CN113497471B - 一种直流电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直流电源，可为电动工具供电，所述直流电源包括：储能模块，标称满充电压为第一预设电压；电子设备接口，接收外接的电源输入；充电电路，与所述电子设备接口连接，将所述电子设备接口输入的电源转换为适合给储能模块充电的电源，为所述储能模块充电；所述电子设备接口输入的电源低于所述第一预设电压，所述充电电路判断所述储能模块充满并停止充电时，所述储能模块接收的容量达到其标称容量的80％以上。

Description

一种直流电源

技术领域

本发明涉及一种直流电源，特别是一种电动工具用直流电源。

背景技术

市面上已经存在的电动工具用直流电源，通常只能通过电动工具用充电器进行充电。这种充电器的特点在于，其输出给直流电源的电压高于直流电源的满充电压。这种要求导致电动工具用直流电源不能采用家用的电子设备充电器进行充电，因为通常而言，电子设备充电器的输出电压低于电动工具用直流电源的满充电压，导致直流电源无法充满。

此外，随着直流设备的广泛应用，对电池包的需求更加多样。例如，在电动工具领域，不同的电动工具所需的工作电压不同，导致需要不同电压的电池包。相同工作电压的电动工具，所需的工作电流不同，导致需要不同容量的电池包。不同电动工具的电池包接口结构不同，导致需要不同工具接口的电池包。同时，在不同的直流设备领域，如电动工具领域和家电领域，由于设备外形上的差异，导致对电池包的形态要求也不同。此外，市面上常见的电池包是在出厂时已经设计好的完整产品，一旦电池模块中的任意一个电芯损坏，则会导致整个电池包要丢弃。

上述问题简而言之就是，不同直流设备对电池包的要求不同，而常规电池包的兼容性不够，导致相互之间不能借用，造成资源的浪费。

发明内容

本发明提供一种电动工具用直流设备，即使在外接的电子设备充电器的输出的充电电压低于直流设备的满充电压的情况下，也能利用该较低的充电电压将直流电源充满。

一种直流电源，可为电动工具供电，所述直流电源包括：储能模块，标称满充电压为第一预设电压；电子设备接口，接收外接的电源输入；充电电路，与所述电子设备接口连接，将所述电子设备接口输入的电源转换为适合给储能模块充电的电源，为所述储能模块充电；所述电子设备接口输入的电源低于所述第一预设电压，所述充电电路判断所述储能模块充满并停止充电时，所述储能模块接收的容量达到其标称容量的80％以上。

可选的，所述充电电路包括升压电路，所述升压电路将所述电子设备接口输入的电源抬升到所述第一预设电压。

可选的，所述充电电路包括主控模块以及相互并联的第一充电支路和第二充电支路，所述第一充电支路将所述电子设备接口输入的电源直接输出给储能模块，所述第二充电支路将所述电子设备接口输入的电源经升压电路升压后输出给储能模块，所述主控模块检测直流电源的充电状态，根据充电状态控制第一充电电路和第二充电电路择一导通。

可选的，当所述充电电流大于预设值时，主控模块控制第一充电支路导通，当所述充电电流不大于预设值时，主控模块控制第二充电支路导通。

可选的，所述升压电路为专用充电芯片实现，所述专用充电芯片输出的充电电流小于所述直流电源的容量与小时的比值。

可选的，所述直流电源为电池包，所述电池包可拆卸地连接所述电动工具，为所述电动工具供电。

可选的，所述电池包包括适配器和电池模组，所述电池模组与所述适配器可拆卸的配合。

可选的，所述直流电源为组成电池包的电池模组，所述电池包可拆卸地连接所述电动工具，为所述电动工具供电，所述电池模组包括壳体及收容于所述壳体的电芯组。

可选的，所述电子设备接口设置在所述电池模组上。

可选的，所述电子设备接口为USB TYPE-C接口，所述USB TYPE-C接口的输入电压为20V，所述第一预设电压为20V到21V之间。

本发明还提供一种适配器，所述适配器，包括：工具电源端子组，与电动工具可拆卸配合的；适配器第一电源端子组，可拆卸地配接第一电池模组，将第一电池模组的电能提供给电动工具；适配器第二电源端子组，与所述适配器第一电源端子组并联设置，可拆卸地配接第二电池模组，将第二电池模组的电能提供给电动工具；所述适配器还包括第一开关组件、第二开关组件、以及主控模块；所述第一开关组件设置在所述适配器第一电源端子组与所述工具电源端子组之间，所述第二开关组件设置在所述适配器第二电源端子组与所述工具电源端子组之间；所述主控模块获得第一电池模组的电压和第二电池模组的电压的电压差值，当所述电压差值小于预设电压值时，控制第一开关组件和第二开关组件闭合。

可选的，所述主控模块获取第一电池模组的电压和第二电池模组的电压，根据所述第一电池模组的电压和第二电池模组的电压获得所述电压差值。

可选的，所述适配器包括适配器第一信号端子组和适配器第二信号端子组，分别接收第一电池模组和第二电池模组的状态信息，所述主控模块根据适配器第一信号端子组和适配器第二信号端子组获得的状态信息获取第一电池模组和第二电池模组的电压值。

可选的，所述主控模块控制第一开关组件闭合且第二开关组件断开，通过所述适配器第一电源端子组获取第一电池模组的电压值，所述主控模块控制第一开关组件断开且第二开关组件闭合，通过所述适配器第二电源端子组获取第二电池模组的电压值。

可选的，所述主控模块获取第一开关组件两端的电压差和第二开关组件两端的电压差，根据所述第一开关组件两端的电压差和第二开关组件两端的电压差获取第一电池模组的电压和第二电池模组的电压的电压差值。

可选的，所述主控模块判断所述电压差值超过预设电压值，且第一电池模组的电压高于第二电池模组的电压时，控制第一开关组件闭合，第二开关组件断开。

可选的，所述主控模块判断所述电压差值超过预设电压值，且第一电池模组的电压高于第二电池模组的电压时，控制第一开关组件闭合，第二开关组件间歇闭合。

可选的，第一开关组件为包括两个P-MOS晶体管，所述两个晶体管相互串联。

可选的，所述适配器还包括与所述电动工具可拆卸连接的工具信号端子组、设置在主控模块和适配器第一电源端子组以及适配器第二电源端子组之间的上电自锁电路，所述上电自锁电路包括断开状态和闭合状态，断开状态下，所述主控模块处于掉电状态进入休眠模式，闭合状态下，所述主控模块处于上电状态并启动工作，所述电动工具的启动开关闭合时，所述工具信号端子组收到触发信号，所述上电自锁电路由断开状态切换至闭合状态。

可选的，当所述主控模块判断适配器第二电源端子组未接入第二电池模组时，控制第一开关组件闭合，第二开关组件断开。

对应地，本发明还提供一种电池包，所述电池包包括第一电池模组、第二电池模组、前所任意一项所述的适配器，其中，第一电池模组，可拆卸地安装于所述适配器，包括与所述适配器第一电源端子组连接的第一电池模组电源端子组；第二电池模组，可拆卸地安装于所述适配器，包括与所述适配器第二电源端子组连接的第二电池模组电源端子组。

对应地，本发明还提供一种电动工具，包括马达、启动开关以及为马达供电的电池包，所述电池包如前所述，当所述启动开关闭合时，所述马达获取所述电池包的电能并启动工作。

本发明提供的上述适配器、电池包、电动工具的优势在于，适配器中的控制电路使得多个电池模组并联放电时，能避免相互之间由于电压差而导致互相充电，引发安全隐患。同时适配器中的控制电路还能在不需要工作时，自动进入低功耗状态，避免过多消耗电池模组的电能。

本发明还提供另外一种适配器，所述适配器包括：工具电源端子组，与电动工具可拆卸配合；适配器第一电源端子组和适配器第一信号端子组，可拆卸地配接第一电池模组，将第一电池模组的电能提供给电动工具，第一电池模组包括接收外部的充电能量为所述第一电池模组充电的第一充电电源模块；适配器第二电源端子组和适配器第二信号端子组，可拆卸地配接第二电池模组，将第二电池模组的电能提供给电动工具，第二电池模组包括接收外部的充电能量为所述第二电池模组充电的第二充电电源模块；所述适配器还包括开关组件以及主控模块；所述适配器第一电源端子组与适配器第二电源端子组经所述开关组件并联连接；所述第一充电电源模块和所述第二充电电源模块中的一个接收到外部的充电能量输入时，所述适配器第一信号端子组或所述适配器第二信号端子组接收到来自第一电池模组或第二电池模组的触发信号，所述主控模块控制所述开关组件闭合。

可选的，所述主控模块控制所述开关组件闭合之前，获取第一电池模组的电压和第二电池模组的电压，判断第一电池模组的电压和所述第二电池模组的电压是否满足预设条件，当判断结果为是时，控制所述开关组件闭合；当判断结果为否时，控制所述开关组件断开。

可选的，当主控模块判断所述触发信号来自所述第一电池模组信号端子组时，所述预设条件为第一电池模组的电压是否不低于第二电池模组的电压，当主控模块判断所述启动信号来自所述第二电池模组信号端子组时，所述预设条件为第二电池模组的电压是否不低于第一电池模组的电压。

可选的，所述开关组件包括第一开关组件和第二开关组件，所述第一开关组件设置在适配器第一电源端子组与工具电源端子组之间，所述第二开关组件设置在适配器第一电源端子组与工具电源端子组之间，所述适配器第一电源端子组和所述适配器第二电源端子组经所述第一开关组件和所述第二开关组件并联连接。

可选的，所述主控模块控制第一开关组件闭合且第二开关组件断开，通过所述第一电池模组电源端子组获取第一电池模组的电压值，所述主控模块控制第一开关组件断开且第二开关组件闭合，通过所述第二电池模组电源端子组获取第二电池模组的电压值。

可选的，当主控模块判断所述触发信号来自所述第一电池模组信号端子组，且所述主控模块根据所述第二电池模组信号端子传递的信号判断第二电池模组充满时，控制所述开关组件断开；当主控模块判断所述触发信号来自所述第二电池模组信号端子组，且所述主控模块根据所述第一电池模组信号端子传递的信号判断第一电池模组充满时，控制所述开关组件断开。

可选的，所述适配器还包括设置在适配器第一电源端子组以及适配器第二电源端子组与所述主控模块之间的上电自锁电路，所述上电自锁电路未接收到所述适配器第一信号端子组或适配器第二信号端子组的触发信号时处于断开状态，所述主控模块处于掉电状态进入休眠模式，所述上电自锁电路接收到所述适配器第一信号端子组或适配器第二信号端子组的触发信号时处于闭合状态，所述主控模块处于上电状态并启动工作。

可选的，当所述主控模块判断所述触发信号来自所述第一电池模组且所述第二电池模组未接入时，控制所述上电自锁模块由闭合状态切换为断开状态。

对应地，本发明还提供一种电池包，所述电池包包括第一电池模组、第二电池模组、以及如前任意一项所述的适配器，其中，第一电池模组，可拆卸地安装于所述适配器，包括与所述适配器第一电源端子组连接的第一电池模组电源端子组、与适配器第一信号端子组连接的第一电池模组信号端子组、以及接收外部的充电能量为所述第一电池模组充电的第一充电电源模块；第二电池模组，可拆卸地安装于所述适配器，包括与所述适配器第二电源端子组连接的第二电池模组电源端子组、与适配器第二信号端子组连接的第二电池模组信号端子组、以及接收外部的充电能量为所述第二电池模组充电的第二充电电源模块。

可选的，所述第一电池模组还包括与所述第一充电电源模块连接的第一电池模组充电管理模块，所述第一电池模组充电管理模块监测第一电池模组的状态，并控制所述第一充电电源模块对第一电池模组的充电过程；所述第二电池模组还包括与所述第二充电电源模块连接的第二电池模组充电管理模块，所述第二电池模组充电管理模块监测第二电池模组的状态，并控制所述第二充电电源模块对第二电池模组的充电过程。

可选的，所述第一充电电源模块和所述第二充电电源模块包括USB TYPE C能量传输协议，接收外部的USB TYPE C接口的电源输入，并转换为适合给电池模组充电的能量。

可选的，所述第一充电电源模块和所述第二充电电源模块包括无线充电接收模块，接收外部的无线充电发射模块发送的能量，并转换为适合给电池模组充电的能量。

对应地，本发明还提供一种电动工具，包括马达、启动开关以及为马达供电的电池包，所述电池包如前任意一项所述，当所述启动开关闭合时，所述马达获取所述电池包的电能，启动工作。

本发明提供的上述适配器、电池包、电动工具的优势在于，适配器中的控制电路使得多个电池模组中任意一个电池模组接入充电电源时，该充电电源能对所有接入适配器的电池模组进行充电。同时适配器中的控制电路还能在不需要工作时，自动进入低功耗状态，避免过多消耗电池模组的电能。

本发明还提供第三种适配器，可拆卸地连接电动工具，且可拆卸地连接所述电池模组，将所述电池模组的电能提供给所述电动工具，所述适配器包括：适配器电源端子组和适配器信号端子组，与电池模组可拆卸连接；工具电源端子组和工具信号端子组，与电动工具可拆卸连接；主控模块，消耗所述电池模组的电能以启动工作；上电自锁电路，设置在所述主控模块与所述适配器电源端子组之间，可选择地处于断开状态或闭合状态，所述上电自锁电路处于断开状态时，所述主控模块处于掉电状态进入休眠模式，所述上电自锁电路处于闭合状态时，所述主控模块处于上电状态并启动工作。

可选的，所述工具信号端子组接收到所述电动工具的启动开关闭合的触发信号时，所述上电自锁电路由断开状态切换至闭合状态。

可选的，所述电池模组还包括接收外部的充电能量为所述电池模组充电的充电电源模块，所述充电电源模块接收到外部的充电能量输入时，所述电池模组信号端子组向所述适配器信号端子组输出触发信号，所述适配器信号端子组接收到所述触发信号时，所述上电自锁电路由断开状态切换至闭合状态。

可选的，所述适配器电源端子组包括并联连接的适配器第一电源端子组和适配器第二电源端子组，所述适配器信号端子组包括适配器第一信号端子组和适配器第二信号端子组，当所述主控模块判断所述触发信号来自所述适配器信号端子组且所述第二电池模组未接入所述适配器时，控制所述上电自锁电路由闭合状态切换至断开状态。

对应地，本发明还提供一种电池包，所述电池包包括电池模组以及如前任意一项所述适配器，其中，所述电池模组包括多节电芯、向外输出电能的电池模组电源端子组、以及向外输出电信号的电池模组信号端子组，所述电池模组电源端子组与所述适配器电源端子组配接，所述电池模组信号端子组与所述适配器信号端子组配接。

对应地，本发明还提供一种电动工具，所述电动工具包括启动开关、马达、以及为马达供电的电池包，所述电池包如前所述，所述启动开关闭合时，所述马达获取所述电池包的电能并启动工作。

本发明提供的上述适配器、电池包、电动工具的优势在于，适配器中的控制电路在不需要工作时，自动进入低功耗状态，避免过多消耗电池模组的电能。

本发明还提供一种电池模组，可拆卸地与一适配器配合，经所述适配器向电动工具提供电能，所述电池模组包括：壳体，包括六个面，至少一个面为长方形；电芯组，收容于所述壳体，所述电芯之间串联和/或并联连接；电池模组正极端子，与电芯组正极连接；电池模组负极端子，与电芯组负极连接；控制模块，当所述电池模组正极端子与所述电池模组负极端子短路时，阻断所述电芯组的电能输出。

可选的，所述控制模块包括串联在所述电池模组正极端子与所述电芯组正极之间，或串联在所述电池模组负极端子与所述电芯组负极之间的开关电路。

可选的，所述开关电路为保险丝。

可选的，所述开关电路为P-MOS开关晶体管，所述电池模组接口还包括电池模组信号端子，所述电池模组信号端子与适配器的信号端子连接，所述P-MOS晶体管的栅极G连接电池模组信号端子，源极S连接电芯组正极或电芯组负极中的一个，漏极D连接电池模组正极端子或电芯组负极端子中的一个。

本发明提供的上述电池模组可以单独存在和运输，不会产生危险。

本发明还提供另一种电池模组，所述电池模组包括：壳体，包括六个面，至少一个面为长方形；电芯组，收容于所述壳体，所述电芯之间串联和/或并联连接；电池模组接口，可拆卸地与一适配器配合，经所述适配器向电动工具提供电能或接收电动工具充电器的电能对所述电芯组充电；电子设备接口，可选择地向外接的电子设备提供电能或接收外接电源的电能输入为所述电芯组充电，所述电子设备接口为USB Type-c接口；控制模块，监测电芯组的状态，并控制电芯组经所述电子设备接口向所述电子设备放电的过程或所述外接电源对所述电芯组充电的过程。

可选的，所述电池模组包括无线充电接收模块，所述无线充电接收模块接收外部无线充电发射模块发送的能量向所述电池模组充电。

可选的，控制模块控制所述电芯组经所述电池模组接口向所述电动工具放电的过程或所述电动工具充电器对所述电芯组的充电过程。

本发明提供的上述电池模组在有充电电源接入时可以对其充电，在有耗电设备接入时，可对耗电设备供电。

本发明还提供一种适配器，所述适配器包括：适配器接口，可拆卸地与电池模组配合，接收电池模组的电能；工具接口，可拆卸地与电动工具或电动工具充电器配合，将接收的电能提供给电动工具，或接收电动工具充电器的电能为所述电池模组充电；所述适配器包括以下三个部件中的至少一个：电子设备接口、无线充电接收模块、控制电路；所述电子设备接口具有如下三种功能中的至少一个：对与其连接的电子设备供电；接收外部的电源输入，为与其连接的电池模组充电；与外接的电子设备进行数据交换；所述无线充电接收模块可接收外部的无线充电发射模块发送的能量，对所述电池模组充电；所述控制电路具有如下功能中的至少一个：监测电池模组的状态信息并将监测结果向外发送；监测电池模组的状态信息并控制经所述电子设备接口向所述电池模组充电的过程；监测电池模组的状态信息并控制经所述电子设备接口对所述电池模组放电的过程；监测电池模组的状态信息并控制经所述工具接口向所述电池模组充电的过程；监测电池模组的状态信息并控制经所述工具接口对所述电池模组放电的过程。

可选的，所述电子设备接口为USB TYPE-C接口。

本发明还提供一种电池包，所述电池包包括：适配器，包括工具接口和适配器接口，所述工具接口可拆卸地与电动工具配合，将从适配器接口接收的电能提供给电动工具；电池模组，可拆卸地安装于所述适配器，包括电池模组接口，所述电池模组接口与所述适配器接口可拆卸地连接，向适配器接口提供电能；USB type-c接口，接收外部电源的输入，对所述电池包充电。

可选的，所述USB type-c接口设置在适配器上。可选的，所述USB type-c接口设置在电池模组上。

可选的，USB type-c接口可选择地与外部的电子设备连接，为所述电子设备供电。

可选的，所述电池包还包括无线充电接收模块，所述无线充电接收模块接收外部无线充电发射模块发送的能量向所述电池模组充电。

本发明还提供一种电池包系统，所述电池包系统包括：适配器，包括工具接口和适配器接口，所述工具接口可拆卸地与电动工具配合，将从适配器接口接收的电能提供给电动工具；第一电池模组，可拆卸地安装于所述适配器，包括第一电池模组接口，所述第一电池模组接口与所述适配器接口可拆卸地连接，所述第一电池模组经所述第一电池模组接口向所述适配器接口提供电能；第二电池模组，可拆卸地安装于所述适配器，包括第二电池模组接口，所述第二电池模组接口与所述适配器接口可拆卸地连接，所述第二电池模组经所述第二电池模组接口向所述适配器接口提供电能，所述第二电池模组包含的电芯数量不同于所述第一电池模组包含的电芯数量；所述适配器可选择地与所述第一电池模组和所述第二电池模组中的一个配接。

可选的，所述第一电池模组的电压与所述第二电池模组的电压相同，所述第一电池模组的容量与所述第二电池模组的容量不同。

本发明还提供另外一种电池包系统，所述电池包系统包括：适配器，包括第一适配器和第二适配器；所述第一适配器包括第一工具接口和第一适配器接口，所述第一工具接口可拆卸地与电动工具配合，将从所述第一适配器接口接收的电能提供给电动工具；所述第二适配器包括第二工具接口和第二适配器接口，所述第二工具接口可拆卸地与电动工具配合，将从所述第二适配器接口接收的电能提供给电动工具；电池模组，包括第一电池模组和第二电池模组；所述第一电池模组可拆卸地安装于所述第一适配器或所述第二适配器，包括第一电池模组接口，所述第一电池模组接口与所述第一适配器接口或所述第二适配器接口可拆卸地连接，向所述第一适配器接口或所述第二适配器接口提供电能；所述第二电池模组可拆卸地安装于所述第一适配器或所述第二适配器，包括第二电池模组接口，所述第二电池模组接口与所述第一适配器接口或所述第二适配器接口可拆卸地连接，向所述第一适配器接口或所述第二适配器接口提供电能；所述第一适配器可择一地安装第一电池模组或第二电池模组，所述第二适配器可同时安装第一电池模组和第二电池模组。

可选的，所述适配器包括USB接口，所述USB接口与所述适配器接口电性连接，经所述适配器接口向电池模组充电或向外传输电池模组的电能。

可选的，所述适配器包括无线充电接收模块，与所述适配器接口电性连接，所述无线充电接收模块接收外部无线充电电源输入，经所述适配器接口向电池模组充电。

可选的，所述适配器包括控制电路，所述控制电路经所述适配器接口监测电池模组的状态信息，并将信息传递给工具接口，经工具接口传递给与工具接口配接的外接设备。

可选的，所述第一电池模组和第二电池模组并联或串联连接于所述第二适配器接口。

可选的，所述第二适配器包括防互充电路，所述第一电池模组和第二电池模组经所述防互充电路并联连接于所述第二适配器接口，所述防互充电路防止第一电池模组和第二电池模组中电压高的电池模组向电压低的电池模组充电。

可选的，所述电池模组包括USB接口，所述USB接口接收外部电源输入向电池模组充电，或者经所述USB接口向外传输电池模组的电能。

可选的，所述电池模组包括无线充电接收模块，所述无线充电接收模块接收外部无线充电发射模块发送的能量向所述电池模组充电。

可选的，所述第二适配器还包括并联充电电路，所述并联充电电路连接多个电池模组的USB接口或无线充电接收模块，当任意一个USB接口或无线充电接收模块接收到能量输入时，并联充电电路将接收到的电能输出给所有电池模组。

可选的，所述电池模组包括控制电路，所述控制电路监测电池模组的状态信息，并向外传递电池包的状态信息或根据所述状态信息控制电池模组充电及放电过程。

本发明还提供另外一种电池包，所述电池包包括：适配器，包括工具接口和适配器接口，所述工具接口可拆卸地与电动工具配合，将从适配器接口接收的电能提供给电动工具，所述工具接口可拆卸地连接电动工具充电器，为所述电池包充电；电池模组，可拆卸地安装于所述适配器，包括电池模组接口和电子设备接口，所述电池模组接口与所述适配器接口可拆卸地连接，所述电池模组经所述电池模组接口向所述适配器接口提供电能，所述电子设备接口可选择地向外接的电子设备供电或接入外部的电源设备向所述电池模组充电；第一控制模块，设置于所述适配器，监测所述电池模组向所述电动工具放电或所述电动工具充电器对其充电时的状态参数；第二控制模块，设置于所述电池模组，监测所述电池模组向所述电子设备放电或所述外部的电源设备对其充电时的状态参数，并控制所述电池模组向所述电子设备的放电过程和所述外部的电源设备对其充电的过程。

可选的，所述第一控制模块根据其监测的状态参数控制所述电池模组向所述电动工具的放电过程或所述电动工具充电器对其充电的过程中的至少一个。

本发明还提供另外一种电动工具，其特征在于，包括马达，以及为马达供电的电池包，所述电池包如前述任意一项所述。

附图说明

以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现：

图1是电动工具第一较佳实施例的结构示意图。

图2是电动工具第二较佳实施例的结构示意图。

图3是第一较佳实施例的电池包爆炸图。

图4是第二较佳实施例的电池包爆炸图。

图5是第一较佳实施例的电池模组爆炸图。

图6是第四较佳实施例的电池包包含一个电池模组的电路模块图。

图7是第四较佳实施例的电池包包含两个电池模组的电路模块图。

图8是第六较佳实施例的电池包电路模块图。

图9a是第一较佳实施例的升压电路模块图。

图9b是第二较佳实施例的升压电路模块图。

图10是直流电源充电曲线图。

图11是第八较佳实施例的电池包示意图。

图12是适配器一较佳实施例的电路原理图。

图13a是图11所示电池包的第一较佳实施例的流程图。

图13b是图11所示电池包的第二较佳实施例的流程图。

图14是第九较佳实施例的电池包示意图。

图15是图14所示电池模组一较佳实施例的电路框图。

图16图14所示电池包的第一较佳实施例的流程图。

图17为一较佳实施例的电动工具系统示意图。

图18为图17所示电池模组的爆炸图。

电动工具 100 电路板组件 214

电池包接口 102 工具端子组 215

能源连接部 104 电池模组端子组 216,216’

电池包 200 适配器端子组 217

电池模组 202,202’ 电子设备接口 218

适配器 204 电芯组 220,220’

工具接口 206 上壳 222,222’

上盖 208 下壳 224,224’

底盖 210 支架 226

侧盖 212 连接片 228

温度传感器 232

具体实施方式

如图1所示为本发明提供的第一较佳实施例的电动工具100。电动工具100包括机壳，位于机壳内的马达，与电池包200可拆卸地配接的电池包接口102。电池包接口102从电池包200获取电能为马达供电。电池包200包括适配器204，收容在适配器204内的电池模组202。电池模组202可拆卸地安装在适配器204中，即操作者可将电池模组202装入到适配器204中，或将电池模组202从适配器204中拆卸出来。适配器204包括工具接口206和适配器接口(图中未示出)。工具接口206可拆卸地与电动工具100的电池包接口102配合。适配器接口可拆卸地与电池模组202配合，接收电池模组202的电能。工具接口206包括工具端子组215。适配器接口包括适配器端子组217。电池模组202包括电池模组接口，电池模组接口包括电池模组端子组216。适配器端子组217与电池模组端子组216可拆卸地电性连接，将电池模组202的电能传输给工具端子组215。工具端子组215将电池模组202的电能提供给电动工具100。适配器204至少可以安装1个电池模组202。使用者可以根据具体的使用场景，选择地装入一个电池模组202或2个电池模组202或其他数目的电池模组202。无论装入几个电池模组202，电池包200均可对外放电，差异在于对外放电时的电压或容量不同。

如图2所示为本发明提供的在电动工具100的第二较佳实施例中，适配器204相对电动工具100不可拆卸。本实施例中，电动工具100包括马达、能源连接部104以及电池模组202。能源连接部104包括能源接口，接收外部的电能输入为马达供电。电池模组202可拆卸地配接于能源连接部104，包括电池模组接口。电池模组接口与能源接口可拆卸地连接，经能源接口向马达提供电能。本实施例中的能源连接部104结构类似于第一较佳实施例中的适配器204装在电动工具100上，且相对电动工具100不可拆卸的结构。能源接口相当于第一较佳实施例中的适配器接口。电池模组202的结构与第一较佳实施例中的电池模组202结构相同。

结合图3介绍图1所示电池包200的第一较佳实施例。电池包200包括适配器204，收容在适配器204内的电池模组202。适配器204包括上盖208、底盖210、可打开的侧盖212、以及电路板组件214。上盖208和底盖210组成收容腔。可打开的侧盖212可闭合或打开收容腔。侧盖212打开时，操作者可将电池模组202装入到收容腔中，或将电池模组202从收容腔中拆卸出来。适配器204包括工具接口206和适配器接口。工具接口206可拆卸地与电动工具100的电池包接口102配合。适配器接口可拆卸地与电池模组202配合，接收电池模组202的电能。工具接口206包括工具端子组215。适配器接口包括适配器端子组217。工具端子组215及适配器端子组217安装在电路板组件214上。电池模组202包括电池模组接口，电池模组接口包括电池模组端子组216。适配器端子组217与电池模组端子组216可拆卸地电性连接，将电池模组202的电能传输给工具端子组215。工具端子组215将电池模组202的电能提供给电动工具100。本实施例中，适配器204的收容空间仅可收容一个电池模组202。在其他可选的实施例中，适配器204的底盖210为可伸缩底盖210，当底盖210处于收缩的第一状态时，适配器204仅可以收容一个电池模组202，当适配器204处于伸展的第二状态时，适配器204可以收容两个电池模组202。在其他实施例中，适配器204还可以处于伸展的第三状态，此时适配器204可以收容三个或以上数量的电池模组202。

结合图4介绍图1所示电池包200的第二较佳实施例。本实施例中，电池包200的结构与第一较佳实施例基本相同，区别在于本实施例中，适配器204可收容两个电池模组202。电池模组202包括第一电池模组202和第二电池模组202。第一电池模组202和第二电池模组202相互并联或串联。电路板组件214包括连接第一电池模组202和第二电池模组202的连接电路。本实施例中的连接电路实现第一电池模组202和第二电池模组202的并联。可选的，电池包200还包括设置在适配器204内的隔板。隔板相对侧盖212垂直设置，将收容腔分为位于上方的第一收容腔和位于下方的第二收容腔。第一收容腔和第二收容腔的空间基本相当。第一收容腔收容第一电池模组202，第二收容腔收容第二电池模组202。进一步地，隔板和底盖210上设置有导轨。电池模组202的支架226上设置有滑槽。导轨和滑槽均沿电芯的轴线方向延伸，且位置相对应，使得电池模组202可以沿着导轨准确地安装到适配器204内。可以在第一收容腔和第二收容腔内均装入电池模组202，也可以仅在其中一个装入电池模组202。无论装入几个电池模组202，电池包200均可对外放电。差异在于对外放电时的电压或容量不同。

上述实施例中，电池模组202完全收容于适配器204内。在其他实施例中，电池模组202可部分收容于适配器204内。例如适配器204不包括底盖210时的情形，此时第一个电池模组202直接与适配器204配接安装，第二个电池模组202安装在第一个电池模组202的背面，形成堆叠结构。

如图4所示的实施例中，第一电池模组202与第二电池模组202为并联。具体的，适配器端子组217包括适配器正极端子和适配器负极端子。连接电路包括第一正极连接端子和第一负极连接端子，以及第二正极连接端子和第二负极连接端子。其中，第一正极连接端子与第二正极连接端子并联，第一负极连接端子和第二负极连接端子并联。第一电池模组202的端子组包括第一电池模组正极端子和第一电池模组负极端子。第二电池模组202的端子组包括第二电池模组正极端子和第二电池模组负极端子。当第一电池模组202和第二电池模组202安装到适配器204中后，第一正极连接端子和第一负极连接端子与第一电池模组正极端子和第一电池模组负极端子对应电性连接，第二正极连接端子和第二负极连接端子与第二电池模组正极端子和第二电池模组负极端子对应电性连接，从而实现第一电池模组202与第二电池模组202的并联。可选的，当连接电路将第一负极连接端子与第二正极连接端子串联时，实现第一电池模组202与第二电池模组202的串联。可选的，连接电路可切换第一电池模组202和第二电池模组202处于串联或并联。可选的，连接电路仅能实现第一电池模组202和第二电池模组202处于并联或串联中的一种。

可选的，连接电路与电池模组202的连接为弹性连接，当侧盖212打开时，弹性连接松开。两个电池模组202与连接电路的连接断开。当侧盖212闭合时，弹性连接被压紧，两个电池模组202与连接电路的连接闭合。可选的，弹性连接由设置在连接电路与电池模组202之间的弹簧实现。

在图1所示电池包200的第三较佳实施例，适配器204包括第一适配器204和第二适配器204，第一适配器204只能安装一个电池模组202，第二适配器204只能安装两个电池模组202。当电池模组202安装到第一适配器204时，形成近似于第一较佳实施例的电池包200。当电池模组202安装到第二适配器204时，形成近似于第二较佳实施例的电池包200。其他结构，参考前述实施例。

如图5所示为图1至图4所示实施例中的电池模组202的第一较佳实施例。考虑到电池模组202包括一个或多个电池模组202时，每个电池模组202的结构均相同。因此，以最小单元的电池模组202为例，对电池模组202的部件进行介绍。电池模组202包括外壳，收容于外壳的电芯组220。外壳大体成长方体，包括上壳222和下壳224，上壳222和下壳224闭合形成六个基本平滑的表面。此种外形类似于市面上的电子设备用移动电源。为电池模组202作为电子设备或其他家用电气的移动电源使用提供了可能。电芯组220包括至少三节电芯，相互串联。第一节电芯具有中轴线X1，第二节电芯具有中轴线X2，第三节电芯具有中轴线X3。可选的，第一节电芯、第二节电芯、第三节电芯并列排列，使得中轴线X1、X2、X3均位于同一平面内。电池模组202还包括支撑电芯的支架226、连接各电芯的连接片228。可选的，第一电池模组202包括5节相互串联的锂电池，锂电池的标称电压为3.6V。在其他实施例中，电池模组202包括其他数目锂电池，锂电池之间可以为串联或并联中的至少一种连接关系。在其他实施例中，电池模组202包括其他数目的电池模组202，对应地收容腔的空间增大以能容纳相应数目的电池模组202，如3个、4个、5个等。电池模组202还包括电池模组接口，电池模组接口包括电池模组端子组216，电池模组端子组216包括与电芯组220的正极和负极分别连接的电池模组正极端子和电池模组负极端子，且在电池模组202装入到适配器204中时，对应地与适配器端子组217电性连接，从而将电池模组202的电能传输给适配器204的工具端子组215，使得电池包200能对外供电。

继续结合图3至图6介绍本发明电池包200的第四较佳实施例。电池包200包括适配器204，收容在适配器204内的电池模组202。适配器204及电池模组202的构造参考前述实施例。本实施例的特点在于适配器204中的电路板组件214包括控制电路，控制电路对电池模组202进行状态检测或控制中的至少一种操作。如图5所示，为一个电池模组202与适配器204连接的电路图。如图6所示，为两个电池模组202与适配器204连接的电路图。图中，每一个电池模组202均包括电池模组端子组216以及温度传感器232。电池模组端子组216包括与温度传感器232连接的电池模组202第一信号端子，与电池芯组的正负极分别连接的电池模组正极端子和电池模组负极端子。适配器204中的控制电路包括与电池模组端子组216连接的适配器端子组217，具体的，适配器端子组217包括适配器正极端子、适配器负极端子、适配器信号端子。适配器端子组217与适配器204的工具端子组215对应电性连接，具体的，工具端子组215包括工具正极端子、工具负极端子、工具信号端子。控制电路采集温度传感器232的信号，并经工具信号端子向外传递，供与适配器204连接的外设使用。控制电路将电池模组202的电源经工具正极端子和工具负极端子向外传递，供与适配器204连接的外设使用。

本实施例中电池模组202还包括放电锁止电路，适配器204还包括放电解锁电路。在电池模块单独放置时，放电锁止电路断开，防止电池模组202直接对外放电，不满足国家规定的安全规范对电源模块使用安全性的要求。当电池模组202安装到适配器204中时，与适配器204内的放电解锁电路配合，使得放电锁止电路闭合，电池模组202可以对外放电。具体的，如图6和图7所示，在电池模组正极端子与电芯组220的正极之间设置了放电锁止电路。可选的，放电锁止电路包括P-MOS开关晶体管，以及与P-MOS开关晶体管连接的电池模组第二信号端子。P-MOS的栅极G连接电池模组第二信号端子，源极S连接电芯组220的正极，漏极D连接电池模组正极端子。电池模组202单独放置时，P-MOS断开，使得电池模组正极端子与电芯组220的正极断开，电池模组正极端子与负极端子之间的电压为零。适配器204还包括适配器第二信号端子，适配器第二信号端子与适配器负极端子连接。当电池模组202安装到适配器204中时，适配器204的四个端子与电池模组202的四个端子对应电性连接，其中适配器204的第二信号端子与电池模组第二信号端子的连接使得P-MOS闭合，从而使得电池模组202的电压施加到适配器正极端子和适配器负极端子上，进一步施加到工具正极端子和工具正极端子上，实现电池包200对外放电。

本实施例中，优选的，电池模组正极端子和电池模组负极端子具有第一长度，电池模组第一信号端子和电池模组第二信号端子具有第二长度，第一长度大于第二长度。这样的设计使得电池模组正极端子和电池模组负极端子与适配器正极端子和适配器负极端子在第一时间点接触，电池模组第一信号端子和电池模组第二信号端子与适配器第一信号端子和适配器第二信号端子在第二时间点接触，第一时间点早于第二时间点。优势在于，电池模组正极端子和电池模组负极端子与适配器正极端子和适配器负极端子接触后，放电锁止电路才闭合，电池模组202的电压才向适配器正极端子和适配器负极端子施加，避免了电池模组正极端子和电池模组负极端子与适配器正极端子和适配器负极端子接触打火。

为保证电池模组的安全，满足安规要求，本发明提出，电池模组还包括控制电路。当电池模组正极端子与电池模组负极端子短路时，控制电路阻断电芯组的电能输出。可选的，控制电路包括串联在电池模组正极端子与电芯组正极之间的开关电路，或控制电路包括串联在电池模组负极端子与电芯组负极之间的开关电路。在一种实施例中，开关电路为前述实施例介绍的放电锁止电路。未连接适配器之前，放电锁止电路处于断开状态，电池模组正极端子与电池模组负极端子短路时不会发生危险。在另一种可选的实施例中，开关电路为保险丝，电池模组正极端子与电池模组负极端子短路时，保险丝熔断，电池模组也不会发生危险。

如图7为两个电池模组202与适配器204连接的电路图。根据上述介绍的放电锁止电路的工作原理，两个电池模组202与适配器204配接后，均将该电池模组202的电压施加到适配器204的工具端子组215，使得电池包200能对外放电。本实施例中，两个电池模组202相互并联对外供电。在其他可选的实施例中，两个电池模组202也可以形成串联对外供电。

本实施例中适配器204还包括电子设备接口218。电子设备接口218不同于工具接口206，可拆卸地与外接的非电动工具100的电子设备相连接。在一种可选的实施例中，电池包200内部的电路图如图6所示，电子设备接口218与控制电路连接。当电子设备为充电装置时，充电装置的电能经电子设备接口218传递给控制电路，控制电路进一步传递给电池模组202，实现电子设备接口218对电池包200的充电。当电子设备为耗电产品时，如手机、Pad、电脑等，电池模组202的电能经控制电路传递给电子设备接口218，进而对外接的电子设备进行供电。当电子设备包括数据传输模块时，电池模组202的状态信号经控制电路传递给电子设备接口218，单向向电子设备传递数据，或与电子设备进行双向的数据交换。

可选的，电子设备接口218为USB接口。可选的，电子设备接口218为USB Type-C接口。USB Type-C接口默认的5V供电向后兼容之前的USB接口。不仅如此，全新的USB Type-C接口包含4个引脚分别专门用于供电和接地。USB Type-C接口最高可支持20V的电压以及5A的电流。在一种可选的实施例中，电池包200的标称电压为18V，充满电压为21V。此时由于USB Type-C接口最高仅能输出20V电压，能对18V电池包200充满80％左右。为使电池包200能够充满，可在适配器204内设置升压电路，将USBType-C输出的20V电压升压到21V。具体实现电路将在下面的实施例中进行详细介绍。

电池包200包括两个电池模组202时，内部电路图如图7所示。此时，通过USB Type-C接口接入的充电电源同时输入到两个电池模组202中，两个电池模组202并联充电。

本实施例中适配器204还包括无线充电接收模块。无线充电接收模块设置在底盖210与电池模组202之间。在一种可选的实施例中，电池包200内部的电路图如图6和图7所示，无线充电接收模块与适配器204内的控制电路连接，经控制电路将接收的充电能量输出给电池模组202，为电池模组202充电。当两个电池模组202并联时，无线充电接收模块接收外部的无线充电发射模块发送的能量转化成的充电能量同时施加给两个电池模组202，并联地为两个电池模组202充电。

如图7所示，当电池包200包括两个并联的电池模组202时，为防止两个电池模组202之间由于存在电压差，导致一个电池模组202对另一个电池模组202充电，而损坏电池模组202甚至发生危险，本实施例中，适配器204还包括防互充电路。

本实施例中，电池包200可选择常规充电器经工具接口206对电池模组202充电，也可以选择USB充电器经USB type-c接口对电池模组202充电，还可以选择无线充电器经无线充电接收模块对电池模组202充电。控制电路还包括充电检测模块充电检测模块检测到已有充电电源接入时，禁止其他充电电源接入。这样的效果在于，当三种充电形式均接入时，控制电路检测仅允许最早接入的充电电源进行充电，而禁止后续接入的充电电源进行充电。

本发明还提供电池包200的第五实施例。本实施例中电池包200仅包含第四实施例中的部分部件。可选的，本实施例中，电池模组202不包含放电锁止电路。可选的，本实施例中，适配器204不包含无线充电接收模块、USB接口、控制电路中的至少一个。

结合图8介绍本发明电池包200的第六较佳实施例。本实施例中，电池包200包括适配器204，收容在适配器204内的电池模组202。本实施例与前述实施例的差异在于，电池模组202还包括控制电路。由于控制电路设置在电池模组202中，适配器204将无需设置控制电路。控制电路监测电池模组202内每节电芯的当前电压、电池模组202的温度、充电电流等参数，并根据检测结果对电池模组202的充电及放电过程进行控制。由于电池模组202内设置了控制电路，电池模组202自行对充电和放电进行管理，不需要将电池模组202的状态信号向外传递，电池模组端子组216无需设置信号端子。本实施例中电池模组端子组216包括电池模组正极端子和电池模组负极端子。适配器端子组217包括适配器正极端子和适配器负极端子。当电池模组202装入到适配器204中时，电池模组端子组216与适配器端子组217对应电性连接，使得电池模组202的电能提供给工具端子组215，对外供电。

本实施例中，电池模组202还包括电子设备接口218。电子设备的具体形式参考前述实施例，在此不再赘述。电子设备接口218的设置使得无论电池模组202是否安装在适配器204内，均能经电子设备接口218对外部的电子设备充电，经电子设备接口218对电池模组202充电，以及经电子设备接口218与外设之间传输数据。本实施例中的电池模组202，无需像第五实施例那样，必须将电池模组202安装在适配器204中才能实现上述功能，拓展了电池模组202的使用场景。由此带来的好处是，电池模组202未装入适配器204时，能作为一个完全独立的电源使用，实现对外放电和对内充电，同时由于电池模组202具有平整光滑的外形，使得其特别便于携带，为各种电子设备供电；当电池模组202装入到适配器204时，组成一个完整的电动工具电池包，又能为电动工具供电，实现了电池包200既为电动工具100供电，又为电子设备供电，且为电动工具100供电时符合传统电动工具电池包的外形要求，为电子设备供电时符合传统移动电源的外形要求，提高了电池包200的通用性。

本实施例中，当有两个电池模组202同时装入到适配器204中组成电池包200时，虽然电池包200具有两个电子设备接口218，但只要其中任意一个电子设备接口218接入充电电源时，要能同时对两个电池模组202充电。基于此，如图8所示，适配器204进一步包括并联充电电路，并联充电电路的一端连接第一电池模组202的电子设备接口218，并联充电电路的另一端连接第二电池模组202的电子设备接口218。当任意一个电池模组202的电子设备接口218连接到充电电源时，并联充电电路将充电电源同步引入到另一个电池模组202中，使得从一个电池模组202中接入的充电电源能同时为两个电池模组202充电。

本实施例中，电池模组202还包括无线充电接收模块。由于无线充电接收模块的设置，电池模组202既可以通过无线充电接收模块充电，也可以通过电子设备接口218充电。当电池模组202装入到适配器204后，除上述两种充电方式外，电池包200可以还可以通过工具接口206连接到常规电动工具100充电器为电池模组202充电。如图8所示，当多个电池模组202装入到适配器204中时，任意一个电池模组202的无线充电接收模块接收到无线充电发射模块发送的能量或电子设备接口218接收到充电电能时，均可以通过并连充电电路将充电电能引入到其他电池模组202中，为适配器204中的所有电池模组202一起充电。

本发明还提供电池包200的第七较佳实施例。本实施例中电池包200仅包含第六实施例中的部分部件。可选的，本实施例中，电池模组202不包含无线充电接收模块、USB接口、控制电路中的至少一个。

本发明还提供如图17和图18所示的实施例。本实施例的特点在于，用适配器配接一个包含两组电池组的电池模组，替代适配器配接2个前述的电池模组实现电池包容量或电压的增加。具体的，如图17所示，电池包系统包括适配器104、第一电池模组202’和第二电池模组202。第一电池模组202’可拆卸地安装于适配器104，包括第一电池模组接口。第一电池模组接口与适配器接口可拆卸地连接。第一电池模组202’经第一电池模组接口向适配器接口提供电能。第二电池模组202可拆卸地安装于适配器104，包括第二电池模组接口。第二电池模组接口与适配器接口可拆卸地连接。第二电池模组202经第二电池模组接口向适配器接口提供电能。第二电池模组包含的电芯数量不同于第一电池模组包含的电芯数量。适配器包括工具接口和适配器接口，工具接口可拆卸地与电动工具100配合，将从适配器接口接收的电能提供给电动工具100。适配器可选择地与第一电池模组202’和第二电池模组202中的一个配接。第一电池模组202’的爆炸图如图18(a)所示，第二电池模组202的爆炸图如图18(b)所示。示例地，第一电池模组202’包括5节电芯组成的电池组。第二电池模组202包括10节电芯组成的电池组。若10节电芯每5节串联形成一组，然后两组并联，则第二电池模组的容量是第一电池模组容量的2倍。若10节电芯相互串联，则第二电池模组的电压是第一电池模组的2倍。在其他实施例中，第一电池模组和第二电池模组可以包括其他数量的电芯，从而形成其他比例关系的容量或电压。通过用第二电池模组替换第一电池模组实现电池包容量或电压的增加，即通过改变与适配器配接的电池模组所包含的电芯数量来增加容量或电压。取代了前述实施例中通过增加电池模组数量的方式来增加容量或电压。在通过增加电池模组数量的方式来增加容量或电压的实施例中，每个电池模组可单独使用，因此每个电池模组使用次数、使用工况等必然存在差异，容易导致多个电池模组的当前剩余容量存在差异、充满后的可利用容量存在差异等。此时，在不知情的情况下，将存在巨大差异的电池模组组合在一起使用，为电池包的充电及放电管理增加了难度。本实施例提供方案中，用一个电池模组替代另一个电池模组来实现电池包容量或电压的改变，不存在不同初始状态和使用状态的电池模组混用的问题，因此有效降低电池包的充电及放电管理的难度。

本发明的前述部分实施例中，电池模组202中包含控制电路。可选的，控制电路包括第一控制模块和第二控制模块。第一控制模块控制电池包200与电动工具100连接时的放电过程及与常规电动工具充电器连接时的充电过程。第二控制模块控制电池包200或电池模组202与电子设备连接时的放电过程及通过USB接口或无线充电接收模块充电时的充电过程。可选的，第一控制模块设置在适配器204中，第二控制模块设置在电池模组202中。

本发明还提供如图9a-9b的实施例。本实施例的特点在于，直流电源包括储能模块、电子设备接口、以及充电电路。储能模块的标称满充电压为第一预设电压，电子设备接口输入的电源低于第一预设电压，充电电路能将储能模块充满。简言之，即使外部输入的充电电压低于储能模块的满充电压，但仍能将储能模块充满。充满为储能模块接收的容量达到其标称容量的80％以上。可选的，充满为储能模块接收的容量达到其标称容量的90％以上。其中，标称满充电压为组成储能模块的储能元件的规格书中，标准充电方式下电芯的最高电压。标称容量为规格书中标称放电容量。示例地，储能模块由5节串联的锂电电芯组成。如下表1为某一电芯厂家提供的某一特定型号的锂电电芯的规格书中，对锂电电芯标称规格的记载。结合表1可知，单节锂电电芯的标称充满电压为4.15V～4.25V，标称容量为2000mAh。基于此，储能模块的标称满充电压，即第一预设电压为5*(4.15～4.25)V/cell＝20.75V～21.25V。储能模块的标称容量为2000mAh。

表1：锂电电芯标称规格

本实施例中，直流电源可以为传统的电动工具电池包、或本发明前述实施例中记载的电池包200、或本发明前述实施例记载的电池模组202、或任意其他能反复充放电的电源。该直流电源能直接或间接地给电动工具供电。电动工具的工作电流一般小则6-8A，大则10-20A，甚至30-50A。因此，能给电动工具供电的直流电源一般具有较强的放电能力。

以下结合图9a和9b对本实施例进行介绍。如图所示，直流电源包括储能模块，能为电动工具100供电。示例地，储能模块为5节锂电电芯串联组成的电芯组220，储能模块的满充电压为20V以上。直流电源还包括USB接口和与USB接口连接的充电电路。USB接口接收外界的电源输入经充电电路为储能模块充电。普通USB接口的输入电压为5V左右，USB type-c接口的输入电压为20V左右。即USB接口的输入电压低于直流电源的满充电压，但本发明提供的直流电源在充电结束时可充满其标称容量的80％以上。为实现此效果，本发明提出在直流电源内设置升压电路，将USB接口接收的电能升压到直流电源充满时所达到的电压。

如图9a所示为升压电路的第一较佳实施例。直流电源内的电路包括USB PD模块，设置在USB PD模块与电芯之间的升压电路，监测电芯充电状态的检测电路。其中USB PD模块为遵循USB传输协议的电能传输模块。USB PD模块接收检测电路检测的电芯状态信号，并根据此检测信号控制USB PD模块的输出。USB PD模块的输出经升压电路后输出给电芯组220，为电芯组220充电。本实施例中，升压电路为专用充电芯片，且专用充电芯片中集成了检测电路。当电芯组220的电压为标称18V，充满为21V时，专用充电芯片将最高输出21V电压，输出的电流则根据电芯组220的容量来设计，如2A，2.5A，3A等。

如图9b所示为升压电路的第二较佳实施例。本实施例与第一较佳实施例的差异在于，升压电路并非在充电过程中的任意时候都起作用，而仅在充电功率较小的时候才起作用。也就是说，在充电功率较大时，电芯组220直接由USB PD模块的输出来充电，在充电功率较小时，USB PD模块的输出经升压电路后给电芯组220充电。这样的设计存在两个优势，第一：升压电路的体积随着其输出功率增大而成倍增大，当升压电路的功率较小时，其体积能够做得较小，使得其能安装到直流电源中，不至于过多的增加直流电源的体积，保持直流电源的紧凑；第二：以充18V直流电源为例，参考图10在大电流充电阶段，即CC充电阶段，其充电功率是相对较高的，但其电压需求并不高，此时直接利用USB PD模块的输出即可充电，在小电流充电阶段，即CV充电阶段，其电压升高USB PD模块的输出不满足电芯组220的电压要求，需要升压电路启动工作，但此时充电电流小，整体的充电功率不高，因此升压电路的功率并不高，使得小功率的升压电路恰好能满足电芯组220的充电需求，同时不影响充电效率。

具体的，如图9b所示，直流电源的电路还进一步包括主控模块、第一充电支路、第二充电支路、检测电路。检测电路包括电压检测模块以及电流检测模块。第一充电支路和第二充电支路相互并联。第一充电支路直接将USB PD模块的输出电能传输给电芯组220。第二充电支路包括升压电路，将USB PD模块的输出电能升压后传输给电芯组220。电压检测模块检测电芯组220的电压，电流检测模块检测电芯组220的充电电流。主控模块连接检测电路，接收电压检测模块和电流检测模块传递的信号，并基于此控制第一充电支路和第二充电支路的导通或断开。可选的，当充电电流小于预设值时，控制电路控制第一充电支路断开，第二充电支路闭合，由第二充电支路为电芯组220充电。反之，当充电电流大于预设值时，控制电路控制第一充电支路闭合，第二充电支路断开，由第一充电支路为电芯组220充电。可选的，当充电电压大于预设值时，控制电路控制第一充电支路断开，第二充电支路闭合，由第二充电支路为电芯组220充电。反之，当充电电压小于预设值时，控制电路控制第一充电支路闭合，第二充电支路断开，由第一充电支路为电芯组220充电。具体的，第一充电电路包括第一通断开关，第一通断开关闭合时，第一充电电路闭合，第一通断开关断开时，第一充电电路断开。第二充电电路包括第二通断开关，第二通断开关闭合时，第二充电电路闭合，第二通断开关断开时，第二充电电路断开。主控模块通过控制第一通断开关和第二通断开关的通断状态，控制第一充电电路和第二充电电路的通断状态。

本发明提供的设置在直流电源内部的充电电路，不局限于上述说明的外接电源输入类型及上述说明的直流电源输出电压。USB接口可以为普通USB接口，或USB TYPE-C接口，还可以为其他类型的电子设备接口，直流电源的最大输出电压也可以为其他数值的电压。重点在于，储能模块的标称满充电压高于电子设备接口的输入电源电压。定义储能模块的标称满充电压为第一预设电压，可选的，电子设备接口输入的电源低于第一预设电压。可选的，电子设备接口输入的电源为第一预设电压的90％左右。当电子设备接口输入的电源电压与第一预设电压越接近时，充电电路的体积就越小，直流电源的尺寸就越紧凑。

为了能在电子设备接口的输入电压小于直流电源的最大输出电压的情况下，能使直流电源充满，本发明提供了包含升压电路的充电电路。但考虑到升压电压设置在直流电源内部，为不过分增大直流电源的体积，要尽可能减小直流电源内部的充电电路的体积。一种可选的实施例为如图9b所示的实施例。另一种可选的实施例为降低直流电源的充电功率，从而尽可能降低专用充电芯片的体积。定义单个储能模块的容量为X安时，1C充电为用X电流充电1小时可充满该单个储能模块。可选的，专用充电芯片的最大输出充电电流小于单个储能模块的1.5C充电电流。可选的，专用充电芯片的最大输出充电电流为单个储能模块的1C充电电流，因此充满储能模块所需的时间大于或等于1小时。

如图11所示为电池包的第八较佳实施例。本实施例重点介绍，当电池包包括相互并联的两个电池模组时，如何防止放电时，两个电池模组相互充电的技术方案。电池包包括适配器和可拆卸地安装于适配器的电池模组。电池模组包括第一电池模组和第二电池模组。适配器包括与电动工具可拆卸配合的工具电源端子组(T+/T-)、与第一电池模组可拆卸配合的适配器第一电源端子组(A1+/A1-)、与第二电池模组可拆卸配合的适配器第二电源端子组(A2+/A2-)。第一电源端子组A1+/A1-)和第二电源端子组(A2+/A2-)并联连接于工具电源端子组(T+/T-)，将第一电池模组和第二电池模组的电能并联地提供给电动工具。

适配器还包括设置在电池模组与电动工具之间的控制电路。如图12所示，控制电路包括第一开关组件、第二开关组件、以及主控模块。第一开关组件设置在适配器第一电源端子组与工具电源端子组之间。第二开关组件设置在适配器第二电源端子组与工具电源端子组之间。主控模块获得第一电池模组的电压和第二电池模组的电压的电压差值，当两者的电压差值小于预设电压值时，控制第一开关组件和第二开关组件闭合，第一电池模组和所述第二电池模组并联向所述电动工具供电。主控模块判断第一电池模组的电压和第二电池模组的电压的电压差值超过预设电压值，且第一电池模组的电压高于第二电池模组的电压时，控制第一开关组件闭合，第二开关组件断开，使得电压高的第一电池模组先放电。反之，主控模块判断第一电池模组的电压和第二电池模组的电压的电压差值超过预设电压值，且第二电池模组的电压高于第一电池模组的电压时，控制第二开关组件闭合，第一开关组件断开，使得电压高的第二电池模组先放电。直到主控模块监测到第一电池模组和第二电池模组的电压差值小于预设电压值时，控制第一开关组件和第二开关组件均闭合，第一电池模组和第二电池模组并联为电动工具供电。

在其他可选的实施例中，主控模块判断第一电池模组和第二电池模组的电压差值超过预设电压值，且第一电池模组的电压高于第二电池模组的电压时，主控模块控制第一开关组件闭合，第二开关组件间歇闭合。反之，主控模块判断第一电池模组的电压和第二电池模组的电压的电压差值超过预设电压值，且第二电池模组的电压高于第一电池模组的电压时，控制第二开关组件闭合，第一开关组件间歇闭合。直到主控模块监测到第一电池模组和第二电池模组的电压差值小于预设电压值时，控制第一开关组件和第二开关组件均持续闭合，第一电池模组和第二电池模组并联为电动工具供电。

主控模块获取第一电池模组的电压和第二电池模组的电压的电压差值的方法有多种。包括直接获得电压差值的方案和间接获得电压差值的方案。直接获得电压差值的方案主要是通过直接获得第一电池模组的电压和第二电池模组的电压的方式获得两者的电压差值。可选的，第一电池模组还包括向外传递电池模组状态的第一电池模组信号端子组(BS)，第二电池模组还包括向外传递电池模组状态的第二电池模组信号端子组(BS)，适配器包括与第一电池模组信号端子组和第二电池模组信号端子组可拆卸地电性连接的适配器第一信号端子组(AS1)和适配器第二信号端子组(AS2)，主控模块根据适配器第一信号端子组(AS1)和适配器第二信号端子组(AS2)传递的信号获取第一电池模组和第二电池模组的电压值。在另一种可选的实施例中，主控模块控制第一开关组件闭合且第二开关组件断开，通过适配器第一电源端子组获取第一电池模组的电压值，然后主控模块控制第一开关组件断开且第二开关组件闭合，通过适配器第二电源端子组获取第二电池模组的电压值。间接获得第一电池模组与第二电池模组的电压差值可以通过测量第一开关组件两端的电压差以及第二开关组件两端的电压差来间接获得。当第一开关组件两端的电压差和第二开关组件两端的电压差均小于第二预设电压值，则表明第一电池模组的电压和第二电池模组的电压的电压差值小于第一预设电压值，主控模块控制第一开关组件和第二开关组件闭合，两个电池模组并联为电动工具供电。当第一开关组件两端的电压差大于第二预设电压值，则表明第一电池模组的电压和第二电池模组的电压的电压差值大于第一预设电压值，且第一电池模组的电压高于第二电池模组的电压。当第二开关组件两端的电压差大于第二预设电压值，则表明第一电池模组的电压和第二电池模组的电压的电压差值大于第一预设电压值，且第二电池模组的电压高于第一电池模组的电压。

如图12所示，第一开关组件包括两个P-MOS晶体管，两个晶体管相互串联。第二开关组件包括两个P-MOS晶体管，两个晶体管相互串联。由于一个晶体管包含一个由D极指向S极的寄生二极管，一个晶体管包括一个由S极指向D极的寄生二极管，从而形成两个背靠背的二极管，防止在待机状态时，第一电池模组和第二电池模组相互充电。

如图12所示，适配器还包括与电动工具可拆卸连接的工具信号端子组(TS)和上电自锁电路。工具信号端子组(TS)用于在适配器与电动工具之间传递电信号。上电自锁电路设置在主控模块和适配器第一电源端子组以及适配器第二电源端子组之间。上电自锁电路包括断开状态和闭合状态。断开状态下，主控模块处于掉电状态进入休眠模式。闭合状态下，主控模块处于上电状态并启动工作。电动工具的启动开关(S1)闭合时，工具信号端子组收到触发信号，上电自锁电路由断开状态切换至闭合状态。具体的，上电自锁电路包括第一电子开关Q5和第二电子开关T3。开关Q5设置在适配器第一电源端子组以及适配器第二电源端子组与DC/DC模块之间。其中，DC/DC模块用于将电池模组的电压转换为适合给主控模块供电的电压。当开关Q5处于断开状态时，DC/DC模块无法获得电池模组的电能，主控模块处于掉电状态，进入休眠模式。当开关Q5处于闭合状态时，DC/DC模块获得电池模组的电能，并转换为适合给主控模块供电的电压，主控模块获得电能处于上电状态并启动工作。如图12所示，电动工具的启动开关S1闭合的瞬间，经工具信号端子组使得开关Q5的G极处于低电平状态，从而触发开关Q5闭合。同时一旦开关Q5闭合，主控模块上电后，发出控制信号使得开关T3处于闭合状态，从而保持开关Q5的G极处于低电平状态，将开关Q5锁定在闭合状态，主控模块持续得电，并启动前述工作，如获得第一电池模组和第二电池模组的电压差值、控制第一开关组件和第二开关组件的状态等。

本实施例中，当只有一个电池模组安装到适配器，或虽然安装了多个电池模组到适配器，但只有一个电池模组接触良好，或虽然安装了多个电池模组到适配器，但只有一个电池模组满足放电条件时，主控模块通过适配器信号端子组或适配器电源端子组识别到上述情况时，控制与该电池模组对应的开关组件闭合，其他开关组件断开，由该电池模组对电动工具供电。从而使得，即使只有一个电池模组能工作的情况下，电池包仍能对电动工具供电。

以下结合图13a和图13b对本实施例的工作流程进行说明。

如图13a为本实施例工作流程的第一较佳实施例。在未收到电动工具的触发信号前，即电动工具的启动开关闭合前时，电池包处于休眠模式，消耗极少的电量。如步骤S0和S2所示，一旦电动工具的启动开关闭合，工具信号端子组输出一个低电平的触发信号，该信号会发送到上电自锁电路，上电自锁电路由断开状态切换为闭合状态，主控模块被上电从而启动工作。随后进入步骤S4。

步骤S4，判断第一电池模组和第二电池模组是否都接入适配器，若判断结果为否，进入步骤S10。若判断结果为是，进入步骤S8。判断结果为否，则表明第一电池模组和第二电池模组中的一个接入适配器，另一个没有接入适配器，不会是两个电池模组均未接入适配器，因为若两个电池模组均未接入适配器则主控模块无法上电，也就无法执行判断电池模组是否接入适配器的判断了。判断电池模组是否接入适配器的方式有很多，如通过判断适配器信号端子组是否接收到预定信号，或通过适配器电源端子组是否接收到预定电压，或者通过在电池模组及适配器中设置感应元件，以非接触的方式判断适配器是否接入电池模组。

步骤S10，控制第一开关组件或第二开关组件闭合，使得接入适配器的电池模组为电动工具供电。随后进入步骤S12。

步骤S12，判断电池模组是否达到过放保护条件。过放保护条件包括但不限于以下至少一种：1)电池模组的整包电压低于预设电压；2)电池模组中单节电芯的电压低于预设电压；3)电池模组的放电电流大于预设电流；4)电池模组的温度高于预设温度。当判断结果为是时，则需要对电池模组进行过放保护，进入步骤S14，停止对电池模组的放电，即控制第一开关组件或第二开关组件断开。当判断结果为否时，返回步骤S10。

步骤S14之后，进入步骤S16，主控模块进入休眠状态。具体的，如图12所示，主控模块发出控制信号，控制开关T3断开，从而控制开关Q5断开，使得上电子锁电路断开，主控模块掉电进入休眠状态，从而降低对电池模组的电能消耗。

步骤S8，判断第一电池模组的电压与第二电池模组的电压的差值是否超过预设电压值。判断方法如前所述，在此不再赘述。当判断结果为否时，进入步骤S18。当判断结果为是时，进入步骤S22。

步骤S18，闭合第一开关组件和第二开关组件，使得第一电池模组和第二电池模组并联地给电动工具供电。随后进入步骤S20。

步骤S20，判断第一电池模组和第二电池模组是否达到过放保护条件。过放保护条件如前所述。当判断结果为是时，进入步骤S14。当判断结果为否时，返回步骤S18。

步骤S22，判断第一电池模组的电压是否大于第二电池模组的电压。当判断结果为是，说明第一电池模组的电压大于第二电池模组的电压，且两者的电压差超过预设电压值，此时进入步骤S24。步骤S24中，闭合第一开关组件，断开第二开关组件。这样做的有益效果为仅第一电池模组放电，第二电池模组不放电，有效避免两者同时并联放电时，第一电池模组向第二电池模组充电，造成电池模组的损坏。当步骤S22的判断结果为否，说明第二电池模组的电压大于第一电池模组的电压，且两者的电压差超过预设电压值，此时进入步骤S32。步骤S32中，闭合第二开关组件，断开第一开关组件。这样做的有益效果为仅第二电池模组放电，第一电池模组不放电，有效避免两者同时并联放电时，第二电池模组向第一电池模组充电，造成电池模组的损坏。

步骤S24之后，进入步骤S26。步骤S26中，判断第一电池模组是否达到过放保护条件。当判断结果为是时，进入步骤S28。当判断结果为否时，返回步骤S24。

步骤S28中，断开第一开关组件，闭合第二开关组件。即停止对第一电池模组的放电，开始对第二电池模组的放电。随后进入步骤S30，判断第二电池模组是否达到过放保护条件。步骤S30的判断结果为是时，进入步骤S14。步骤S30的判断结果为否时，返回步骤S28。

步骤S32之后，进入步骤S34。步骤S34中，判断第二电池模组是否达到过放保护条件。当判断结果为是时，进入步骤S36。当判断结果为否时，返回步骤S32。

步骤S36中，断开第二开关组件，闭合第一开关组件。即停止对第二电池模组的放电，开始对第一电池模组的放电。随后进入步骤S38，判断第一电池模组是否达到过放保护条件。步骤S38的判断结果为是时，进入步骤S14。步骤S38的判断结果为否时，返回步骤S36。

如图13b为本实施例工作流程的第二较佳实施例。本实施例的流程图与图13b所示的流程图基本相同，区别在于步骤S24、S26、S32、以及S34。具体的，本实施例的步骤S24中，持续闭合第一开关组件，间歇闭合第二开关组件。实现的效果是，电压更高的第一电池模组持续给电动工具供电，电压较低的第二电池模组间歇给电动工具供电，即第二电池模组间歇性地与第一电池模组并联向电动工具供电。即使由于第一电池模组与第二电池模组的电压差，导致第一电池模组向第二电池模组放电，但由于该放电是间歇性的，平均放电电流小，不会对电池模组造成较大的损坏。步骤S24之后，进入步骤S26。步骤S26中，判断第一电池模组和第二电池模组是否达到过放保护条件，当判断结果为是时，进入步骤S14，停止电池模组对电动工具的放电。步骤S26中，当判断结果为否时，返回步骤S24。步骤S32中，持续闭合第二开关组件，间歇闭合第一开关组件。实现的效果是，电压更高的第二电池模组持续给电动工具供电，电压较低的第一电池模组间歇给电动工具供电，即第一电池模组间歇性地与第二电池模组并联向电动工具供电。即使由于第二电池模组与第一电池模组的电压差，导致第二电池模组向第一电池模组放电，但由于该放电是间歇性的，平均放电电流小，不会对电池模组造成较大的损坏。步骤S32之后进入步骤S34。步骤S34中，判断第一电池模组和第二电池模组是否达到过放保护条件，当判断结果为是时，进入步骤S14，停止电池模组对电动工具的放电。步骤S34中，当判断结果为否时，返回步骤S32。

如图14所示为电池包的第九较佳实施例。本实施例重点介绍，电池包包括相互并联的两个电池模组，且每个电池模组均包含充电电源模块，其中一个充电电源模块接收了外部的电源输入，另一个充电电源模块未接收外部的电源输入时，如何同时对两个电池模组进行充电的技术方案。电池包包括适配器、第一电池模组和第二电池模组，第一电池模组和第二电池模组的电能经适配器向电动工具提供电能。适配器包括与电动工具可拆卸配合的工具电源端子组(T+/T-)、与第一电池模组可拆卸配合的适配器第一电源端子组(A1+/A1-)和适配器第一信号端子组(AS1)、以及与第二电池模组可拆卸配合的适配器第二电源端子组(A2+/A2-)和适配器第二信号端子组(AS2)。第一电池模组可拆卸地安装于适配器，包括与适配器第一电源端子组连接的第一电池模组电源端子组(B+/B-)、与适配器第一信号端子组连接的第一电池模组信号端子组(BS)、以及接收外部的充电能量为第一电池模组充电的第一充电电源模块。第一电源端子组与第一电池模组的正负极连接。第一电池模组信号端子组向外传递第一电池模组的状态信号。第二电池模组可拆卸地安装于适配器，包括与适配器第二电源端子组连接的第二电池模组电源端子组、与适配器第二信号端子组连接的第二电池模组信号端子组、以及接收外部的充电能量为第二电池模组充电的第二充电电源模块。第二电源端子组与第二电池模组的正负极连接。第二电池模组信号端子组向外传递第二电池模组的状态信号。适配器还包括主控模块和开关组件。适配器第一电源端子组与适配器第二电源端子组经开关组件并联连接。当第一充电电源模块接收到外部的充电能量输入且第二充电电源模块未接收到外部的充电能量输入时，第一电池模组信号端子组向与其连接的适配器第一信号端子组发出触发信号，主控模块控制开关组件闭合，使得第一充电电源模块既能给第一电池模组充电，也能给第二电池模组充电。反之，当第二充电电源模块接收到外部的充电能量输入且第一充电电源模块未接收到外部的充电能量输入时，第二电池模组信号端子组向与其连接的适配器第二信号端子组发出触发信号，主控模块控制开关组件闭合，使得第二充电电源模块既能给第二电池模组充电，也能给第一电池模组充电。

如图15所示为电池模组一种可选实施例的电路框图，第一电池模组和第二电池模组的电路框图均参考该图示。电池模组包括电芯组、充电管理模块、充电电源模块、触发信号生成模块、以及适配器接口。电池模组接口包括电池模组电源端子组和电池模组信号端子组。电池模组内的充电管理模块与充电电源模块电性连接，当电池模组接收到外部充电能量的输入时，触发信号生成模块输出高电平信号，该高电平信号即为触发信号。该触发信号经电池模组信号端子组传递给适配器信号端子组。可选的，电池模组信号端子组包括S信号端子和D信号端子，两个端子可独立设置，也可分时复用一个端子。S信号端子传递模拟信号，如高电平信号。D信号端子传递数字信号，如电池模组内的电芯当前充放电状态的信号。S信号端子和D信号端子也对应地接收适配器向其传递的信号。

在如图12所示的具体实现方式中，开关组件包括第一开关组件和第二开关组件，第一开关组件设置在适配器第一电源端子组与工具电源端子组之间。第二开关组件设置在适配器第一电源端子组与工具电源端子组之间。适配器第一电源端子组和。适配器第二电源端子组经第一开关组件和第二开关组件并联连接。

主控模块控制第一开关组件和第二开关组件闭合之前，获取第一电池模组的电压和第二电池模组的电压，判断第一电池模组的电压和第二电池模组的电压是否满足预设条件，当判断结果为是时，控制第一开关组件和第二开关组件闭合；当判断结果为否时，控制第一开关组件和第二开关组件断开。主控模块获得第一电池模组和第二电池模组的电压的方式有多种。可选的，主控模块控制第一开关组件闭合且第二开关组件断开，通过第一电池模组电源端子组获取第一电池模组的电压值。主控模块控制第一开关组件断开且第二开关组件闭合，通过第二电池模组电源端子组获取第二电池模组的电压值。主控模块还可以直接通过第一电池模组信号端子组传递的信号获取第一电池模组的电压，通过第二电池模组信号端子组传递的信号获取第二电池模组的电压。如图12所示，主控模块设置不同的端口接收第一电池模组信号端子组的触发信号和第二电池模组信号端子组的触发信号，从而识别是哪一个电池模组向适配器发送了触发信号。当主控模块判断触发信号来自第一电池模组信号端子组时，预设条件为第一电池模组的电压是否不低于第二电池模组的电压。当主控模块判断触发信号来自第二电池模组信号端子组时，预设条件为第二电池模组的电压是否不低于第一电池模组的电压。

第一电池模组内的第一电池模组充电管理模块监测第一电池模组的状态，并控制第一充电电源模块对第一电池模组的充电过程。第二电池模组内的第二电池模组充电管理模块，第二电池模组充电管理模块监测第二电池模组的状态，并控制第二充电电源模块对第二电池模组的充电过程。当第一充电电源模块接收到外部的充电能量输入，且第二充电电源模块未接收到外部的充电能量输入时，第一电池模组的充电管理由第一电池模组充电管理模块完成，第二电池模组的充电管理由主控模块完成。反之，当第二充电电源模块接收到外部的充电能量输入，且第一充电电源模块未接收到外部的充电能量输入时，第二电池模组的充电管理由第二电池模组充电管理模块完成，第一电池模组的充电管理由主控模块完成。主控模块对电池模组的充电管理具体实现为，当第一充电电源模块接收到外部的充电能量输入，且主控模块根据第二电池模组信号端子传递的信号判断第二电池模组充满时，控制第一开关组件和第二开关组件中的至少一个断开。当第二充电电源模块接收到外部的充电能量输入，且主控模块根据第一电池模组信号端子传递的信号判断第一电池模组充满时，控制第一开关组件和第二开关组件中的至少一个断开。

如图15所示，第一充电电源模块和第二充电电源模块包括USB-C PD模块，即USBTYPE C能量传输协议。USB TYPE C能量传输协议接收外部的USB-C(即USB TYPE C)接口的电源输入，并转换为适合给电池模组充电的能量。如图15所示，第一充电电源模块和第二充电电源模块还包括无线充电接收模块。无线充电接收模块接收外部的无线充电发射模块发送的能量，并转换为适合给电池模组充电的能量。

参考图12，适配器还包括设置在适配器第一电源端子组以及适配器第二电源端子组与所述主控模块之间的上电自锁电路。上电自锁电路未接收到适配器第一信号端子组或适配器第二信号端子组的触发信号时，开关T4处于断开状态，从而使得开关Q5处于断开状态，因此上电自锁电路处于断开状态。电池模组提供的电能无法传输到DC/DC模块，从而无法给主控模块供电，主控模块处于掉电状态进入休眠模式。上电自锁电路接收到适配器第一信号端子组或适配器第二信号端子组的触发信号时，开关T4处于闭合状态，从而使得开关Q5处于闭合状态，因此上电自锁电路处于闭合状态。电池模组提供的电能经DC/DC模块向主控模块供电，主控模块处于上电状态并启动工作。也就是说，在收到来自电池模组信号端子组的触发信号前，主控模块处于掉电状态，消耗极少的电能，从而使得电池包在不工作的静置状态下耗电少，延长待机时间。此外，当主控模块判断触发信号来自第一电池模组且所述第二电池模组未接入时，控制所述上电自锁模块由闭合状态切换为断开状态；或者当主控模块判断触发信号来自第二电池模组且所述第一电池模组未接入时，控制所述上电自锁模块由闭合状态切换为断开状态。因为此时电池模组的充电管理由其内部的充电管理模块管控，电池包无需主控模块参与任何工作。

以下结合图16对本实施例的工作流程进行说明。在未收到来自第一电池模组信号端子组或第二电池模组信号端子组的触发信号前，电池包处于休眠模式，消耗极少的电量。如步骤S0和S2所示，一旦第一充电电源模块或第二充电电源模块接收到外部的充电能量输入时，对应的第一电池模组信号端子组或第二电池模组信号端子组向适配器发送高电平的触发信号。该高电平的触发信号使得上电自锁电路由断开状态切换为闭合状态，主控模块被上电从而启动工作。随后进入步骤S4。

步骤S4，判断第一电池模组和第二电池模组是否都接入适配器。若判断结果为否，则表明仅有这一个电池模组接入，另一个没有接入适配器，且该介入适配器的电池模组收到了外部的充电能量输入，且没有其他电池模组需要该电池模组内的充电电源模块对其充电，因此适配器内的主控模块无需继续工作。此时，进入步骤S18，主控模块进入掉电的休眠状态，即低功耗状态。若步骤S4的判断结果为是，进入步骤S6。判断结果为否，不会是两个电池模组均未接入适配器，因为若两个电池模组均未接入适配器则主控模块无法上电，也就无法执行判断电池模组是否接入适配器的判断了。判断电池模组是否接入适配器的方式有很多，如通过判断适配器信号端子组是否接收到预定信号，或通过适配器电源端子组是否接收到预定电压，或者通过在电池模组及适配器中设置感应元件，以非接触的方式判断适配器是否接入电池模组。

步骤S6，判断触发信号是否来自第一电池模组。主控模块根据触发信号来自哪个输入口判断触发信号是否来自第一电池模组。当判断结果为是，表明第一电池模组和第二电池模组均接入适配器，且第一充电电源模块接收到外部的充电能量输入，准备启动对第一电池模组的充电。考虑到第二充电电源模块未接收到外部的充电能量输入，第二电池模组要充电则需经适配器将第一充电电源模块的电能引入到第二电池模组为其充电。但在将第一充电电源模块的电能引入到第二电池模组之前，需要判断第一充电电源模块是否适合同时为第一电池模组和第二电池模组充电。因此，若步骤S6的判断结果为是，则先进入步骤S8。若步骤S6中的判断结果为否，则表明第一电池模组和第二电池模组均接入适配器，且第二充电电源模块接收到外部的充电能量输入，准备启动对第二电池模组的充电。考虑到第一充电电源模块未接收到外部的充电能量输入，第一电池模组要充电则需经适配器将第二充电电源模块的电能引入到第一电池模组为其充电。但在将第二充电电源模块的电能引入到第一电池模组之前，需要判断第二充电电源模块是否适合同时为第一电池模组和第二电池模组充电。因此，若步骤S6的判断结果为否，则先进入步骤S20。

步骤S8和步骤S20均为，获取第一电池模组的电压和第二电池模组的电压，判断第一电池模组的电压和第二电池模组的电压满足预设条件。获取第一电池模组的电压和第二电池模组的电压如前所述。步骤S8中的预设条件为第一电池模组的电压是否不低于第二电池模组的电压。步骤S20中的预设条件为第二电池模组的电压是否不低于第一电池模组的电压。步骤S8中，若判断结果为否，则进入步骤S9；若判断结果为是，则进入步骤S10。步骤S20中，若判断结果为否，则进入步骤S28；若判断结果为是，则进入步骤S22。

步骤S10，闭合第一开关组件和第二开关组件，第一充电电源模块同时给第一电池模组和第二电池模组充电，随后进入步骤S12。步骤S22，闭合第一开关组件和第二开关组件，第二充电电源模块同时给第一电池模组和第二电池模组充电，随后进入步骤S24。

步骤S9和步骤S28均为，获取第一电池模组的电压和第二电池模组的电压。然后分别返回步骤S8和步骤S20，继续判断第一电池模组的电压和第二电池模组的电压满足预设条件。

步骤S12中，主控模块获取第二电池模组的充电状态。获取方式为通过适配器第二电源端子组或适配器第二信号端子组。随后进入步骤S14，主控模块基于第二电池模组的充电状态，判断第二电池模组是否充满。之所以第二电池模组是否充满由主控模块来管控，而非其内的第二充电管理模块来管控的原因是，第一充电电源模块是否给第二电池模组充电是经过主控模块来控制的。同时，第一电池模组的充电过程由其内的第一充电管理模块管控，无需主控模块参与。步骤S24中，主控模块获取第一电池模组的充电状态。获取方式为通过适配器第一电源端子组或适配器第一信号端子组。随后进入步骤S26，主控模块基于第一电池模组的充电状态，判断第一电池模组是否充满。之所以第一电池模组是否充满由主控模块来管控，而非其内的第一充电管理模块来管控的原因是，第二充电电源模块是否给第一电池模组充电是经过主控模块来控制的。同时，第二电池模组的充电过程由其内的第二充电管理模块管控，无需主控模块参与。

步骤S14和步骤S26中的判断结果为是时，均进入步骤S16。步骤S14和步骤S26中的判断结果为否时，分别返回步骤S12和步骤S24。

步骤S16中，主控断开第一开关组件和第二开关组件。随后控制上电自锁电路进入断开状态，主控模块掉电，进入休眠状态，如步骤S18所示。

本发明还提供电池包的第十实施例。以下结合图12和图14对第十实施例进行介绍。电池包包括适配器和电池模组，电池模组可拆卸地安装于适配器。电池模组包括多节电芯、向外输出电能的电池模组电源端子组、以及向外输出电信号的电池模组信号端子组。适配器可拆卸地连接电动工具，将电池模组的电能提供给电动工具。适配器还包括与电池模组电源端子组可拆卸连接的适配器电源端子组、与电池模组信号端子组可拆卸连接的适配器信号端子组、与电动工具可拆卸连接的工具电源端子组、与电动工具可拆卸连接的工具信号端子组、主控模块、以及上电自锁电路。主控模块消耗电池模组的电能以启动工作。上电自锁电路设置在主控模块与适配器电源端子组之间，可选择地处于断开状态或闭合状态。上电自锁电路处于断开状态时，主控模块处于掉电状态进入休眠模式。上电自锁电路处于闭合状态时，主控模块处于上电状态并启动工作。上电自锁电路接收到外接的触发信号时，由断开状态切换为闭合状态，对应的，主控模块由掉电状态切换为上电状态并启动工作。以下结合图12分别介绍上电自锁电路由断开状态切换为闭合状态的触发条件。

如图12所示，当电动工具的启动开关S1闭合时，工具信号端子组将上电自锁电路的二极管D6接地，开关Q5的G极瞬间得到低电平信号，促使开关Q5闭合，上电自锁电路由断开状态切换为闭合状态。

继续参考图12，当第一充电电源模块接收到外部的充电能量输入时，适配器第一信号端子组向上电自锁电路输出高电平的触发信号，使得开关T4瞬间闭合，开关Q5的G极瞬间得到低电平信号，促使开关Q5闭合，上电自锁电路由断开状态切换为闭合状态。同样的，当第二充电电源模块接收到外部的充电能量输入时，适配器第二信号端子组向上电自锁电路输出高电平的触发信号，使得开关T4瞬间闭合，开关Q5的G极瞬间得到低电平信号，促使开关Q5闭合，上电自锁电路由断开状态切换为闭合状态。

上述任意一个条件触发上电自锁电路由断开状态切换为闭合状态后，主控模块启动工作，并发送控制信号给上电自锁电路的开关T3，使其持续地处于闭合状态，开关Q5的G极持续得到低电平信号，上电自锁电路持续地处于闭合状态，主控模块持续工作。而一旦主控模块需要进入休眠状态时，主控模块发送控制信号给上电自锁电路的开关T3，使其由闭合状态切换为断开状态，从而开关Q5断开，上电自锁电路由闭合状态切换为断开状态。以下结合图12、13a、13b、16分别介绍主控模块需要进入休眠状态的触发条件。

如图12所示，当电动工具的启动开关S1断开时，主控模块通过工具信号端子组检测到启动开关断开，判断电池包的放电过程结束，主控模块需要进入休眠状态。

如图12-13b所示，主控模块判断电池模组达到过放保护条件后，停止对电池模组的放电，随后进入休眠状态。

如图12和16所示，主控模块判断只有一个电池模组接入，且触发信号来自适配器信号端子组，非工具信号端子组时，表明电池模组即将进入充电模式，非放电模式，且该电池模组的充电电源来自自身的充电电源模块。此时，主控模块无需继续工作，进入休眠状态。

以上实施例中，电池包可直接给电动工具供电，电池包中的电池模组可以为家用设备供电，使得电池包既能给电动工具供电，又能给家用设备供电，提高了电池包的通用性，且不需要对现有的电动工具和家用设备外形进行改变，不影响各个产品的美观。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种直流电源，可为电动工具供电，其特征在于，所述直流电源包括：

储能模块，标称满充电压为第一预设电压；

电子设备接口，接收外接的电源输入；

充电电路，与所述电子设备接口连接，将所述电子设备接口输入的电源转换为适合给储能模块充电的电源，为所述储能模块充电；

所述电子设备接口输入的电源低于所述第一预设电压，所述充电电路判断所述储能模块充满并停止充电时，所述储能模块接收的容量达到其标称容量的80％以上；

所述充电电路包括升压电路，所述升压电路将所述电子设备接口输入的电源抬升到所述第一预设电压；

所述充电电路包括主控模块以及相互并联的第一充电支路和第二充电支路，所述第一充电支路将所述电子设备接口输入的电源直接输出给储能模块，所述第二充电支路将所述电子设备接口输入的电源经升压电路升压后输出给储能模块，所述主控模块检测直流电源的充电状态，根据充电状态控制第一充电电路和第二充电电路择一导通。

2.根据权利要求1所述的直流电源，其特征在于，当充电电流大于预设值时，主控模块控制第一充电支路导通，当所述充电电流不大于预设值时，主控模块控制第二充电支路导通。

3.根据权利要求1所述的直流电源，其特征在于，所述升压电路为专用充电芯片实现，所述专用充电芯片输出的充电电流小于所述直流电源的容量与小时的比值。

4.根据权利要求1所述的直流电源，其特征在于，所述直流电源为电池包，所述电池包可拆卸地连接所述电动工具，为所述电动工具供电。

5.根据权利要求4所述的直流电源，其特征在于，所述电池包包括适配器和电池模组，所述电池模组与所述适配器可拆卸的配合。

6.根据权利要求1所述的直流电源，其特征在于，所述直流电源为组成电池包的电池模组，所述电池包可拆卸地连接所述电动工具，为所述电动工具供电，所述电池模组包括壳体及收容于所述壳体的电芯组。

7.根据权利要求6所述的直流电源，其特征在于，所述电子设备接口设置在所述电池模组上。

8.根据权利要求1所述的直流电源，其特征在于，所述电子设备接口为USB TYPE-C接口，所述USB TYPE-C接口的输入电压为20V，所述第一预设电压为20V到21V之间。