外部負荷との間の電気的接続を切断し、即ち、電源が外部負荷に放電する電流出力回路１１を切断し、外部負荷への電源の放電出力を防止する。

【0039】

逆接続検出モジュール５０ａは、さらに、負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていることを検出すると、第二制御信号を出力し、且つ第二制御信号を駆動電源モジュール４３に送信して、スイッチ回路４０に電力を供給するように駆動電源モジュール４３を制御して、スイッチ回路４０は通電される。スイッチ回路４０が通電状態にあるのみ、コントローラ７０は実際の作動状況に基づいてスイッチ回路４０のオン/オフ状態を制御することができると理解できる。従って、外部負荷への電源の放電出力を実現するか、又は外部負荷への電源の放電出力を防止する。

【0040】

ユーザは、ボタン制御モジュール８２を介して、強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにすることができるので、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、スイッチ回路４０を非通電状態に制御して、スイッチ回路４０がコントローラ７０から出力する駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２（ユーザがボタン指令を入力して、強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにする）に応答することを回避することができ、従って外部負荷への電源の放電出力を禁止し、回路の電気使用安全を確保することができる。なお、逆接続検出モジュール５０ａから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮで駆動電源モジュール４３がスイッチ回路４０に電力を供給するか否かを直接に制御することにより、外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答し、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに切断することができる。

【0041】

第一実施形態において、電源から外部負荷に放電する電流出力回路１１の回路構造は、図４に示す回路構造を採用することができ、逆接続検出モジュール５０ａの回路構造は、図５に示す回路構造を採用することができる。以下、図４及び図５を組み合わせて、駆動電源モジュール４３及び逆接続検出モジュール５０ａの回路構造及び動作原理について説明する。

【0042】

図４を参照すると、第一実施形態において、駆動電源モジュール４３は、駆動電源入力端４３１及び駆動制御スイッチＱ８１を含む。駆動制御スイッチＱ８１は、駆動電源入力端４３１とスイッチ回路４０との間に電気的に接続されている。スイッチ回路４０は、駆動電源入力端４３１を介して電気エネルギーを受け取る。逆接続検出モジュール５０ａは、制御信号Ｃ＿ＥＮを駆動制御スイッチＱ８１に送信して、駆動制御スイッチＱ８１のオン/オフ状態を切り替えることにより、スイッチ回路４０への駆動電源モジュール４３の電力供給を制御することができる。駆動制御スイッチＱ８１は、制御信号Ｃ＿ＥＮに応答して、駆動電力入力端４３１とスイッチ回路４０との間の電気的接続をオン又はオフにするために用いられる。

【0043】

具体的には、第一実施形態において、駆動電源入力端４３１は、正極端子ＢＡＴ＋に電気的に接続される。選択的に、別の実装形態において、駆動電源入力端４３１は、電圧調整モジュール８１に電気的接続されることができる。

【0044】

駆動制御スイッチＱ８１の第一接続端ＳはダイオードＤ３を介して駆動電源入力端４３１に電気的に接続され、ダイオードＤ３の正極は駆動電源入力端４３１に電気的に接続され、ダイオードＤ３の負極は駆動制御スイッチＱ８１の第一接続端Ｓに電気的に接続される。駆動制御スイッチＱ８１の第二接続端Ｄはスイッチ装置４１のコイルの一端に電気的に接続される。駆動制御スイッチＱ８１の制御端ＧはレジスタＲ２３及びダイオードＤ３を介して駆動電源入力端４３１に電気的に接続される。駆動制御スイッチＱ８１の制御端ＧはさらにレジスタＲ２６を介して逆接続検出モジュール５０ａに電気的に接続される。このようにして、逆接続検出モジュール５０ａは駆動電源モジュール４３に電気的に接続され、駆動電源モジュール４３は逆接続検出モジュール５０ａから出力される制御信号Ｃ＿ＥＮを受信することができる。

【0045】

換言すると、駆動電源モジュール４３、スイッチ装置４１のコイル及びスイッチ駆動モジュール４２は電気的に接続されて、スイッチ装置４１の電力供給回路又は駆動電源回路４１０を形成する。駆動電源入力端４３１は、スイッチ装置４１に電力を供給するために用いられる。駆動制御スイッチＱ８１及びスイッチ駆動モジュール４２は、駆動電源回路４１０のオン/オフ状態を制御するために用いられる。駆動制御スイッチＱ８１は、逆接続検出モジュール５０ａから出力される制御信号Ｃ＿ＥＮによって制御され、スイッチ駆動モジュール４２は、コントローラ７０から出力される駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２によって制御される。駆動制御スイッチＱ８１とスイッチ駆動モジュール４２の両方がオンになると、駆動電源回路４１０はオンになって、スイッチ装置４１に通電し、例えば、リレーＫ１のコイルに通電してスイッチ装置４１をオンにする。

【0046】

図５を参照すると、第一実施形態において、逆接続検出モジュール５０ａは、トランジスタで構成された組合せスイッチ回路を含み、具体的には、第一検出端５１と、第二検出端５２と、駆動電圧入力端５３と、制御信号出力端５４と、第一トランジスタＱ３と、第二トランジスタＱ６と、を含む。第一検出端５１は正極端子ＣＡＲ＋に電気的に接続され、第二検出端５２は負極端子ＣＡＲ－に電気的に接続される。上述したように、負極端子ＣＡＲ－は、さらに第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続される。駆動電圧入力端５３は電圧源ＶＣＣに電気的に接続される。逆接続検出モジュール５０ａは、駆動電圧入力端５３を介して電圧源ＶＣＣによって提供される駆動電圧を受け取って、正常に作動することができる。電圧源ＶＣＣは、電圧調整モジュール８１から出力された安定電圧ＶＣＣによって提供されるか、又は電源接続端２０に電気的に接続された電源によって提供されることができる。第一実施形態において、電圧源ＶＣＣは、電圧調整モジュール８１から出力された安定電圧ＶＣＣによって提供される。

【0047】

第一トランジスタＱ３は第一検出端５１と第二トランジスタＱ６の制御端１との間に電気的に接続されており、第一トランジスタＱ３の制御端１は第二検出端５２に電気的に接続される。第二トランジスタＱ６は制御信号出力端５４と第二接地端ＧＮＤ（電力基準接地、即ち、負極端子ＢＡＴ－）との間に電気的に接続されており、第二トランジスタＱ６の制御端１はさらにレジスタＲ２１を介して駆動電圧入力端５３に電気的に接続される。

【0048】

具体的には、第一トランジスタＱ３の制御端１は、レジスタＲ２２を介して第二検出端５２に電気的に接続されており、且つレジスタＲ４を介して第一トランジスタＱ３の第一接続端２に電気的に接続される。第一トランジスタＱ３の第一接続端２はダイオードＤ１を介して第一検出端５１に電気的に接続される。ダイオードＤ１の負極は第一検出端５１に電気的に接続され、ダイオードＤ１の正極は第一トランジスタＱ３の第一接続端２に電気的に接続される。第一トランジスタＱ３の第二接続端３はレジスタＲ２７を介して第二トランジスタＱ６の制御端１に電気的に接続される。制御信号出力端５４は、さらにレジスタＲ２６を介して駆動制御スイッチＱ８１の制御端Ｇに電気的に接続されて、逆接続検出モジュール５０ａが駆動電源モジュール４３に制御信号Ｃ＿ＥＮを出力できるようにする。

【0049】

第一トランジスタＱ３及び第二トランジスタＱ６は、ＮＭＯＳトランジスタ又はＮＰＮトライオードなどのようなハイレベルでオンになるトランジスタを採用する。駆動制御スイッチＱ８１は、ＰＭＯＳトランジスタ又はＰＮＰトライオードなどのようなローレベルでオンになるトランジスタを採用する。第一実施形態において、第一トランジスタＱ３はＮＰＮトライオードを採用し、第二トランジスタＱ６はＮＭＯＳトランジスタを採用し、駆動制御スイッチＱ８１はＰＭＯＳトランジスタを採用する。逆接続検出モジュール５０ａは、簡単なトランジスタ（例えば、ダイオード、トランジスタ、電界効果トランジスタ）及び受動デバイス（例えば、レジスタ、キャパシタ）を採用して負荷接続端３０に電気的に接続された外部負荷に対する極性逆接続検出機能を実現するので、トランジスタのオン/オフ速度が速い特性を利用して、外部負荷の逆接続状態を迅速に検出することができ、さらに関連する保護機能の検出速度及び有効性を顕著に向上できることができる。

【0050】

作動する時、逆接続検出モジュール５０ａは、駆動制御スイッチＱ８１の制御端Ｇに制御信号Ｃ＿ＥＮを出力して、駆動制御スイッチＱ８１のオン/オフ状態を切り替え、従って駆動電源モジュール４３によってスイッチ回路４０に電力を供給することを制御し、さらに外部負荷への電源の放電出力を制御する。

【0051】

具体的には、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、即ち、外部負荷の正極が負極端子ＣＡＲ－に電気的に接続されており、外部負荷の負極が正極端子ＣＡＲ＋に電気的に接続されていると、第一トランジスタＱ３の制御端１は外部負荷の正極のハイレベル信号を受信して、第一トランジスタＱ３をオンにする。第二トランジスタＱ６の制御端１はオンにされた第一トランジスタＱ３を介して外部負荷の負極に電気的に接続されてローレベル信号を受信して、第二トランジスタＱ６をオフにする。駆動制御スイッチＱ８１の制御端Ｇ及び制御信号出力端５４は駆動電源入力端４３１に電気的に接続されてハイレベル状態になり、この時、制御信号出力端５４は第一制御信号を出力し、第一制御信号はハイレベル信号である。

【0052】

駆動制御スイッチＱ８１はその制御端Ｇがハイレベル状態にあるのでオフ状態になる。換言すれと、駆動制御スイッチＱ８１はその制御端Ｇが逆接続検出モジュール５０ａの制御信号出力端５４から出力された第一制御信号（ハイレベル信号）を受信したのでオフ状態になり、駆動電源入力端４３１とスイッチ回路４０との間の電気接続をオフにして、駆動電源入力端４３１からスイッチ回路４０に電力を供給することを一時停止させ、スイッチ回路４０が非通電状態になり、且つオフ状態を維持するようにする。換言すると、リレーＫ１のコイルの駆動電圧が切断され、その結果、コイルが非通電状態になるので、リレーＫ１はオフ状態を維持する。

【0053】

負荷接続端３０が無負荷状態にあるか又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されており、即ち、外部負荷の正極が正極端子ＣＡＲ＋に電気的に接続されており、外部負荷の負極が負極端子ＣＡＲ－に電気的に接続されていると、第一トランジスタＱ３の制御端１は第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続されてローレベル信号を受信して、第一トランジスタＱ３をオフにする。第二トランジスタＱ６の制御端１はレジスタＲ２１を介して駆動電圧入力端５３に電気的に接続されてハイレベル信号を受信して、第二トランジスタＱ６をオンにする。制御信号出力端５４は、オンにされた第二トランジスタＱ６を介して第二接地端ＧＮＤに電気的に接続されてローレベル状態にあり、この時、制御信号出力端５４はローレベル信号である第二制御信号を出力する。

【0054】

駆動制御スイッチＱ８１はその制御端Ｇが逆接続検出モジュール５０ａの制御信号出力端５４から出力された第二制御信号（ローレベル信号）を受信したのでオン状態になる。駆動電源入力端４３１とスイッチ回路４０との間の電気接続をオンにして、駆動電源入力端４３１からスイッチ回路４０に電力を供給するようにする。その結果、スイッチ回路４０が通電され、スイッチ回路４０が電力を受けたが駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信しなかった場合、スイッチ回路４０はオフ状態に保たれる。

【0055】

第一実施形態において、駆動制御スイッチＱ８１は通常オン状態にあり、その結果、スイッチ回路４０は、通常通電され、且つオフ状態に保たれることが理解され得る。

【0056】

本願の第一実施形態によって提供されるスマート接続装置１０１において、トランジスタで構成された組合せスイッチ回路を逆接続検出モジュール５０ａとして使用することにより、トランジスタのオン/オフ速度が速い特性を利用して、外部負荷の逆接続状態を迅速に検出することができる。逆接続検出モジュール５０ａから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮによって、スイッチ回路４０への駆動電源モジュール４３の電力供給を直接に制御することにより、外部負荷が逆接続されていると、スイッチ回路４０への電力供給を一時停止して、スイッチ回路４０がオフ状態になるようにして、外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答することができ、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに切断することができる。それで分かるように、本願の第一実施形態に係るスマート接続装置１０１を採用すると、関連する保護機能の検出速度及び有効性を顕著に向上させることができ、電力出力制御システムの安全性及び信頼性を顕著に向上させることができる。なお、本願の第一実施形態に係るスマート接続装置１０１の主要部品のコストが低く、周辺回路が簡単であり且つ信頼することができるので、製品の材料コストを削減するとともに、製品販売後の人工費と材料費を節約する。

【0057】

他の実施形態において、逆接続検出モジュール５０ａは、センサーデバイス、例えば、フォトカプラで構成された検出回路を用いて、外部負荷に対する逆接続検出機能を実現することができる。

【0058】

再び図３を参照すると、第一実施形態において、スマート接続装置１０１は、逆接続検出モジュール５０ａに電気的に接続された逆接続状態指示モジュール６１をさらに含む。逆接続検出モジュール５０ａは、さらに、逆接続状態指示モジュール６１に第一制御信号を出力して、逆接続状態指示モジュール６１を制御して警報信号を発出して逆接続警報プロンプトを行うようにする。

【0059】

再び図５を参照すると、逆接続状態指示モジュール６１は、第三トランジスタＱ１、表示ユニット６１１及び/又は警報ユニット６１２を含む。表示ユニット６１１は、少なくとも１つの発光ダイオード又は少なくとも１つの液晶ディスプレイデバイスを含む。表示ユニット６１１は、逆接続検出モジュール５０ａに電気的に接続される。逆接続検出モジュール５０ａは、さらに、表示ユニット６１１に第一制御信号を出力して、表示ユニット６１１が発光するか又は情報を表示することにより逆接続警報プロンプトを行うように制御する。

【0060】

警報ユニット６１２は、少なくとも１つのブザー又はラウドスピーカーを含み、逆接続検出モジュール５０ａに電気的に接続されている。逆接続検出モジュール５０ａは、さらに、警報ユニット６１２に第一制御信号を出力して、警報ユニット６１２が警報音を出して逆接続警報プロンプトを行うように制御する。

【0061】

第一実施形態において、逆接続状態指示モジュール６１は、発光ダイオードＬＥＤ２を含む表示ユニット６１１と、ラウドスピーカーＬＳ１を含む警報ユニット６１２と、を含む。第三トランジスタＱ１の制御端１は、レジスタＲ１１を介して逆接続検出モジュール５０ａの制御信号出力端５４に電気的に接続され、ツェナーダイオードＤ９を介して第二接地端ＧＮＤに電気的に接続される。第三トランジスタＱ１の第一接続端２は、第二接地端ＧＮＤに電気的に接続されている。発光ダイオードＬＥＤ２及び警報ユニット６１２は、電圧源ＶＣＣと第三トランジスタＱ１の第二接続端３との間に並列に電気的に接続される。発光ダイオードＬＥＤ２の正極は電圧源ＶＣＣに電気的に接続され、発光ダイオードＬＥＤ２の負極はレジスタＲ１６を介してスイッチユニットＱ１の第二接続端３に電気的に接続される。ラウドスピーカーＬＳ１はレジスタＲ１０を介して第三トランジスタＱ１の第二接続端３に電気的に接続される。第三トランジスタＱ１の第二接続端３は、さらにキャパシタＣ６を介して電圧源ＶＣＣに電気的に接続される。

【0062】

第一実施形態において、第三トランジスタＱ１は、ＮＭＯＳトランジスタ又はＮＰＮ三極などのようなハイレベルでオンになるトランジスタを採用する。

【0063】

作動する時、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、上述したように、制御信号出力端５４はハイレベル信号である第一制御信号を出力する。第三トランジスタＱ１はその制御端１が逆接続検出モジュール５０ａの制御信号出力端５４から出力された第一制御信号（ハイレベル信号）を受信したのでオンになって、発光ダイオードＬＥＤ２及びラウドスピーカーＬＳ１が設置された回路をオンにすることにより、発光ダイオードＬＥＤ２は発光し、ラウドスピーカーＬＳ１は警報音を出して、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていることをプロンプトする。

【0064】

負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていると、上述したように、制御信号出力端５４はローレベル信号である第二制御信号を出力する。スイッチユニットＱ１はその制御端１が逆接続検出モジュール５０ａの制御信号出力端５４から出力された第二制御信号（ローレベル信号）を受信したのでオフになって、発光ダイオードＬＥＤ２及びラウドスピーカーＬＳ１が設置された回路をオフにして、発光ダイオードＬＥＤ２は発光せず、ラウドスピーカーＬＳ１は警報音を出さない。

【0065】

本願の第一実施形態に係るスマート接続装置１０１において、逆接続検出モジュール５０ａから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮによって逆接続状態指示モジュール６１の動作状態を直接に制御することにより、外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答し、ユーザに逆接続状態の警報プロンプトをタイムリーに提供して、ユーザがスマート接続装置１０１と外部負荷との電気的接続をタイムリーに調整するようにする。

【0066】

（第二実施形態）
本出願の第二実施形態は、スマート接続装置を提供する。スマート接続装置は、検出ユニットを使用して負荷接続端と外部負荷との間の接続状態を検出し、且つ検出ユニットから出力された制御信号を使用して、スイッチ駆動モジュールの状態を制御することにより、外部負荷が逆接続されていると、スイッチ駆動モジュールの状態を無効状態に切り替えて、スイッチ回路がオフ状態になるようにして、外部負荷の逆接続状態に対応する制御信号に迅速に応答することができ、外部負荷への電源の放電出力を防止することができる。

【0067】

図６は、本願の第二実施形態によって提供されるスマート接続装置１０２の機能モジュールの概略図である。スマート接続装置１０２は、図１に示すスマート接続装置１００に対応することに留意されたい。

【0068】

図６に示されたように、第二実施形態において、スイッチ回路４０は、スイッチ装置４１及びスイッチ駆動モジュール４２を含む。スイッチ装置４１は、電源接続端２０と負荷接続端３０との間に電気的に接続される。スイッチ駆動モジュール４２は、スイッチ装置４１及びコントローラ７０に別々に電気的に接続される。スイッチ駆動モジュール４２は、スイッチ装置４１のオンまたはオフを実現するために用いられる。コントローラ７０は、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２をスイッチ駆動モジュール４２に送信して、スイッチ駆動モジュール４２を介してスイッチ装置４１をオンにするように構成される。有効状態にあるスイッチ駆動モジュール４２は、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信し且つ駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２に応答して、スイッチ装置４１をオンにして、スイッチ回路４０をオン状態に維持させて、電源と外部負荷との間の電気的接続をオンにして、外部負荷への電源の放電出力を実現する。無効状態にあるスイッチ駆動モジュール４２は、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信するが、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２に応答することができないので、スイッチ装置４１をオンにすることができず、スイッチ回路４０をオフ状態に維持させて、電源と外部負荷との間の電気的接続をオフにして、即ち、電源が外部負荷に放電する電流出力回路１１を切断して、外部負荷への電源の放電出力を防止する。

【0069】

第二実施形態において、検出ユニット５０は、逆接続検出モジュール５０ｂを含む。逆接続検出モジュール５０ｂは、負荷接続端３０と外部負荷の接続状態を検出し、検出された接続状態に基づいて対応する制御信号Ｃ＿ＥＮを出力するために用いられる。制御信号Ｃ＿ＥＮは、スイッチ駆動モジュール４２の状態を切り替えるために用いられる。具体的には、上述したように、制御信号Ｃ＿ＥＮは第一制御信号及び第二制御信号を含む。第二実施形態において、第一制御信号は、スイッチ駆動モジュール４２の状態を無効状態に切り替えるために用いられ、第二制御信号は、スイッチ駆動モジュール４２の状態を有効状態に切り替えるために用いられる。

【0070】

第二実施形態において、スマート接続装置１０２は、逆接続検出モジュール５０ｂとスイッチ駆動モジュール４２との間に電気的に接続されたイネーブル制御モジュール４４をさらに含む。イネーブル制御モジュール４４は、イネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮを出力して、スイッチ駆動モジュール４２の状態を無効状態に切り替えるために用いられる。

【0071】

逆接続検出モジュール５０ｂは、制御信号Ｃ＿ＥＮをイネーブル制御モジュール４４に送信して、イネーブル制御モジュール４４がイネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮを出力するように制御するか、又はイネーブル制御モジュール４４がイネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮを出力することを一時停止するように制御して、スイッチ駆動モジュール４２の状態を制御することにより、スイッチ装置４１のオン/オフ状態を制御する目的を達成するために用いられる。

【0072】

具体的には、逆接続検出モジュール５０ｂは、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていることを検出すると、第一制御信号を出力し、且つ第一制御信号をイネーブル制御モジュール４４に送信して、イネーブル制御モジュール４４がイネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮを出力するように制御して、スイッチ駆動モジュール４２の状態を無効状態に切り替える。

【0073】

逆接続検出モジュール５０ａは、さらに、負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていることを検出すると、第二制御信号を出力し、且つ第二制御信号をイネーブル制御モジュール４４に送信して、イネーブル制御モジュール４４がイネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮを出力することを禁止して、スイッチ駆動モジュール４２が有効状態を維持するようにする。

【0074】

ユーザは、ボタン制御モジュール８２を介して、強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するように制御することができるので、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、スイッチ駆動モジュール４２の状態を無効状態に切り替えることにより、スイッチ駆動モジュール４２がコントローラ７０から出力する駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２（ユーザがボタン指令を入力して、強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにする）に応答することを回避することができ、従って外部負荷への電源の放電出力を禁止し、回路の電気使用安全を確保することができる。なお、逆接続検出モジュール５０ｂから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮでスイッチ駆動モジュール４２の状態を制御することにより、外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答し、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに切断することができる。

【0075】

第二実施形態において、電源から外部負荷に放電する電流出力回路１１の回路構造は、図７に示す回路構造を採用することができ、イネーブル制御モジュール４４及び逆接続検出モジュール５０ｂの回路構造は、図８に示す回路構造を採用することができる。以下、図７及び図８を組み合わせて、スイッチ駆動モジュール４２、イネーブル制御モジュール４４及び及び逆接続検出モジュール５０ｂの回路構造及び動作原理について説明する。

【0076】

図７を参照すると、第二実施形態において、スイッチ駆動モジュール４２は、スイッチユニットＱ２、駆動信号入力端４２１及びイネーブル制御信号入力端４２２を含む。スイッチユニットＱ２は、スイッチ装置４１の駆動電源回路４１０に電気的に直列に接続されており、駆動電源回路４１０のオン/オフ状態を制御するために用いられる。スイッチ装置４１は、駆動電源回路４１０がオン状態にあるときに給電を受けることができ、且つオン状態に入る。例えば、リレーＫ１のコイルは駆動電源回路４１０がオン状態にあるときに給電を受けることができ、コイルが通電されるので、リレーＫ１はオン状態を維持する。

【0077】

駆動信号入力端４２１は、コントローラ７０に電気的に接続されており、コントローラ７０から出力された駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信するために用いられる。駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２は、スイッチングユニットＱ２をオンにするために用いられる。イネーブル制御信号入力端４２２は、イネーブル制御モジュール４４に電気的に接続されており、イネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮを受信して、スイッチユニットＱ２を強制的にオフにするために用いられる。第二実施形態において、スイッチユニットＱ２は、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２及びイネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮを同時に受信すると、イネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮに優先的に応答する。

【0078】

具体的には、第二実施形態において、スイッチユニットＱ２の第一接続端２は第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続され、スイッチユニットＱ２の第二接続端３はレジスタＲ２を介してリレーＫ１のコイルの他の一端に電気的に接続され、スイッチユニットＱ２の制御端１はイネーブル制御信号入力端４２２に電気的に接続され且つレジスタＲ１７を介して駆動信号入力端４２１に電気的に接続される。スイッチユニットＱ２の制御端１は、さらにレジスタＲ３を介して第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続され、ダイオードＤ６を介して駆動信号入力端４２１に電気的に接続される。ダイオードＤ６の正極はスイッチユニットＱ２の制御端１に電気的に接続され、ダイオードＤ６の負極は駆動信号入力端４２１に電気的に接続される。第二実施形態において、スイッチユニットＱ２は、ハイレベルでオンになるトランジスタ、例えば、ＮＭＯＳトランジスタ又はＮＰＮトライオードを採用し、イネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮはローレベル信号であり、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２はハイレベル信号である。従って、スイッチユニットＱ２は、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２及びイネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮを同時に受信すると、イネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮに優先的に応答し、通常の状態で駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２に正常に応答できる。

【0079】

図８を参照すると、第二実施形態において、逆接続検出モジュール５０ｂの構造は、第一実施形態に係わる、図５に示した逆接続検出モジュール５０ａの構造と類似であり、逆接続検出モジュール５０ｂの制御信号出力端５４はさらにレジスタＲ５を介して駆動電圧入力端５３に電気的に接続されている点が異なる。逆接続検出モジュール５０ｂの具体的な構造について、上記の逆接続検出モジュール５０ａの構造の具体的な紹介を参照することができ、ここでは繰り返さない。

【0080】

イネーブル制御モジュール４４はイネーブル制御信号出力端４４１及びイネーブル制御スイッチＱ８２を含み、イネーブル制御信号出力端４４１はスイッチ駆動モジュール４２のイネーブル制御信号入力端４２２に電気的に接続されて、イネーブル制御モジュール４４とスイッチ駆動モジュール４２との間の電気的接続を実現する。イネーブル制御スイッチＱ８２は、イネーブル制御信号出力端４４１と接地端との間に電気的に接続されている。イネーブル制御スイッチＱ８２の制御端１は、逆接続検出モジュール５０ｂの制御信号出力端５４に電気的に接続されて、イネーブル制御モジュール４４と逆接続検出モジュール５０ｂとの間の電気的接続を実現する。

【0081】

逆接続検出モジュール５０ｂの第一トランジスタＱ３、第二トランジスタＱ６、及びイネーブル制御スイッチＱ８２は、ＮＭＯＳトランジスタ又はＮＰＮトライオードなどのようなハイレベルでオンになるトランジスタを採用する。第二実施形態において、第一トランジスタＱ３はＮＰＮトライオードを採用し、第二トランジスタＱ６及びイネーブル制御スイッチＱ８２はＮＭＯＳトランジスタを採用する。逆接続検出モジュール５０ｂは、簡単なトランジスタ（例えば、ダイオード、トライオード、電界効果トランジスタ）及び受動デバイス（例えば、レジスタ、キャパシタ）を採用して負荷接続端３０に電気的に接続された外部負荷に対する極性逆接続検出機能を実現するので、トランジスタのオン/オフ速度が速い特性を利用して、外部負荷の逆接続状態を迅速に検出することができ、さらに関連する保護機能の検出速度及び有効性を顕著に向上できることができる。

【0082】

作動する時、逆接続検出モジュール５０ｂは、イネーブル制御スイッチＱ８２の制御端１に制御信号Ｃ＿ＥＮを出力して、イネーブル制御スイッチＱ８２のオン/オフ状態を切り替え、従ってイネーブル制御モジュール４４の出力状態を制御して、さらにスイッチ駆動モジュール４２の状態を制御する。

【0083】

具体的には、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、即ち、外部負荷の正極が負極端子ＣＡＲ－に電気的に接続されており、外部負荷の負極が正極端子ＣＡＲ＋に電気的に接続されていると、第一トランジスタＱ３の制御端１は外部負荷の正極のハイレベル信号を受信して、第一トランジスタＱ３をオンにする。第二トランジスタＱ６の制御端１はオンにされた第一トランジスタＱ３を介して外部負荷の負極に電気的に接続されてローレベル信号を受信して、第二トランジスタＱ６をオフにする。制御信号出力端５４は駆動電圧入力端５３に電気的に接続されてハイレベル状態になり、この時、制御信号出力端５４は第一制御信号を出力し、第一制御信号はハイレベル信号である。

【0084】

このとき、イネーブル制御スイッチＱ８２は、その制御端１が逆接続検出モジュール５０ｂの制御信号出力端５４から出力された第一制御信号（ハイレベル信号）を受信したので、オン状態になる。イネーブル信号出力端４４１は、オンになったイネーブル制御スイッチＱ８２を介して第二接地端に電気的に接続されてローレベル状態にあり、このとき、イネーブル制御信号出力端４４１はローレベル信号を出力する。ローレベル信号はイネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮである。

【0085】

負荷接続端３０が無負荷状態にあるか又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されており、即ち、外部負荷の正極が正極端子ＣＡＲ＋に電気的に接続されており、外部負荷の負極が負極端子ＣＡＲ－に電気的に接続されていると、第一トランジスタＱ３の制御端１は第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続されてローレベル信号を受信して、第一トランジスタＱ３をオフにする。第二トランジスタＱ６の制御端１はレジスタＲ２１を介して駆動電圧入力端５３に電気的に接続されてハイレベル信号を受信して、第二トランジスタＱ６をオンにする。制御信号出力端５４は、オンにされた第二トランジスタＱ６を介して第二接地端ＧＮＤに電気的に接続されてローレベル状態にあり、この時、制御信号出力端５４はローレベル信号である第二制御信号を出力する。

【0086】

イネーブル制御スイッチＱ８２は、その制御端１が逆接続検出モジュール５０ｂの制御信号出力端５４から出力された第二制御信号（ローレベル信号）を受信したので、オフ状態になり、従ってイネーブル制御モジュール４４は無出力状態にある。

【0087】

第二実施形態において、イネーブル制御スイッチＱ８２は通常状態ではオフ状態にある黙認し、イネーブル制御モジュール４４は通常状態では無出力状態にあり、従ってスイッチ駆動モジュール４２は有効状態にあり、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２に正常に応答してスイッチ装置４１をオンにすることができる。

【0088】

本願の第二実施形態によって提供されるスマート接続装置１０２において、トランジスタで構成された組合せスイッチ回路を逆接続検出モジュール５０ｂとして使用することにより、トランジスタのオン/オフ速度が速い特性を利用して、外部負荷の逆接続状態を迅速に検出することができる。逆接続検出モジュール５０ｂから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮによって、イネーブル制御信号ＲＥＬ＿ＥＮの出力を直接に制御することにより、スイッチ駆動モジュール４２の有効性を制御し、外部負荷が逆接続されていると、スイッチ駆動モジュール４２の状態を無効状態に切り替えて、スイッチ回路４０がオフ状態になるようにして、外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答することができ、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに切断することができる。それで分かるように、本願の第二実施形態に係るスマート接続装置１０２を採用すると、関連する保護機能の検出速度及び有効性を顕著に向上させることができ、電力出力制御システムの安全性及び信頼性を顕著に向上させることができる。なお、本願の第二実施形態に係るスマート接続装置１０２の主要部品のコストが低く、周辺回路が簡単であり且つ信頼することができるので、製品の材料コストを削減するとともに、製品販売後の人工費と材料費を節約する。

【0089】

他の実施形態において、逆接続検出モジュール５０ｂは、センサーデバイス、例えば、フォトカプラで構成された検出回路を用いて、外部負荷に対する逆接続検出機能を実現することができる。

【0090】

再び図６を参照すると、第二実施形態において、スマート接続装置１０２は、逆接続検出モジュール５０ｂに電気的に接続された逆接続状態指示モジュール６１をさらに含む。逆接続検出モジュール５０ａは、さらに、逆接続状態指示モジュール６１に第一制御信号を出力して、逆接続状態指示モジュール６１を制御して警報信号を発出して逆接続警報プロンプトを行うようにする。

【0091】

再び図８を参照すると、第二実施形態において、逆接続状態指示モジュール６１の構造は、第一実施形態に係わる、図５に示された逆接続状態指示モジュール６１の構造と同じであり、逆接続状態指示モジュール６１の具体的な構造は上記の具体的な紹介を参照することができ、ここでは繰り返さない。

【0092】

（第三実施形態）
本出願の第三実施形態は、スマート接続装置を提供する。スマート接続装置は、検出ユニットを使用して負荷接続端と外部負荷との間の接続状態を検出し、且つ駆動信号の伝送経路上に駆動信号送信モジュールを設置し、検出ユニットから出力される制御信号を利用して、駆動信号送信モジュールによる駆動信号の伝送を直接に制御する。従って、外部負荷が逆接続されていると、駆動信号の伝送経路を切断し、このように外部負荷の逆接続状態に対応する制御信号に迅速に応答することができ、外部負荷への電源の放電出力を防止することができる。

【0093】

図９は、本願の第三実施形態によって提供されるスマート接続装置１０３の機能モジュールの概略図である。スマート接続装置１０３は、図１に示すスマート接続装置１００に対応することに留意されたい。

【0094】

図９に示されたように、第三実施形態において、スマート接続装置１０３は、スイッチ回路４０とコントローラ７０との間に電気的に接続された駆動信号送信モジュール４５をさらに含む。駆動信号送信モジュール４５は、コントローラ７０から出力する駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２をスイッチ回路４０に送信するために用いられる。

【0095】

第三実施形態において、スイッチ回路４０は、スイッチ装置４１及びスイッチ駆動モジュール４２を含む。スイッチ装置４１は、電源接続端２０と負荷接続端３０との間に電気的に接続される。スイッチ駆動モジュール４２は、スイッチ装置４１及び駆動信号送信モジュール４５に別々に電気的に接続される。スイッチ駆動モジュール４２は、スイッチ装置４１のオンまたはオフを実現するために用いられる。駆動信号送信モジュール４５は、コントローラ７０から出力する駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２をスイッチ駆動モジュール４２に伝送して、スイッチ駆動モジュール４２によってスイッチ装置４１をオンにするために用いられる。

【0096】

図９に示されたように、第三実施形態において、検出ユニット５０は、逆接続検出モジュール５０ｃを含む。逆接続検出モジュール５０ｃは、負荷接続端３０と外部負荷の接続状態を検出し、検出された接続状態に基づいて対応する制御信号Ｃ＿ＥＮを出力するために用いられる。

【0097】

逆接続検出モジュール５０ｃは、さらに、駆動信号送信モジュール４５に電気的に接続されて、制御信号Ｃ＿ＥＮを駆動信号送信モジュール４５に送信することにより、駆動信号送信モジュール４５による駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２の送信を制御するために用いられ、従ってスイッチ回路４０のオン/オフ状態を制御する。

【0098】

具体的には、逆接続検出モジュール５０ｃは、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていることを検出すると、第一制御信号を駆動信号送信モジュール４５に出力して、駆動信号送信モジュール４５が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を送信することを一時停止するように制御し、スイッチ回路４０をオフ状態に維持して、電源と外部負荷との間の電気的接続を切断し、即ち、電源が外部負荷に放電する電流出力回路１１を切断し、外部負荷への電源の放電出力を防止する。

【0099】

逆接続検出モジュール５０ｃは、さらに、負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていることを検出すると、駆動信号送信モジュール４５に第二制御信号を出力して、駆動信号送信モジュール４５が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２の送信を回復するように制御する。従って、スイッチ回路４０は、コントローラ７０から出力された駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信してオン状態になり、電源と外部負荷との間の電気的接続がオンにして、外部負荷への電源の放電出力を実現する。

【0100】

ユーザは、ボタン制御モジュール８２を介して、強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するように制御することができるので、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、駆動信号送信モジュール４５が駆動信号を送信することを一時停止するように制御し、スイッチ駆動モジュール４２がコントローラ７０から出力された駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信し且つ駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２に応答してスイッチ装置４１をオンにすることを回避でき、従ってスイッチ装置４１をオフ状態に維持することができ、外部負荷への電源の放電出力を防止し、さらに回路の電気使用安全を確保することができる。なお、逆接続検出モジュール５０ｃから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮを介して駆動信号送信モジュール４５による駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２の送信を直接に制御することにより、外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答し、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに切断することができる。

【0101】

第三実施形態において、電源から外部負荷に放電する電流出力回路１１の回路構造は、図２に示す回路構造を採用することができ、逆接続検出モジュール５０ｃ及び駆動信号送信モジュール４５の回路構造は、図１０に示す回路構造を採用することができる。以下、図２及び図１０を組み合わせて、スイッチ駆動モジュール４２、逆接続検出モジュール５０ｃ及び駆動信号送信モジュール４５の回路構造及び動作原理について説明する。

【0102】

再び図２を参照すると、スイッチ駆動モジュール４２は、スイッチユニットＱ２及び駆動信号入力端４２１を含む。スイッチユニットＱ２は、スイッチ装置４１の駆動電源回路４１０に電気的に直列に接続されており、駆動電源回路４１０のオン/オフ状態を制御するために用いられる。スイッチ装置４１は、駆動電源回路４１０がオン状態にあるときに給電を受けることができ、且つオン状態に入る。例えば、リレーＫ１のコイルは駆動電源回路４１０がオン状態にあるときに給電を受けることができ、コイルが通電されるので、リレーＫ１はオン状態を維持する。

【0103】

駆動信号入力端４２１は、駆動信号送信モジュール４５から送信する駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信するために用いられる。スイッチユニットＱ２は、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信すると、オン状態に入るので、スイッチ装置４１の駆動電源回路４１０をオンにして、スイッチ回路４０がオン状態にあるようにする。逆に、スイッチユニットＱ２は、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信しないと、オフ状態に入るので、スイッチ装置４１の駆動電源回路４１０をオフにして、スイッチ回路４０がオフ状態にあるようにする。

【0104】

具体的には、スイッチユニットＱ２の第一接続端２は第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続され、スイッチユニットＱ２の第二接続端３はレジスタＲ２を介してリレーＫ１のコイルの他の一端に電気的に接続され、スイッチユニットＱ２の制御端１はレジスタＲ１７を介して駆動信号入力端４２１に電気的に接続される。スイッチユニットＱ２の制御端１は、さらにレジスタＲ３を介して第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続され、ダイオードＤ６を介して駆動信号入力端４２１に電気的に接続される。ダイオードＤ６の正極はスイッチユニットＱ２の制御端１に電気的に接続され、ダイオードＤ６の負極は駆動信号入力端４２１に電気的に接続される。本実施形態において、スイッチユニットＱ２は、ハイレベルでオンになるトランジスタ、例えば、ＮＭＯＳトランジスタ又はＮＰＮトライオードを採用し、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２はハイレベル信号である。従って、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信すると、スイッチユニットＱ２はオンになる。

【0105】

図１０を参照すると、第三実施形態において、逆接続検出モジュール５０ｃは、トランジスタで構成された組合せスイッチ回路を含み、具体的には、第一検出端５１と、第二検出端５２と、駆動電圧入力端５３と、制御信号出力端５４と、第一トランジスタＱ３と、第二トランジスタＱ６と、第三トランジスタＱ１と、を含む。第一検出端５１は正極端子ＣＡＲ＋に電気的に接続され、第二検出端５２は負極端子ＣＡＲ－に電気的に接続される。上述したように、負極端子ＣＡＲ－は、さらに第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続される。駆動電圧入力端５３は電圧源ＶＣＣに電気的に接続される。逆接続検出モジュール５０ｃは、駆動電圧入力端５３を介して電圧源ＶＣＣによって提供される駆動電圧を受け取って、正常に作動することができる。電圧源ＶＣＣは、電圧調整モジュール８１から出力された安定電圧ＶＣＣによって提供されるか、又は電源接続端２０に電気的に接続された電源によって提供されることができる。第三実施形態において、電圧源ＶＣＣは、電圧調整モジュール８１から出力された安定電圧ＶＣＣによって提供される。

【0106】

第一トランジスタＱ３は第一検出端５１と第二トランジスタＱ６の制御端１との間に電気的に接続されており、第一トランジスタＱ３の制御端１は第二検出端５２に電気的に接続される。第二トランジスタＱ６は第二接地端ＧＮＤ（電力基準接地、即ち、負極端子ＢＡＴ－）と第三トランジスタＱ１の制御端１との間に電気的に接続されており、第二トランジスタＱ６の制御端１はさらにレジスタＲ２１を介して駆動電圧入力端５３に電気的に接続される。第三トランジスタＱ１は第二接地端ＧＮＤと制御信号出力端５４との間に電気的に接続されており、第三トランジスタＱ１の制御端１はさらにレジスタＲ１１、Ｒ５を介して駆動電圧入力端５３に電気的に接続される。

【0107】

具体的には、第一トランジスタＱ３の制御端１は、レジスタＲ２２を介して第二検出端５２に電気的に接続されており、且つレジスタＲ４を介して第一トランジスタＱ３の第一接続端２に電気的に接続される。第一トランジスタＱ３の第一接続端２はダイオードＤ１を介して第一検出端５１に電気的に接続される。ダイオードＤ１の負極は第一検出端５１に電気的に接続され、ダイオードＤ１の正極は第一トランジスタＱ３の第一接続端２に電気的に接続される。第一トランジスタＱ３の第二接続端３はレジスタＲ２７を介して第二トランジスタＱ６の制御端１に電気的に接続される。制御信号出力端５４はさらにキャパシタＣ６を介して駆動電圧入力端５３に電気的に接続される。

【0108】

第一トランジスタＱ３、第二トランジスタＱ６及び第三トランジスタＱ１は、ＮＭＯＳトランジスタ又はＮＰＮトライオードなどのようなハイレベルでオンになるトランジスタを採用する。第三実施形態において、第一トランジスタＱ３はＮＰＮトライオードを採用し、第二トランジスタＱ６及び第三トランジスタＱ１は、両方ともＮＭＯＳトランジスタを採用する。逆接続検出モジュール５０ｃは、簡単なトランジスタ（例えば、ダイオード、トランジスタ、電界効果トランジスタ）及び受動デバイス（例えば、レジスタ、キャパシタ）を採用して負荷接続端３０に電気的に接続された外部負荷に対する極性逆接続検出機能を実現するので、トランジスタのオン/オフ速度が速い特性を利用して、外部負荷の逆接続状態を迅速に検出することができ、さらに関連する保護機能の検出速度及び有効性を顕著に向上させることができる。

【0109】

作動する時、逆接続検出モジュール５０ｃは、駆動信号送信モジュール４５に制御信号Ｃ＿ＥＮを送信して、駆動信号送信モジュール４５が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を送信することを制御することにより、スイッチ回路４０のオン/オフを制御する。

【0110】

具体的には、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、即ち、外部負荷の正極が負極端子ＣＡＲ－に電気的に接続されており、外部負荷の負極が正極端子ＣＡＲ＋に電気的に接続されていると、第一トランジスタＱ３の制御端１は外部負荷の正極のハイレベル信号を受信して、第一トランジスタＱ３はオン状態になる。第二トランジスタＱ６の制御端１はオン状態にある第一トランジスタＱ３を介して外部負荷の負極に電気的に接続されてローレベル信号を受信して、第二トランジスタＱ６はオフ状態になる。第三トランジスタＱ１の制御端１は駆動電圧入力端５３に電気的に接続されてハイレベル状態にあり、第三トランジスタＱ１はオン状態になる。制御信号出力端５４は、オン状態にある第三トランジスタＱ１を介して第二接地端ＧＮＤに電気的に接続されてローレベル状態にあり、このとき、制御信号出力端５４はローレベル信号である第一制御信号を出力する。

【0111】

負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されると、即ち、外部負荷の正極が正極端子ＣＡＲ＋に電気的に接続されており、外部負荷の負極が負極端子ＣＡＲ－に電気的に接続されていると、第一トランジスタＱ３の制御端１は第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続されてローレベル信号を受信して、第一トランジスタＱ３はオフ状態になる。第二トランジスタＱ６の制御端１はレジスタＲ２１を介して駆動電圧入力端５３に電気的に接続されてハイレベル信号を受信して、第二トランジスタＱ６はオン状態になる。第三トランジスタＱ１の制御端１は、オン状態にある第二トランジスタＱ６を介して第二接地端ＧＮＤに電気的に接続されてローレベル状態にあり、第三トランジスタＱ１はオフ状態になる。制御信号出力端５４は、駆動電圧入力端５３に電気的に接続されてハイレベル状態にあり、このとき、制御信号出力端５４はハイレベル信号である第二制御信号を出力する。

【0112】

第三実施形態において、駆動信号送信モジュール４５は、第一入力端４５１と、第二入力端４５２と、出力端４５３と、を含む。第一入力端４５１は、コントローラ７０に電気的に接続されており、コントローラ７０から出力された駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信するために用いられる。第二入力端４５２は、逆接続検出モジュール５０ｃの制御信号出力端５４に電気的に接続されており、逆接続検出モジュール５０ｃから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮを受信するために用いられる。出力端４５３は、スイッチ回路４０に電気的に接続される。

【0113】

駆動信号送信モジュール４５は、第一入力端４５１が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信し、且つ第二入力端４５２が逆接続検出モジュール５０ｃから出力された第二制御信号を受信するとき、出力端４５３を介して駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２をスイッチ回路４０に送信する。

【0114】

駆動信号送信モジュール４５は、さらに、第二入力端４５２が逆接続検出モジュール５０ｃから出力された第一制御信号を受信するとき、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を送信することを一時停止する。

【0115】

第三実施形態において、駆動信号送信モジュール４５は、論理素子又はスイッチデバイスなどで構成された論理制御回路である。他の実施形態において、コントローラ７０から出力された駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を送信する機能を有するとともに、この送信機能が逆接続検出モジュール５０ｃから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮによって制御される限り、駆動信号送信モジュール４５は他の電子部品で構成された送信回路を採用することもできる。

【0116】

第三実施形態において、駆動信号送信モジュール４５は、第一入力端４５１及び第二入力端４５２が受信した信号に対して論理及び演算を行うために用いられる論理ＡＮＤゲートＵ３を含む。上述したように、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２はハイレベル信号である。

【0117】

作動する時、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、上述したように、制御信号出力端５４はローレベル信号である第一制御信号を出力し、論理ＡＮＤゲートＵ３の第二入力端４５２は第一制御信号を受信して、論理ＡＮＤゲートＵ３の出力端４５３はローレベル状態を維持する。このとき、コントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するか否かにかかわらず、論理ＡＮＤゲートＵ３は駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力することはできない。このように、ユーザは、ボタン制御モジュール８２を介して、強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するように制御しても、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２はスイッチ回路４０に送信されず、スイッチ回路４０はオンにならないので、電源と外部負荷との電気的接続を切断して、外部負荷への電源の放電出力を禁止する。

【0118】

負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていると、上述したように、制御信号出力端５４はハイレベル信号である第二制御信号を出力し、論理ＡＮＤゲートＵ３の第二入力端４５２はハイレベル信号である第二制御信号を受信する。このとき、コントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力すると、論理ＡＮＤゲートＵ３は駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力することができる。このように、ユーザは、ボタン制御モジュール８２によって、強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにすることができ、又はコントローラ７０は自動出力モードで実際の運転状況に基づいて駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力することができる。論理ＡＮＤゲートＵ３によって、スイッチ回路４０に駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を送信して、スイッチ回路４０をオンにすることにより、電源と外部負荷との電気的接続を実現し、電源が外部負荷に対して放電出力を行うようにする。

【0119】

第三実施形態において、駆動信号送信モジュール４５は、通常の状態で駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を正常に送信できることを理解されるべきである。

【0120】

本願の第三実施形態によって提供されるスマート接続装置１０３において、トランジスタで構成された組合せスイッチ回路を逆接続検出モジュール５０ｃとして使用することにより、トランジスタのオン/オフ速度が速い特性を利用して、外部負荷の逆接続状態を迅速に検出することができる。駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２の送信経路に駆動信号送信モジュール４５を設置し、逆接続検出モジュール５０ｃから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮによって駆動信号送信モジュール４５が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を送信することを直接に制御することにより、外部負荷が逆接続されていると、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２の送信経路を切断し、外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答し、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに切断することができる。それで分かるように、本願の第三実施形態に係るスマート接続装置１０３を採用すると、関連する保護機能の検出速度及び有効性を顕著に向上させることができ、電力出力制御システムの安全性及び信頼性を顕著に向上させることができる。なお、本願の第三実施形態に係るスマート接続装置１０３の主要部品のコストが低く、周辺回路が簡単であり且つ信頼することができるので、製品の材料コストを削減するとともに、製品販売後の人工費と材料費を節約する。

【0121】

他の実施形態において、逆接続検出モジュール５０ｃは、センサーデバイス、例えば、フォトカプラで構成された検出回路を用いて、外部負荷に対する逆接続検出機能を実現することができる。

【0122】

再び図９を参照すると、本実施形態において、スマート接続装置１０３は、逆接続検出モジュール５０ｃに電気的に接続された逆接続状態指示モジュール６１をさらに含む。逆接続検出モジュール５０ｃは、さらに、逆接続状態指示モジュール６１に第一制御信号を送信して、逆接続状態指示モジュール６１が警報信号を発出して逆接続警報プロンプトを行うように制御するために用いられる。

【0123】

再び図１０を参照すると、逆接続状態指示モジュール６１は、表示ユニット６１１及び/又は警報ユニット６１２を含む。表示ユニット６１１は、少なくとも１つの発光ダイオード又は少なくとも１つの液晶ディスプレイデバイスを含む。表示ユニット６１１は、逆接続検出モジュール５０ｃに電気的に接続される。逆接続検出モジュール５０ｃは、さらに、表示ユニット６１１に第一制御信号を送信して、表示ユニット６１１が発光するか又は情報を表示することにより逆接続警報プロンプトを行うように制御するために用いられる。

【0124】

警報ユニット６１２は、少なくとも１つのブザー又はラウドスピーカーを含み、逆接続検出モジュール５０ｃに電気的に接続されている。逆接続検出モジュール５０ｃは、さらに、警報ユニット６１２に第一制御信号を送信して、警報ユニット６１２が警報音を出して逆接続警報プロンプトを行うように制御するために用いられる。

【0125】

第三実施形態において、逆接続状態指示モジュール６１は、発光ダイオードＬＥＤ２を含む表示ユニット６１１と、ラウドスピーカーＬＳ１を含む警報ユニット６１２と、を含む。発光ダイオードＬＥＤ２及び警報ユニット６１２は、電圧源ＶＣＣと第三トランジスタＱ１の第二接続端３との間に並列に電気的に接続される。発光ダイオードＬＥＤ２の正極は電圧源ＶＣＣに電気的に接続され、発光ダイオードＬＥＤ２の負極はレジスタＲ１６を介して第三トランジスタＱ１の第二接続端３に電気的に接続される。ラウドスピーカーＬＳ１はレジスタＲ１０を介して第三トランジスタＱ１の第二接続端３に電気的に接続される。

【0126】

作動する時、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、上述したように、第三トランジスタＱ１はオン状態になって、発光ダイオードＬＥＤ２及びラウドスピーカーＬＳ１が設置された回路をオンにすることにより、発光ダイオードＬＥＤ２は発光し、ラウドスピーカーＬＳ１は警報音を出して、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていることをプロンプトする。

【0127】

負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていると、上述したように、第三トランジスタＱ１はオフ状態になって、発光ダイオードＬＥＤ２及びラウドスピーカーＬＳ１が設置された回路をオフにして、発光ダイオードＬＥＤ２は発光せず、ラウドスピーカーＬＳ１は警報音を出さない。

【0128】

本願の第三実施形態に係るスマート接続装置１０３において、逆接続検出モジュール５０ｃから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮによって逆接続状態指示モジュール６１の動作状態を直接に制御することにより、外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答し、ユーザに逆接続状態の警報プロンプトをタイムリーに提供して、ユーザがスマート接続装置１０３と外部負荷との電気的接続をタイムリーに調整するようにする。

【0129】

（第四実施形態）
本出願の第四実施形態は、スマート接続装置を提供する。スマート接続装置は、検出ユニットを使用して負荷接続端と外部負荷との間の接続状態を検出し、且つ検出ユニットから出力された制御信号を使用して、コントローラに対する電圧調整モジュールの給電を直接に制御する。従って、外部負荷が逆接続されていると、コントローラがユーザから入力した強制出力指令に応答してスイッチ回路をオンにする駆動信号を出力することを禁止して、スイッチ回路がオフ状態にあるようにして、このように外部負荷の逆接続状態に対応する制御信号に迅速に応答することができ、外部負荷への電源の放電出力を防止することができる。

【0130】

図１１は、本願の第四実施形態によって提供されるスマート接続装置１０４の機能モジュールの概略図である。スマート接続装置１０４は、図１に示すスマート接続装置１００に対応することに留意されたい。

【0131】

図１１に示されたように、第四実施形態において、電圧調整モジュール８１は、コントローラ７０に電気的に接続されており、コントローラ７０に給電するために用いられる。制御信号Ｃ＿ＥＮは、コントローラ７０に対する給電を始動又は一時停止するために用いられる。具体的には、上述したように、制御信号Ｃ＿ＥＮは第一制御信号及び第二制御信号を含む。第四実施形態において、第一制御信号はコントローラ７０に対する給電を一時停止するために用いられ、従って、コントローラ７０は非通電状態になって駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力することができず、スイッチ回路４０はオフ状態になり、電源と外部負荷との間の電気的接続を切断し、即ち、電源が外部負荷に放電する電流出力回路１１を切断し、外部負荷への電源の放電出力を防止する。コントローラ７０が非通電状態になると作動を停止するため、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力できないことが理解できる。第二制御信号は、コントローラ７０に対する給電を回復して、コントローラ７０が通電状態を保持するようにする。コントローラ７０が通電状態にあるとき、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力することができる。コントローラ７０が通電状態にあるときに正常に作動することができるので、実際の作動状態に基づいてスイッチ回路４０のオンオフを正常に制御することができる。

【0132】

第四実施形態において、検出ユニット５０は、逆接続検出モジュール５０ｄを含む。逆接続検出モジュール５０ｄは、負荷接続端３０と外部負荷の接続状態を検出し、検出された接続状態に基づいて対応する制御信号Ｃ＿ＥＮを出力するために用いられる。

【0133】

逆接続検出モジュール５０ｄは、電圧調整モジュール８１に電気的に接続されて、制御信号Ｃ＿ＥＮを電圧調整モジュール８１に送信することにより、電圧調整モジュール８１がコントローラ７０に給電するように制御するか、又は電圧調整モジュール８１がコントローラ７０に給電することを一時停止するように制御する。

【0134】

具体的には、逆接続検出モジュール５０ｄは、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていることを検出すると、第一制御信号を出力し、第一制御信号を電圧調整モジュール８１に送信して、電圧調整モジュール８１がコントローラ７０に給電することを一時停止するように制御することにより、コントローラ７０を非通電状態に保持させる。

【0135】

逆接続検出モジュール５０ｄは、さらに、負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていることを検出すると、第二制御信号を出力し、第二制御信号を電圧調整モジュール８１に出力して、電圧調整モジュール８１がコントローラ７０に給電するように制御することにより、コントローラ７０を通電状態に保持させる。

【0136】

ユーザは、ボタン制御モジュール８２を介して、強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するように制御することができるので、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、コントローラ７０に対する電圧調整モジュール８１の電源供給を切断して、コントローラ７０を非通電状態に保持させることにより、ユーザがボタン指令を入力して強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにすることを禁止することができ、従って外部負荷への電源の放電出力を防止し、さらに回路の電気使用安全を確保することができる。なお、逆接続検出モジュール５０ｄから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮを介してコントローラ７０に対する電圧調整モジュール８１の電源供給を直接に制御することにより、外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答し、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに切断することができる。

【0137】

第四実施形態において、逆接続検出モジュール５０ｄの回路構造は、第一実施形態に係わる、図５に示す逆接続検出モジュール５０ａの回路構造を採用することができ、逆接続検出モジュール５０ｄの具体的な構造について、上記の逆接続検出モジュール５０ａの構造の具体的な紹介を参照することができ、ここでは繰り返さない。

【0138】

第四実施形態において、逆接続検出モジュール５０ｄの制御信号出力端５４はレジスタＲ２６を介して電圧調整モジュール８１（図１２に示す）又は電圧調整モジュール８１'（図１３に示す）の電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇに電気的に接続されているので、逆接続検出モジュール５０ｄは電圧調整モジュール８１又は８１'に制御信号Ｃ＿ＥＮを出力することができる。

【0139】

再び図５を参照すると、上記の逆接続検出モジュール５０ａの具体的な紹介によれば、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、第一トランジスタＱ３がオンになり、第二トランジスタＱ６がオフになる。このようにして、制御信号出力端５４はハイインピーダンス状態にある。負荷接続端３０が無負荷状態にあるか又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されてていると、制御信号出力端５４はローレベル信号である第二制御信号を出力する。

【0140】

第四実施形態において、電圧調整モジュール８１の回路構造は図１２又は図１３に示す回路構造を採用することができる。以下、図１２～図１４を参照して電圧調整モジュール８１又は８１'の回路構造及び動作原理を紹介する。

【0141】

図１２を参照してください。１つの実施形態において、電圧調整モジュール８１は、電源入力端８１１、安定電圧電源出力端８１２、安定電圧電源生成モジュール８１３及び制御スイッチモジュール８１４を含む。電源入力端８１１は、電源接続端２０（例えば、正極端子ＢＡＴ＋）に電気的に接続されており、電源接続端２０によって電源の入力電圧を受け取るために用いられる。安定電圧電源生成モジュール８１３は、電源入力端８１１と安定電圧電源出力端８１２との間に電気的に接続されており、入力電圧に対して電圧変換を実行するために用いられる。安定電圧電源出力端８１２は、安定電圧ＶＣＣを出力する。ここで、安定電圧電源生成モジュール８１３は、電圧安定器Ｕ１を含み、電圧安定器Ｕ１は、ＤＣ－ＤＣコンバータ又はリニア電圧安定器を採用することができる。

【0142】

制御スイッチモジュール８１４は、安定電圧電源出力端８１２とコントローラ７０との間に電気的に接続されている。制御スイッチモジュール８１４は、電圧調整制御スイッチＱ８３を含む。電圧調整制御スイッチＱ８３は安定電圧電源出力端８１２とコントローラ７０との間に電気的に接続されている。図１４に示されたように、コントローラ７０はマイクロコントローラＵ２を採用し、電圧調整制御スイッチＱ８３の１つの接続端ＤはマイクロコントローラＵ２のピンＶＤＤおよびＡＶＤＤに電気的に接続されている。マイクロコントローラＵ２は、そのピンＶＤＤおよびＡＶＤＤを介して駆動電圧を受け取り、即ち電圧調整モジュール８１によって出力された安定電圧ＶＣＣを受け取る。

【0143】

具体的には、電圧調整制御スイッチＱ８３の第一接続端Ｓは安定電圧電源出力端８１２に電気的に接続され、電圧調整制御スイッチＱ８３の第二接続端Ｄはコントローラ７０に電気的に接続される。電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端ＧはレジスタＲ２３を介して安定電圧電源出力端８１２に電気的に接続される。電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇは、さらにレジスタＲ２６を介して逆接続検出モジュール５０ｄの制御信号出力端５４に電気的に接続されて、逆接続検出モジュール５０ｄと電圧調整モジュール８１との間の電気的接続を実現し、且つ電圧調整モジュール８１が逆接続検出モジュール５０ｄによって出力された制御信号Ｃ＿ＥＮを受信するようにする。

【0144】

第四実施形態において、電圧調整制御スイッチＱ８３は、ＰＭＯＳトランジスタ又はＰＮＰトライオードなどのようなローレベルでオンになるトランジスタを採用する。図１２に示されたように、電圧調整制御スイッチＱ８３はＰＭＯＳトランジスタを採用している。

【0145】

作動するとき、逆接続検出モジュール５０ｄは制御信号Ｃ＿ＥＮを電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇに出力して、電圧調整制御スイッチＱ８３のオン/オフ状態を切り替えることにより、コントローラ７０に対する電圧調整モジュール８１の電力供給状態を制御し、さらにコントローラ７０の通電状態を制御する。

【0146】

具体的には、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されている場合、上述したように、制御信号出力端５４はハイインピーダンス状態にあるが、制御信号出力端５４は電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇに電気的に接続されているので、制御信号出力端５４はレジスタＲ２６及びレジスタＲ２３を介して安定電圧電源出力端８１２に電気的に接続されてハイレベル状態にある。このとき、制御信号出力端５４は、ハイレベル信号である第一制御信号を出力すると理解することができる。

【0147】

電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇは安定電圧電源出力端８１２に電気的に接続されてハイレベル状態にあるので、電圧調整制御スイッチＱ８３はオフ状態になる。電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇが逆接続検出モジュール５０ｄの制御信号出力端５４から出力される第一制御信号（ハイレベル信号）を受信するので、電圧調整制御スイッチＱ８３はオフ状態になって、安定電圧電源出力端８１２とコントローラ７０との間の電気的接続を切断し、即ち、コントローラ７０の電源入力を切断して、コントローラ７０は安定電圧を受け取ることができず、非通電状態を保持する。このとき、コントローラ７０は駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力できないので、スイッチ回路４０をオフ状態に維持させて、電源と外部負荷との間の電気的接続をオフにして、外部負荷への電源の放電出力を禁止する。

【0148】

負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていると、上述したように、制御信号出力端５４はローレベル信号である第二制御信号を出力する。電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇが逆接続検出モジュール５０ｄの制御信号出力端５４から出力される第二制御信号（ローレベル信号）を受信するので、電圧調整制御スイッチＱ８３はオン状態になって、安定電圧電源出力端８１２とコントローラ７０との間の電気的接続をオンにして、即ち、コントローラ７０の電源入力を回復して、コントローラ７０は安定電圧を受け取って通電状態を保持する。このとき、コントローラ７０は正常に作動することができ、実際の動作状態に応じてスイッチ回路４０のオンオフを正常に制御することができ、電源が外部負荷に放電する。

【0149】

１つの実施形態において、電圧調整制御スイッチＱ８３は通常オン状態にあり、その結果、電圧調整モジュール８１は通常の状態で安定した電圧を連続的に出力して、スマート接続装置１０４の各機能モジュールに安定した電源電圧を提供することができる。

【0150】

１つの実施形態において、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されている場合、コントローラ７０の電源供給が切断されていても、電圧調整モジュール８１は依然として安定電圧電源出力端８１２から安定電圧ＶＣＣを出力することができるので、電圧調整モジュール８１は依然としてスマート接続装置１０４の他の機能モジュール、例えば逆接続検出モジュール５０ｄに作動電圧を提供して、スマート接続装置１０４の各機能モジュールの電力消費の安全性と安定性を確保する。選択的には、スマート接続装置１０４の他の機能モジュールの動作電圧は、電源接続端２０に電気的に接続された電源によって提供することもできる。

【0151】

図１３を参照してください。本出願の別の実施形態は、電圧調整モジュールの別の構造を提供する。図１３に示される実施形態によって提供される電圧調整モジュール８１'と図１２に示される実施形態によって提供される電圧調整モジュール８１の区別は、電圧調整モジュール８１'の制御スイッチモジュール８１４が電源入力端８１１と安定電圧電源生成モジュール８１３との間に電気的に接続されており、電圧調整モジュール８１'の安定電圧電源出力端８１２はコントローラ７０に電気的に接続される。

【0152】

他の実施形態において、制御スイッチモジュール８１４の電圧調整制御スイッチＱ８３の第一接続端Ｓは電源入力端８１１に電気的に接続され、電圧調整制御スイッチＱ８３の第二接続端Ｄは安定電圧電源生成モジュール８１３の電源入力端に電気的に接続される。電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇは、レジスタＲ２３を介して電源入力端８１１に電気的に接続される。電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇは、さらにレジスタＲ２６を介して逆接続検出モジュール５０ｄの制御信号出力端５４に電気的に接続されて、逆接続検出モジュール５０ｄと電圧調整モジュール８１との間の電気的接続を実現し、且つ電圧調整モジュール８１が逆接続検出モジュール５０ｄによって出力された制御信号Ｃ＿ＥＮを受信できるようにする。

【0153】

動作するとき、逆接続検出モジュール５０ｄは制御信号Ｃ＿ＥＮを電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端に出力して、電圧調整制御スイッチＱ８３のオン/オフ状態を切り替えることにより、電圧調整モジュール８１'の電力供給状態を制御し、さらにコントローラ７０の通電状態を制御する。

【0154】

具体的には、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されている場合、上述したように、制御信号出力端５４はハイインピーダンス状態にあるが、制御信号出力端５４は電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇに電気的に接続されているので、制御信号出力端５４はレジスタＲ２６及びレジスタＲ２３を介して電源入力端８１１に電気的に接続されてハイレベル状態にある。このとき、制御信号出力端５４は、ハイレベル信号である第一制御信号を出力すると理解することができる。

【0155】

電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇは電源入力端８１１に電気的に接続されてハイレベル状態にあるので、電圧調整制御スイッチＱ８３はオフ状態になる。電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇが逆接続検出モジュール５０ｄの制御信号出力端５４から出力される第一制御信号（ハイレベル信号）を受信するので、電圧調整制御スイッチＱ８３はオフ状態になって、電源入力端８１１と安定電圧電源生成モジュール８１３との間の電気的接続を切断し、即ち、安定電圧電源生成モジュール８１３の電源入力を切断して、安定電圧電源生成モジュール８１３は入力電圧を受け取ることができないので安定電圧を出力することを一時停止し、コントローラ７０が非通電状態に保たれる。

【0156】

負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていると、上述したように、制御信号出力端５４はローレベル信号である第二制御信号を出力する。電圧調整制御スイッチＱ８３の制御端Ｇが逆接続検出モジュール５０ｄの制御信号出力端５４から出力される第二制御信号（ローレベル信号）を受信するので、電圧調整制御スイッチＱ８３はオン状態になって、電源入力端８１１と安定電圧電源生成モジュール８１３との間の電気的接続をオンにして、即ち、安定電圧電源生成モジュール８１３の電源入力を回復して、安定電圧電源生成モジュール８１３は入力電圧を受け取って安定電圧を出力することにより、コントローラ７０が通電状態に保たれる。

【0157】

他の実施形態において、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されている場合、安定電圧電源生成モジュール８１３は安定電圧の出力を一時停止するので、電圧調整モジュール８１は、逆接続検出モジュール５０ｄのようなスマート接続装置１０４の他の機能モジュールに作動電圧を提供することができなく、スマート接続装置１０４の他の機能モジュールの動作電圧は、電源接続端２０に電気的に接続された電源から提供することを必要とする。

【0158】

本出願の第四実施形態によって提供されるスマート接続装置１０４において、トランジスタで構成された組合せスイッチ回路を逆接続検出モジュール５０ｄとして使用することにより、トランジスタのオン/オフ速度が速い特性を利用して、外部負荷の逆接続状態を迅速に検出することができる。逆接続検出モジュール５０ｄから出力された制御信号によって、コントローラ７０に対する電圧調整モジュール８１又は８１'の電力供給を直接に制御することにより、外部負荷が逆接続されていると、コントローラ７０がユーザから入力した強制出力指令に応答してスイッチ回路４０をオンにする駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力することを禁止して、スイッチ回路４０がオフ状態にあるようにして、このように外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答することができ、外部負荷への電源の放電出力を切断することができる。それで分かるように、本願の第四実施形態に係るスマート接続装置１０４を採用すると、関連する保護機能の検出速度及び有効性を顕著に向上させることができ、電力出力制御システムの安全性及び信頼性を顕著に向上させることができる。なお、本願の第四実施形態に係るスマート接続装置１０４の主要部品のコストが低く、周辺回路が簡単であり且つ信頼することができるので、製品の材料コストを削減するとともに、製品販売後の人工費と材料費を節約する。

【0159】

他の実施形態において、逆接続検出モジュール５０ｄは、センサーデバイス、例えば、フォトカプラで構成された検出回路を用いて、外部負荷に対する逆接続検出機能を実現することができる。

【0160】

再び図１１を参照すると、第四実施形態において、スマート接続装置１０４は、逆接続検出モジュール５０ｄに電気的に接続された逆接続状態指示モジュール６１をさらに含む。逆接続検出モジュール５０ｄは、さらに、逆接続状態指示モジュール６１に第一制御信号を出力して、逆接続状態指示モジュール６１を制御して警報信号を発出して逆接続警報プロンプトを行うようにする。

【0161】

第四実施形態において、逆接続状態指示モジュール６１の構造は、第一実施形態に係わる、図５に示す逆接続状態指示モジュール６１の構造を採用することができ、逆接続状態指示モジュール６１の具体的な構造は上記の具体的な紹介を参照することができ、ここでは繰り返さない。

【0162】

（第五実施形態）
本出願の第五実施形態は、スマート接続装置を提供する。スマート接続装置は、検出ユニットを使用して負荷接続端と外部負荷との間の接続状態を検出し、且つ検出ユニットから出力された制御信号を使用して、ボタン制御モジュールの状態を直接に制御することにより、外部負荷が逆接続されていると、ユーザがボタン指令を入力して、強制的にコントローラがスイッチ回路をオンにする駆動信号を出力するようにすることを禁止することができ、外部負荷の逆接続状態に対応する制御信号に迅速に応答することができ、外部負荷への電源の放電出力を防止することができる。

【0163】

図１５は、本願の第五実施形態によって提供されるスマート接続装置１０５の機能モジュールの概略図である。スマート接続装置１０５は、図１に示すスマート接続装置１００に対応することに留意されたい。

【0164】

図１５に示されたように、第五実施形態において、検出ユニット５０は、逆接続検出モジュール５０ｅを含む。逆接続検出モジュール５０ｅは、負荷接続端３０と外部負荷の接続状態を検出し、検出された接続状態に基づいて対応する制御信号Ｃ＿ＥＮを出力するために用いられる。

【0165】

逆接続検出モジュール５０ｅは、さらに、ボタン制御モジュール８２に電気的に接続される。逆接続検出モジュール５０ｅは、さらに、制御信号Ｃ＿ＥＮをボタン制御モジュール８２に送信して、ボタン制御モジュール８２の状態を切り替えるために用いられる。ボタン制御モジュール８２が有効状態にある場合、ユーザの押圧操作に応答してボタン指令を生成することができ、ボタン指令は強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにするために用いられる。

【0166】

具体的には、逆接続検出モジュール５０ｅは、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていることを検出すると、第一制御信号を出力し、且つ第一制御信号をボタン制御モジュール８２に送信して、ボタン制御モジュール８２の状態を無効状態に切り替える。ボタン制御モジュール８２が無効状態にあるときにユーザの押圧操作に応答してボタン指令を生成することができない。従って、ユーザは、ボタン制御モジュール８２によってコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するように強制することができなく、スイッチ回路４０をオフ状態に保ち、電源と外部負荷との間の電気的接続を切断し、即ち、電源が外部負荷に放電する電流出力回路１１を切断し、外部負荷への電源の放電出力を防止する。

【0167】

逆接続検出モジュール５０ｅは、さらに、負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていることを検出すると、第二制御信号を出力し、且つ第二制御信号をボタン制御モジュール８２に送信して、ボタン制御モジュール８２の状態を有効状態に切り替える。したがって、ユーザは、ボタン制御モジュール８２を介してボタン指令を入力して、コントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するように制御することができる。

【0168】

ユーザは、ボタン制御モジュール８２を介して強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにすることができるので、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、ボタン制御モジュール８２の状態を無効状態に切り替えて、ユーザがボタン指令を入力して強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにすることを禁止することができ、従って電源が外部負荷に放電出力することを防止し、回路の電気使用安全を確保することができる。なお、逆接続検出モジュール５０ｅから出力する制御信号Ｃ＿ＥＮを利用してボタン制御モジュール８２の状態を直接に制御することにより、外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答し、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに切断することができる。

【0169】

第五実施形態において、逆接続検出モジュール５０ｅの回路構造は、第三実施形態に係わる、図１０に示す逆接続検出モジュール５０ｃの回路構造を採用することができ、逆接続検出モジュール５０ｅの具体的な構造は、上述した逆接続検出モジュール５０ｃに対する具体的な紹介を参照することができ、ここでは繰り返さない。

【0170】

図１０を参照すると、上記の逆接続検出モジュール５０ｃの具体的な紹介によれば、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されると、制御信号出力端５４はローレベル信号である第一制御信号を出力する。負荷接続端３０が無負荷状態にあるか又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されると、制御信号出力端５４はハイレベル信号である第二制御信号を出力する。

【0171】

第五実施形態において、ボタン制御モジュール８２の回路構造は図１６に示す回路構造を採用することができる。以下、図１６を参照して、ボタン制御モジュール８２の回路構造及び作動原理について説明する。

【0172】

図１６を参照すると、第五実施形態において、コントローラ７０はマイクロコントローラＵ２を採用し、ボタン制御モジュール８２は、ボタンモジュールＳ１及びボタン制御スイッチＱ８４を含む。ボタンモジュールＳ１は、ボタン制御スイッチＱ８４とマイクロコントローラＵ２との間に電気的に接続されており、ユーザの押圧操作に応答してボタン指令を生成するために用いられる。ボタンモジュールＳ１が有効状態にあるとき、ユーザの押圧操作に応答してボタン指令を生成することができ、ボタンモジュールＳ１が無効状態にあるとき、ボタン指令を生成することができない。

【0173】

第五実施形態において、ボタンモジュールＳ１は、機械的物理ボタン又ははタッチ仮想ボタンによって構成される。ボタンモジュールＳ１は、ユーザが、機械的物理ボタン又ははタッチ仮想ボタンによって、スマート接続装置１０５のシステムとＨＣＩ（Ｈｕｍａｎ－Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）を行うことができる。

【0174】

ボタン制御スイッチＱ８４の制御端１はレジスタＲ２６を介して逆接続検出モジュール５０ｅの制御信号出力端子５４に電気的に接続されて、逆接続検出モジュール５０ｅとボタン制御モジュール８２との間の電気的接続を実現する。逆接続検出モジュール５０ｅはボタン制御スイッチＱ８４の制御端１に制御信号Ｃ＿ＥＮ（第一制御信号及び第二制御信号を含む）を出力して、ボタン制御スイッチＱ８４のオン/オフを切り替えることにより、ボタンモジュールＳ１の状態を制御する。

【0175】

第五実施形態において、ボタン制御スイッチＱ８４はＮＭＯＳトランジスタ又はＮＰＮトライオードなどのようなハイレベルでオンになるトランジスタを採用する。

【0176】

作動する時、外部負荷が負荷接続端３０に逆接続されていると、上述したように、制御信号出力端５４はローレベル信号である第一制御信号を出力する。ボタン制御スイッチＱ８４は、その制御端１が制御信号出力端５４から出力された第一制御信号（ローレベル信号）を受信したのでオフ状態になる。ボタン制御スイッチＱ８４がオフになるので、ボタンモジュールＳ１のプルダウングランドループは切断され、ボタンモジュールＳ１は無効状態を保持し、ユーザの押圧操作に応答してボタン指令を生成することができない。従って、コントローラ７０はボタン指令を受信してボタン指令に応答することができなく、ユーザはボタンモジュールＳ１を介してコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するように強制することができず、スイッチ回路４０はオンにならない。電源と外部負荷の電気的接続が切断され、外部負荷への電源の放電出力を禁止する。

【0177】

負荷接続端３０が無負荷状態にあるか、又は外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていると、上述したように、制御信号出力端５４はハイレベル信号である第二制御信号を出力する。ボタン制御スイッチＱ８４は、その制御端１が制御信号出力端５４から出力された第二制御信号（ハイレベル信号）を受信したのでオン状態になる。ボタン制御スイッチＱ８４がオンになるので、ボタンモジュールＳ１のプルダウングランドループはオンになり、ボタンモジュールＳ１は有効状態を保持し、ユーザの押圧操作に応答してボタン指令を生成することができる。ユーザはボタンモジュールＳ１を介してコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するように強制することができ、電源は外部負荷に放電出力する。

【0178】

第五実施形態において、ボタン制御スイッチＱ８４は通常オン状態にあり、その結果、ボタンモジュールＳ１は通常の状態で有効状態を保持し、ユーザの押圧操作をリアルタイムに受信して、コントローラ７０の出力を制御する。

【0179】

本願の第五実施形態によって提供されるスマート接続装置１０５において、トランジスタで構成された組合せスイッチ回路を逆接続検出モジュール５０ｅとして使用することにより、トランジスタのオン/オフ速度が速い特性を利用して、外部負荷の逆接続状態を迅速に検出することができる。逆接続検出モジュール５０ｅから出力された制御信号Ｃ＿ＥＮによって、ボタン制御モジュール８２の状態を直接に制御することにより、外部負荷が逆接続されていると、ユーザがボタン指令を入力して強制的にコントローラ７０がスイッチ回路４０をオンにする駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにすることを禁止することができ、外部負荷の逆接続状態に対応する第一制御信号に迅速に応答し、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに切断することができる。それで分かるように、本願の第五実施形態に係るスマート接続装置１０５を採用すると、関連する保護機能の検出速度及び有効性を顕著に向上させることができ、電力出力制御システムの安全性及び信頼性を顕著に向上させることができる。なお、本願の第五実施形態に係るスマート接続装置１０５の主要部品のコストが低く、周辺回路が簡単であり且つ信頼することができるので、製品の材料コストを削減するとともに、製品販売後の人工費と材料費を節約する。

【0180】

他の実施形態において、逆接続検出モジュール５０ｅは、センサーデバイス、例えば、フォトカプラで構成された検出回路を用いて、外部負荷に対する逆接続検出機能を実現することができる。

【0181】

再び図１５を参照すると、第五実施形態において、スマート接続装置１０５は、逆接続検出モジュール５０ｅに電気的に接続された逆接続状態指示モジュール６１をさらに含む。逆接続検出モジュール５０ｅは、さらに、逆接続状態指示モジュール６１に第一制御信号を出力して、逆接続状態指示モジュール６１を制御して警報信号を発出して逆接続警報プロンプトを行うようにする。

【0182】

第五実施形態において、逆接続状態指示モジュール６１の構造は、第三実施形態に係わる、図１０に示す逆接続状態指示モジュール６１の構造を採用することができ、逆接続状態指示モジュール６１の具体的な構造は上記の具体的な紹介を参照することができ、ここでは繰り返さない。

【0183】

本願の第二態様は、さらにスマート接続装置を提供する。スマート接続装置は、スイッチ装置の駆動電源回路にソフトウェア駆動モジュールとハードウェア駆動モジュールを設置して駆動電源回路のオン/オフ状態を共同で制御することにより、外部負荷の負荷電圧が予め設定されたソフトウェア駆動条件とハードウェア駆動条件を同時に満たす場合のみに駆動電源回路をオンにして、電源と外部負荷との間の電気的接続をオンにして、電源が外部負荷に対して放電出力を実行するように確保することができ、従って外部負荷の負荷電圧が始動条件を満たさない場合、ユーザがボタン制御モジュールを押圧して電源と外部負荷との間の電気的接続を強制的にオンにして招く電気安全事故を避けることができる。以下、具体的な実施形態によって本出願の第二態様で提供される技術方案を詳しく紹介する。

【0184】

図１７は、本願の第六実施形態によって提供されるスマート接続装置１０６の機能モジュールの概略図である。スマート接続装置１０６の構造は、第一実施形態に係わる、図３に示したスマート接続装置１０１の構造と類似であり、相違点は、スマート接続装置１０６に含まれる逆接続検出モジュール５０ｆが出力する制御信号Ｃ＿ＥＮは逆接続状態指示モジュール６１のみに伝送されて、逆接続状態指示モジュール６１を制御して警報信号を発出して逆接続警報プロンプトを行うようにし、スイッチ駆動モジュール４２は、ソフトウェア駆動モジュール４２ａ及びハードウェア駆動モジュール４２ｂを含む。

【0185】

逆接続検出モジュール５０ｆ及び逆接続状態指示モジュール６１の回路構造は、第一実施形態に係わる、図５に示した回路構造を採用することができ、逆接続検出モジュール５０ｆの作動原理、及び逆接続検出モジュール５０ｆが第一制御信号を出力して逆接続状態指示モジュール６１を制御して警報信号を発出して逆接続警報プロンプトを行うようにする技術方案は、第一実施形態の具体的な紹介を参照することができ、ここでは繰り返さない。

【0186】

第六実施形態において、逆接続検出モジュール５０ｆの制御信号出力端５４は逆接続状態表示モジュール６１のみに電気的に接続されているので、第一制御信号は、逆接続状態表示モジュール６１のみに送信される。逆接続検出モジュール５０ｆの制御信号出力端５４と逆接続状態表示モジュール６１の入力端との間に制御信号Ｃ＿ＥＮの送信に影響を及ぼさない他のモジュール又はユニットが設置されても、本願の保護範囲内にある。

【0187】

第六実施形態において、電源が外部負荷に放電する電流出力回路１１の回路構造は図１８に示す回路構造を採用することができる。以下、図１７及び図１８を結合してスイッチ駆動モジュール４２の回路構造及び作動原理に対して説明する。

【0188】

図１７及び図１８に示されたように、第六実施形態において、スイッチ回路４０はスイッチ装置４１及びスイッチ駆動モジュール４２を含み、スイッチ装置４１は電源接続端２０と負荷接続端３０との間に電気的に接続されている。スイッチ駆動モジュール４２はスイッチ装置４１に電気的に接続され、スイッチ駆動モジュール４２はスイッチ装置４１のオンオフを実現するために用いられる。

【0189】

スマート接続装置１０６は、スイッチ装置４１の駆動電源回路４１０内に電気的に接続されている駆動電源モジュール４３をさらに含む。駆動電源モジュール４３は、スイッチ装置４１に電気エネルギーを供給し、スイッチ装置４１をオンにする。第六実施形態において、駆動電源モジュール４３が電気エネルギーを供給するとき、駆動電源回路４１０のオン/オフ状態を制御することにより、スイッチ装置４１のオン/オフ状態を制御する。スイッチ装置４１は、駆動電源回路４１０がオン状態にあるときに電気エネルギーを受けてオン状態に入ることができる。

【0190】

図１８に示されたように、スイッチ装置４１はリレーＫ１を採用し、駆動電源モジュール４３はリレーＫ１のコイルの一端に電気的に接続される。駆動電源回路４１０がオン状態にあるとき、リレーＫ１のコイルは駆動電源モジュール４３の電力供給を受けることができ、コイルが通電されているので、リレーＫ１はオン状態に保つ。１つの実施形態において、駆動電源モジュール４３は電源接続端２０に電気的に接続され、スイッチ装置４１の電気エネルギーは電源接続端２０に電気的に接続された電源によって提供される。選択的に、他の実施形態において、駆動電源モジュール４３は電圧調整モジュール８１に電気的に接続されることもでき、スイッチ装置４１の電気エネルギーは電圧調整モジュール８１から出力する安定電圧ＶＣＣから提供される。

【0191】

第六実施形態において、駆動電源回路４１０のオン/オフ状態はスイッチ駆動モジュール４２によって制御される。具体的には、スイッチ駆動モジュール４２はスイッチ装置４１の駆動電源回路４１０内に電気的に直列に接続されているソフトウェア駆動モジュール４２ａ及びハードウェア駆動モジュール４２ｂを含み、ソフトウェア駆動モジュール４２ａ及びハードウェア駆動モジュール４２ｂは、駆動電源回路４１０のオン/オフ状態を共同で制御して、スイッチ装置４１のオン又はオフを実現するために用いられる。

【0192】

ソフトウェア駆動モジュール４２ａは、コントローラ７０に電気的に接続される。コントローラ７０は、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２をソフトウェア駆動モジュール４２ａに送信するために用いられる。ソフトウェア駆動モジュール４２ａは、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮに基づいて駆動電源回路４１０をオンにすることができる。

【0193】

具体的には、ソフトウェア駆動モジュール４２ａはソフトウェア駆動スイッチＱ２１及び駆動信号入力端４２１ａを含み、ソフトウェア駆動スイッチＱ２１はスイッチ装置４１の駆動電源回路４１０内に電気的に直列に接続されており、ソフトウェア駆動スイッチＱ２１は駆動電源回路４１０のオン/オフ状態が制御するために用いられ、即ち、駆動電源回路４１０のオン又はオフを実現する。駆動信号入力端４２１ａは、コントローラ７０に電気的に接続されており、コントローラ７０から出力する駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信するために用いられる。ソフトウェア駆動スイッチＱ２１は駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信するとオン状態に入り、スイッチ装置４１の駆動電源回路４１をオンにして、スイッチ回路４０がオン状態にあるようにして、即ち、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２はソフトウェア駆動スイッチＱ２１をオンにするために用いられる。逆に、ソフトウェア駆動スイッチＱ２１は駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信しないとオフ状態になり、スイッチ装置４１の駆動電源回路４１０をオフにして、スイッチ回路４０がオフ状態にあるようにする。

【0194】

図１８に示されたように、ソフトウェア駆動スイッチＱ２１の第一接続端２はハードウェア駆動モジュール４２ｂに電気的に接続され、ソフトウェア駆動スイッチＱ２１の第二の接続端３はレジスタＲ２によってリレーＫ１のコイルの他の一端に電気的に接続される。ソフトウェア駆動スイッチＱ２１の制御端１は、レジスタＲ１７を介して駆動信号入力端４２１ａに電気的に接続され、レジスタＲ３を介してハードウェア駆動モジュール４２ｂに電気的に接続され、且つダイオードＤ６を介して駆動信号入力端４２１ａに電気的に接続される。ダイオードＤ６の正極はソフトウェア駆動スイッチＱ２１の制御端１に電気的に接続され、ダイオードＤ６の負極は駆動信号入力端４２１ａに電気的に接続される。第六実施形態において、ソフトウェア駆動スイッチＱ２１は、ＮＭＯＳトランジスタ又はＮＰＮトライオードなどのようなハイレベルでオンになるトランジスタを採用し、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２はハイレベル信号であり、従ってソフトウェア駆動スイッチＱ２１は駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を受信したときにオン状態になることができる。

【0195】

ハードウェア駆動モジュール４２ｂは負荷接続端３０の正極端子ＣＡＲ＋に電気的に接続され、ハードウェア駆動モジュール４２ｂは外部負荷の負荷電圧が予め設定されたハードウェア駆動条件を満たしていることを検出すると、駆動電源回路４１０をオンにする。

【0196】

具体的には、ハードウェア駆動モジュール４２ｂはハードウェア駆動スイッチＱ２２及び負荷電圧検出端４２１ｂを含み、ハードウェア駆動スイッチＱ２２はスイッチ装置４１の駆動電源回路４１０内に電気的に直列に接続されており、ハードウェア駆動スイッチＱ２２は駆動電源回路４１０のオン/オフ状態が制御するために用いられ、即ち、駆動電源回路４１０のオン又はオフを実現する。負荷電圧検出端４２１ｂは、負荷接続端３０の正極端子ＣＡＲ＋に電気的に接続されており、負荷接続端３０を介して外部負荷の負荷電圧を検出するために用いられる。ここで、外部負荷の負荷電圧が予め設定されたハードウェア駆動条件を満たす場合、ハードウェア駆動スイッチＱ２２をオンにすることができる。逆に、外部負荷の負荷電圧が予め設定されたハードウェア駆動条件を満たさない場合、ハードウェア駆動スイッチＱ２２をオンにすることができず、スイッチ装置４１の駆動電源回路４１０をオフにして、スイッチ回路４０がオフ状態にあるようにする。

【0197】

図１８に示されたように、ハードウェア駆動スイッチＱ２２の第一接続端２は第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続され、ハードウェア駆動スイッチＱ２２の第二接続端３はソフトウェア駆動スイッチＱ２１の第一接続端２に電気的に接続される。ハードウェア駆動スイッチＱ２２の制御端１は、レジスタＲ２２を介して負荷電圧検出端４２１ｂに電気的に接続され、レジスタＲ４を介して第一接地端ＰＧＮＤに電気的に接続される。第六実施形態において、ハードウェア駆動スイッチＱ２２は、ＮＭＯＳトランジスタ又はＮＰＮトライオードなどのようなハイレベルでオンになるトランジスタを採用する。このようにして、外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されており、外部負荷の負荷電圧が第一プリセット電圧閾値、例えば、１Ｖより大きい場合、ハードウェア駆動スイッチＱ２２をオンにすることができる。第六実施形態において、予め設定されたハードウェア駆動条件は、外部負荷の負荷電圧が第一プリセット電圧閾値よりも大きいことである。

【0198】

第六実施形態において、駆動電源回路４１０は、ソフトウェア駆動スイッチＱ２１とハードウェア駆動スイッチＱ２２の両方がオン状態にあるときにオンになる。

【0199】

再び図１７を参照すると、第六実施形態において、スマート接続装置１０６は、コントローラ７０に電気的に接続されたボタン制御モジュール８２をさらに含む。ボタン制御モジュール８２は、ユーザの押圧操作に応答してボタン命令を生成し、ボタン命令は強制的にコントローラ７０が駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するようにする。

【0200】

コントローラ７０の作動モードは、自動出力モード及び強制出力モードを含むことができる。１つの実施形態において、コントローラ７０は、通電されると自動出力モードに入ると黙認する。コントローラ７０は、ボタン指令を受信すると、強制出力モードに入り、ボタン指令に応答して駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力してから自動出力モードに回復する。

【0201】

スマート接続装置１０６は、負荷接続端３０に電気的に接続された負荷電圧検出モジュール８３をさらに含む。負荷電圧検出モジュール８３は、負荷接続端３０を介して外部負荷の負荷電圧を検出し、対応する負荷電圧サンプリング信号を出力するために用いられる。

【0202】

コントローラ７０は、負荷電圧検出モジュール８３に電気的に接続されており、負荷電圧検出モジュール８３によって出力された負荷電圧サンプリング信号を受信し、且つ負荷電圧サンプリング信号の電圧値が第二プリセット電圧閾値より大きいか否かを判断するために用いられる。

【0203】

第六実施形態において、コントローラ７０は、さらに、ボタン指令を受信し且つ負荷電圧サンプリング信号の電圧値が第二プリセット電圧閾値より大きい場合のみ、ボタン指令に応答して直ちに駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力するために用いられる。コントローラ７０がボタン指令を受信し且つ負荷電圧サンプリング信号の電圧値が第二プリセット電圧閾値以下である場合、コントローラ７０はボタン指令に応答しない。

【0204】

コントローラ７０は、負荷電圧サンプリング信号の電圧値が第二プリセット電圧閾値、例えば、０．５Ｖより大きいと確定した場合、外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されていると判断することができる。

【0205】

コントローラ７０が自動出力モードにあるとき、コントローラ７０は、さらに、負荷電圧サンプリング信号の電圧値が第二プリセット電圧閾値より大きいとき、負荷電圧サンプリング信号に基づいて外部負荷の負荷電圧が予め設定されたソフトウェア駆動条件を満たしているか否かを判断するために用いられる。予め設定されたソフトウェア駆動条件は、予め設定された時間内の負荷電圧サンプリング信号の電圧値の電圧降下が予め設定された始動条件を満たすことである。

【0206】

外部負荷の負荷電圧が予め設定されたソフトウェア駆動条件を満たす場合、コントローラ７０はソフトウェア駆動モジュール４２ａに駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力して、ソフトウェア駆動モジュール４２ａを介してスイッチ装置４１の駆動電源回路４１０をオンにすることができ、従ってスイッチ装置４１をオンにして、電源が外部負荷に電気的に接続されて外部負荷に対して放電出力を行うことができる。

【0207】

外部負荷が自動車バッテリーであり、電源が始動電源のバッテリーアセンブリであることを例として、１つの実施形態において、コントローラ７０は、予め設定された時間内に受信した負荷電圧サンプリング信号に基づいて、予め設定された時間内の自動車バッテリーの電圧値の低下幅が予め設定された低下幅閾値を超えるか否かを判断し、即ち、自動車バッテリーの電圧低下が発生したか否かを判断するために用いられる。コントローラ７０は、さらに、予め設定された時間内の自動車バッテリーの電圧値の低下幅が予め設定された低下幅閾値を超えると、即ち、自動車バッテリーの電圧が低下し、且つ電圧低下の勾配が予め設定された低下勾配に達する場合、自動車バッテリーの負荷電圧が予め設定されたソフトウェア駆動条件を満たすと確定し、従って駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力して駆動電源回路４１０をオンにし、従ってスイッチ装置４１をオンにし、始動電源によって自動車バッテリーに電力を供給するようにするために用いられる。予め設定された時間内の自動車バッテリーの電圧値の低下幅が予め設定された低下幅閾値を超える場合、即ち、自動車バッテリーの電圧が低下すると、自動車バッテリーが自動車の始動に用いられることを説明し、このとき、スイッチ装置４１をオンにすると、始動電源を用いて自動車バッテリーに電力を供給し、自動車を始動することができる。コントローラ７０は、自動車バッテリーが自動車の始動に用いられる場合のみ、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力してスイッチ装置４１をオンにして、始動電源の電量を節約するとともに、自動車を始動することを確保する。

【0208】

他の実施形態において、コントローラ７０は、受信した負荷電圧サンプリング信号に基づいて、自動車バッテリーの電圧値が第三プリセット電圧閾値より小さいか否かを判断し、自動車バッテリーの電圧値が第三プリセット電圧閾値より小さいと、予め設定された時間内に受信した負荷電圧サンプリング信号に基づいて、予め設定された時間内の自動車バッテリーの電圧値の低下幅が予め設定された低下幅閾値を超えるか否かを判断し、予め設定された時間内の自動車バッテリーの電圧値の低下幅が予め設定された低下幅閾値を超えると、自動車バッテリーの負荷電圧が予め設定されたソフトウェア駆動条件を満たすと確定し、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力して駆動電源回路４１０をオンにし、従ってスイッチ装置４１をオンにし、始動電源によって自動車バッテリーに電力を供給するようにするために用いられる。自動車バッテリーの電圧値が第三プリセット電圧閾値より小さいと、自動車バッテリーの電気量が不足であり、電気量不足状態にあることを説明する。予め設定された時間内の自動車バッテリーの電圧値の低下幅が予め設定された低下幅閾値を超えると、自動車バッテリーが自動車の始動に用いられることを説明する。このように、コントローラ７０は、電気量不足状態にある自動車バッテリーがスマート接続装置１０６に正確に接続され、且つ自動車バッテリーが自動車の始動に用いられる場合のみ、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力してスイッチ装置４１をオンにして、始動電源の電量を節約するとともに、自動車を始動することを確保し、さらに自動車バッテリーが始動電源を逆充電することを防止する。

【0209】

本願の第六実施形態によって提供されるスマート接続装置１０６は、スイッチ装置４１の駆動電源回路４１０にソフトウェア駆動モジュール４２ａとハードウェア駆動モジュール４２ｂを設置して駆動電源回路４１０のオン/オフ状態を共同で制御することにより、外部負荷の負荷電圧が予め設定されたソフトウェア駆動条件とハードウェア駆動条件を同時に満たす場合のみに駆動電源回路４１０をオンにして、電源と外部負荷との間の電気的接続をオンにして、電源が外部負荷に対して放電出力を実行するように確保することができ、従って外部負荷の負荷電圧が始動条件を満たさない場合、ユーザがボタン制御モジュール８２を押圧して電源と外部負荷との間の電気的接続を強制的にオンにして招く電気安全事故を避けることができる。さらに、スマート接続装置１０６は二重保護の役割を果たして、ソフトウェア駆動回路又はハードウェア駆動回路が異常であるときにスイッチ装置４１をタイムリーに切断できない状況を回避することができる。

【0210】

当業者であれば、図１～図１８は、ただ外部負荷のアクセス状態を検出し、外部負荷の接続状態及び/又は負荷電圧に基づいて外部負荷への電源の放電出力を制御する機能を実現するスマート接続装置１００～１０６の例示であり、スマート接続装置１００～１０６の制限を構成せず、スマート接続装置１００～１０６は、図示されたものよりさらに多い部品又はさらに少ない部品、又は特定の部品の組み合わせ、又は異なる部品を含むことができることを理解されるべきである。

【0211】

例えば、再び図３を参照すると、１つの実施形態において、スマート接続装置１０１は、負荷接続状態指示モジュール６０をさらに含むことができる。負荷接続状態指示モジュール６０は、逆接続状態指示モジュール６１及び正確接続状態指示モジュール６２を含む。コントローラ７０は、さらに、外部負荷が負荷接続端３０に正確に接続されている場合、正確接続状態指示モジュール６２が指示信号を発出するように制御して、ユーザに対応する作動状態指示を提供する。正確接続状態指示モジュール６２は、少なくとも１つの発光ダイオード又は少なくとも１つのブザーを含むことができる。

【0212】

本願の実施形態において、コントローラ７０は、マイクロコントローラユニット（Ｍｉｃｒｏ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ、ＭＣＵ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、又はデジタル信号プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰ）などのプログラマブル制御デバイスを採用することができる。コントローラ７０は、スマート接続装置１００の論理演算及び制御センターとして機能し、主に、データ収集及び変換、論理演算、データ通信、駆動出力などの機能を発揮する。コントローラ７０は、電圧調整モジュール８１から出力された安定電圧ＶＣＣによって給電される。図１４に示されたように、コントローラ７０は、複数の入出力ポートを含むマイクロコントローラＵ２を採用することができる。コントローラ７０は、複数の入出力ポートを介して、他の機能モジュール又は外部デバイスと通信及び情報交換することができ、従ってスマート接続装置１００の接続、駆動及び制御などの機能を実現することができる。

【0213】

選択的に、再び図３を参照すると、スマート接続装置１０１は、コントローラ７０に電気的に接続された通信インターフェースモジュール（図示せず）をさらに含むことができる。コントローラ７０は、通信インターフェースモジュールを介して、外部デバイス（外部電源装置、外部負荷）に接続されて、外部デバイスと通信することにより、外部電源装置のバッテリーアセンブリの現在のバッテリー電圧、最大電流出力能力、バッテリー温度、作動状態、ソフトウェアバージョン情報などを取得し、取得した相関情報に基づいて、外部電源装置のバッテリーアセンブリの電気パラメータが外部負荷に対して放電出力を行う条件を満たしているか否かを判断し、従って駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２を出力してスイッチ回路４０をオンにするか否かを判断する。コントローラ７０は、自身のソフトウェアバージョン情報、スマート接続装置１００の正常作動状態及び異常作動状態、外部負荷の電圧及び出力電流信号などを外部電源装置に送信して、適応及び関連する保護を行ってもよい。つまり、スマート接続装置１００のコントローラ７０は、通信インターフェースモジュールを介して、外部デバイスと情報交換を行い、且つ対応する制御を実行する。

【0214】

通信インターフェースモジュールによって提供される通信がタイムアウトして中断されるか、又は通信インターフェースモジュールによって交換されたデータ情報が異常であるか、又は外部電源装置によって供給された電圧がプログラムにより設定された閾値範囲内にないと、コントローラ７０は、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２の出力を停止することにより、スイッチ回路４０をオフにして、電流出力回路１１を切断するとともに、対応する状態指示を出力して、システム及び外部デバイスの安全を確保する。

【0215】

選択的には、スマート接続装置１０１は、コントローラ７０に電気的に接続された温度検出モジュール８４をさらに含む。温度検出モジュール８４は、スイッチ装置４１及び/又は内蔵されたバッテリーアセンブリなどの作動温度を検出し、検出された温度値をコントローラ７０にフィードバックするために用いられる。コントローラ７０は、さらに、受信した温度値に基づいて、スイッチ装置４１及び/又は内蔵されたバッテリーアセンブリなどの作動温度が予め設定された閾値を超えるか否かを分析し、スイッチ装置４１及び/又は内蔵されたバッテリーアセンブリなどの作動温度が予め設定された閾値を超えると、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２の出力を一時停止することにより、スイッチ回路４０をオフにして、電流出力回路１１を切断し、システム運転の安全性を確保する。

【0216】

選択的には、スマート接続装置１０１は、電源接続端２０と負荷接続端３０との間に電気的に接続された電流検出モジュール８５をさらに含む。電流検出モジュール８５は、さらにコントローラ７０に電気的に接続される。電流検出モジュール８５は、スイッチ回路４０がオン状態にある間、電流出力回路１１の電流、即ち、電源が外部負荷に出力した放電電流をリアルタイムで収集し、検出された電流サンプリング信号をコントローラ７０にフィードバックするために用いられる。本実施形態において、電流検出モジュール８５は負極端子ＢＡＴ－と負極端子ＣＡＲ－との間に電気的に接続される。他の実施形態において、電流検出モジュール８５は正極端子ＢＡＴ＋と正極端子ＣＡＲ＋との間に電気的に接続されてもよい。コントローラ７０は、さらに、受信した電流サンプリング信号に基づいて、電源の放電出力が正常であるか否かを分析し、電源の放電出力が異常であると、駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２の出力を一時停止することにより、スイッチ回路４０をオフにして、電流出力回路１１を切断し、システム運転の安全性を確保する。

【0217】

選択的には、スマート接続装置１０１は、電流検出モジュール８５及びコントローラ７０に電気的に接続された過電流及び短絡保護モジュール８６をさらに含む。過電流及び短絡保護モジュール８６は、電流検出モジュール８５から出力された電流サンプリング信号の値が予め設定された閾値を超えるか否かを監視し、電流サンプリング信号の値が予め設定された閾値を超えると、コントローラ７０に一時停止トリガー信号を出力して、コントローラ７０が直ちに駆動信号ＲＥＬＡＹ＿ＥＮ２の出力を一時停止するようにするために用いられる。このようにして、スイッチ回路４０を迅速にオフにして、電流出力回路１１を切断し、システム運転の安全性を確保する。他の実施形態において、過電流及び短絡保護モジュール８６の出力端はスイッチ回路４０に直接接続されてもよく、電流サンプリング信号の値が予め設定された閾値を超えると、直接にスイッチ回路４０をオフにする。

【0218】

図１９～図２０を参照すると、本願は始動電源２００をさらに提供する。図１９に示されたように、始動電源２００は、ハウジング２０１と、バッテリーアセンブリ２０２と、スマート接続装置１０７と、を含む。スマート接続装置１０７は、上述した任意の実施形態によって提供されるスマート接続装置１０１～１０６の構造を採用することができる。バッテリーアセンブリ２０２及びスマート接続装置１０７の構造の少なくとも一部、例えば、電源接続端２０、負荷接続端３０、スイッチ回路４０、駆動電源モジュール４３、検出ユニット５０、コントローラ７０、電圧調整モジュール８１、負荷電圧検出モジュール８３、温度検出モジュール８４、電流検出モジュール８５、過電流及び短絡保護モジュール８６などは、ハウジング２０１の内部に設置されることができる。スマート接続装置１０７の構造の少なくとも一部、例えば、負荷接続状態指示モジュール６０、ボタン制御モジュール８２などは、ハウジング２０１の上に設置されることができる。

【0219】

本実施形態において、始動電源２００は、ハウジング２０１に設置された充電インターフェース２０４をさらに含む。充電インターフェース２０４は、主電源（Ｍａｉｎｓ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）などのような外部電源に電気的に接続されて、外部電源の電力供給を受けて、バッテリーアセンブリ２０２を充電するために用いられる。充電インターフェース２０４のタイプは、ＤＣインターフェース、ＵＳＢ（登録商標）インターフェース、Ｍｉｃｒｏ ＵＳＢ（登録商標）ポート、Ｍｉｎｉ ＵＳＢ（登録商標）インターフェース、Ｔｙｐｅ－Ａインターフェース、Ｔｙｐｅ－Ｃインターフェースを含むが、これらに限定されない。

【0220】

スマート接続装置１０７の電源接続端２０は、始動電源２００のバッテリーアセンブリ２０２に電気的に接続される。

【0221】

本実施形態において、図１９～図２０に示されたように、始動電源２００は、ハウジング２０１に設置された接続ポート２０３をさらに含む。接続ポート２０３は、スマート接続装置１０７の負荷接続端３０に電気的に接続されており、外部接続部品４００を介して外部負荷に電気的に接続するために用いられる。具体的には、接続部品４００の一端は接続ポート２０３に取り外し可能に接続され、接続部品４００の他端は外部負荷に取り外し可能に接続される。始動電源２００の外観構造は、図２０に示された始動電源２００の構造又は他の構造を採用することができ、本願では、始動電源２００の外観構造について具体的に制限しない。

【0222】

本実施形態において、接続部品４００は、第一ワイヤクランプ４０１と、第二ワイヤクランプ４０２と、ケーブル４０３と、接続プラグ４０４と、を含む。ケーブル４０３は、第一ワイヤクランプ４０１及び第二ワイヤクランプ４０２をそれぞれ接続プラグ４０４に接続するために用いられる。接続プラグ４０４は、接続ポート２０３に取り外し可能に且つ電気的に接続される。第一ワイヤクランプ４０１は外部負荷の正極を挟持するために用いられ、第二ワイヤクランプ４０２は外部負荷の負極を挟持するために用いられる。操作が正確である場合、外部負荷の正極は、第一ワイヤクランプ４０１、接続プラグ４０４、接続ポート２０３を介して負荷接続端３０の正極端子ＣＡＲ＋に電気的に接続され、外部負荷の負極は、第二ワイヤクランプ４０２、接続プラグ４０４、接続ポート２０３を介して負荷接続端３０の負極端子ＣＡＲ－に電気的に接続される。

【0223】

選択的には、他の実施形態において、図２１～図２２に示すように、始動電源２００’は、接続部品２０５をさらに含む。接続部品２０５の一端はスマート接続装置１０７の負荷接続端３０に電気的に接続され、接続部品２０５の他端は外部負荷に電気的に接続される。換言すると、接続部品２０５の一端は始動電源２００’に内蔵される。他の実施形態において、接続部品２０５は、ワイヤクランプであり、接続プラグ４０４を含まないことを除いて、他の構造は接続部品４００の構造と類似であり、ここで詳しく説明しない。

【0224】

本願に係る始動電源２００及び２００’は、上述したスマート接続装置１０７を使用することにより、検出ユニット５０によって外部負荷が負荷接続端に逆接続されていることを検出すると、外部負荷と電源との間に電気的に接続されたスイッチ回路４０をタイムリーに切断することができ、従って外部負荷の逆接続状態に迅速に応答し、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに禁止することができ、従って関連する保護機能の検出速度及び有効性を顕著に向上させることができ、電力出力制御システムの安全性及び信頼性をさらに顕著に向上させることができる。なお、本願に係るスマート接続装置１０７の主要部品のコストが低く、周辺回路が簡単であり且つ信頼することができるので、始動電源２００または２００’の材料コストを削減するとともに、製品販売後の人工費と材料費を節約する。

【0225】

図２３～図２４を参照すると、本願は、バッテリークランプ３００をさらに提供する。図２３に示されたように、バッテリークランプ３００は、ハウジング３０１と、電源入力インターフェース３０２と、接続部品３０３と、スマート接続装置１０８と、を含む。スマート接続装置１０８は、上述した任意の実施形態によって提供されるスマート接続装置１０１～１０６の構造を採用することができる。電源入力インターフェース３０２は、ハウジング３０１に設置されている。電源入力インターフェース３０２は、バッテリーアセンブリ（図示せず）を含む外部電源装置５００、例えば、緊急始動電源に電気的に接続するために用いられる。本実施形態において、電源入力インターフェース３０２は、接続プラグである。外部電源装置５００は、バッテリークランプ３００の電源入力インターフェース３０２に適応する接続ポート５０１をさらに含む。バッテリークランプ３００は、電源入力インターフェース３０２と接続ポート５０１の取り外し可能な電気的接続を介して、外部電源装置５００に電気的に接続される。

【0226】

スマート接続装置１０８の構造の少なくとも一部、例えば、電源接続端２０、負荷接続端３０、スイッチ回路４０、駆動電源モジュール４３、検出ユニット５０、コントローラ７０、電圧調整モジュール８１、負荷電圧検出モジュール８３、温度検出モジュール８４、電流検出モジュール８５、過電流及び短絡保護モジュール８６などは、ハウジング３０１の内部に設置されることができる。スマート接続装置１０８の構造の少なくとも一部、例えば、負荷接続状態指示モジュール６０、ボタン制御モジュール８２などは、ハウジング３０１の上に設置されることができる。

【0227】

スマート接続装置１０８の電源接続端２０は、電源入力インターフェース３０２に電気的に接続され、電源入力インターフェース３０２を介して外部電源装置５００のバッテリーアセンブリに電気的に接続される。

【0228】

接続部品３０３の一端はスマート接続装置１０８の負荷接続端３０に電気的に接続され、接続部品３０３の他端は外部負荷に電気的に接続される。本実施形態において、接続部品３０３はワイヤクランプである。接続部品３０３は、接続プラグ４０４を含まないことを除いて、他の構造は接続部品４００の構造と類似であり、ここで詳しく説明しない。

【0229】

バッテリークランプ３００の外観構造は、図２４に示されたバッテリークランプ３００の構造、又は他の構造を採用することができ、本願では、バッテリークランプ３００の外観構造について具体的に制限しない。

【0230】

本願に係るバッテリークランプ３００は、上述したスマート接続装置１０８を使用することにより、検出ユニット５０によって外部負荷が負荷接続端に逆接続されていることを検出した場合、外部負荷と電源との間に電気的に接続されているスイッチ回路４０をタイムリーにオフにして、外部負荷の逆接続状態に迅速に応答し、外部負荷への電源の放電出力をタイムリーに禁止することができ、関連する保護機能の検出速度及び有効性を顕著に向上させることができ、電力出力制御システムの安全性及び信頼性をさらに顕著に向上させることができる。なお、本願に係るスマート接続装置１０８の主要部品のコストが低く、周辺回路が簡単であり且つ信頼することができるので、バッテリークランプ３００の材料コストを削減するとともに、製品販売後の人工費と材料費を節約する。

【0231】

上述した実施形態は、ただ本願の技術方案を説明するためのものであり、制限するためのものではなく、好適な実施形態を参照して本願について詳細に説明したが、当業者であれば、本願の技術方案の要旨及び範囲から逸脱することなく、本願の技術法案に対する補正や置換が可能であることを理解すべきである。

【符号の説明】

【0232】

１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８ スマート接続装置
１１ 電流出力回路
２０ 電源接続端
ＢＡＴ＋ 正極端子
ＢＡＴ－ 負極端子
３０ 負荷接続端
ＣＡＲ＋ 正極端子
ＣＡＲ－ 負極端子
ＰＧＮＤ 第一接地端
４０ スイッチ回路
４１ スイッチ装置
Ｋ１ リレー
４１０ 駆動電源回路
４２ スイッチ駆動モジュール
４２１、４２１ａ 駆動信号入力端
４２２ イネーブル制御信号入力端
Ｑ２ スイッチユニット
４２ａ ソフトウェア駆動モジュール
Ｑ２１ ソフトウェア駆動スイッチ
４２ｂ ハードウェア駆動モジュール
４２１ｂ 負荷電圧検出端
Ｑ２２ ハードウェア駆動スイッチ
４３ 駆動電源モジュール
４３１ 駆動電源入力端
Ｑ８１ 駆動制御スイッチ
４４ イネーブル制御モジュール
４４１ イネーブル制御信号出力端
Ｑ８２ イネーブル制御スイッチ
４５ 駆動信号送信モジュール
４５１ 第一入力端
４５２ 第二入力端
４５３ 出力端
Ｕ３ 論理ＡＮＤゲート
５０ 検出ユニット
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ 逆接続検出モジュール
５１ 第一検出端
５２ 第二検出端
５３ 駆動電圧入力端
５４ 制御信号出力端
Ｑ３ 第一トランジスタ
Ｑ６ 第二トランジスタ
ＧＮＤ 第二接地端
６０ 負荷接続状態指示モジュール
６１ 逆接続状態指示モジュール
Ｑ１ 第三トランジスタ
６１１ 表示ユニット
ＬＥＤ２ 発光ダイオード
６１２ 警報ユニット
ＬＳ１ スピーカー
Ｃ６ キャパシタ
６２ 正確接続状態指示モジュール
７０ コントローラ
Ｕ２ マイクロコントローラ
８１、８１’ 電圧調整モジュール
８１１ 電源入力端
８１２ 調整電圧出力端
８１３ 調整電圧生成モジュール
８１４ 制御スイッチモジュール
Ｑ８３ 電圧調整制御スイッチ
８２ ボタン制御モジュール
Ｓ１ ボタンモジュール
Ｑ８４ ボタン制御スイッチ
８３ 負荷電圧検出モジュール
８４ 温度検出モジュール
８５ 電流検出モジュール
８６ 過電流及び短絡保護モジュール
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２７、Ｒ２６ レジスタ
Ｄ１、Ｄ３、Ｄ６、Ｄ４１ ダイオード
Ｄ９ ツェナーダイオード
２００、２００’ 始動電源
２０１、２０１’ ハウジング
２０２ バッテリーアセンブリ
２０３ 接続ポート
２０４ 充電インターフェース
３００ バッテリークランプ
３０１ ハウジング
３０２ 電源入力インターフェース
４００、２０５、３０３ 接続部品
４０１ 第一ワイヤクランプ
４０２ 第二ワイヤクランプ
４０３ ケーブル
４０４ 接続プラグ
５００ 外部電源装置
５０１ 接続ポート

【図1】

【図2】

【図 】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】