CN114256896A - 电池包、直流工具及直流工具组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池包、直流工具及直流工具组件。电池包用于向直流工具供电，电池包包括：输出组件，可拆卸地与直流工具电连接；至少两个电压输出支路；每个所述电压输出支路包括：电芯组；开关模块，所述开关模块连接在所述电芯组和所述输出组件之间；电芯参数检测模块，所述电芯参数检测模块与所述电芯组电连接；所述电池包还包括：负载类型检测模块；控制模块，所述控制模块与所述电芯参数检测模块和所述负载类型检测模块电连接；其中，所述输出组件在与第一类型的直流工具电连接时，将每个所述电压输出支路并联，在与第二类型的直流工具电连接时，将每个所述电压输出支路串联。本发明可以提高电池包的通用性。

Description

电池包、直流工具及直流工具组件

技术领域

本发明实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包、直流工具及直流工具组件。

背景技术

目前，为了携带方便，动力电池包已经广泛地应用于诸如电钻、打草机、电锯、电磨头等直流工具中。现有的直流工具种类繁多，不同直流工具的性能参数不同，所需的供电电压不同，因此需要匹配不同输出电压的电池包。而且不同电压或相同电压供电的直流工具的负载有可能不同，因此形成的放电电流也不相同，因此电池包需要针对不同的负载匹配不同的保护点。

现有技术中，如果有不同电压电流需求的直流工具产品，必须准备不同输出电压和具有不同电流保护点的电池包，这样的使用方式造成了使用成本的提高。并且随着直流工具种类的增多，需准备的电池包数量也相应的增加，给存储和携带电池包带来了不便。因此，现有的电池包存在通用性差的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种电池包、直流工具及直流工具组件，以提高电池包的通用性。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池包，用于向直流工具供电，所述电池包包括：

输出组件，所述输出组件可拆卸地与直流工具电连接；

至少两个电压输出支路，其中，每个所述电压输出支路包括：

电芯组；

开关模块，所述开关模块连接在所述电芯组和所述输出组件之间，用于根据控制信号来导通或关断所述电芯组和所述输出组件之间的连接；

电芯参数检测模块，所述电芯参数检测模块与所述电芯组电连接，用于检测所述电芯组的电学参数并将所述电学参数输出；

所述电池包还包括：

负载类型检测模块，用于检测与所述输出组件电连接的直流工具的负载并输出检测信号；

控制模块，所述控制模块与所述电芯参数检测模块和所述负载类型检测模块电连接，用于根据所述电学参数及所述检测信号生成控制信号以控制所述开关模块导通或关断；

其中，所述输出组件在与第一类型的直流工具电连接时，将每个所述电压输出支路并联后的电压输出给所述第一类型的直流工具，在与第二类型的直流工具电连接时，将每个所述电压输出支路串联后的电压输出给所述第二类型的直流工具。

可选地，所述控制模块配置成根据所述检测信号确定保护阈值，以及判断所述电学参数是否达到所述保护阈值，并且在所述电学参数达到所述保护阈值时产生控制信号以控制所述开关模块关断。

可选地，当所述输出组件与所述第一类型的直流工具电连接时，所述负载类型检测模块输出第一检测信号；

当所述输出组件与所述第二类型的直流工具电连接时，所述负载类型检测模块输出第二检测信号；

其中，所述第一检测信号不同于所述第二检测信号，并且根据所述第一检测信号确定的保护阈值不同于根据所述第二检测信号确定的保护阈值。

可选地，所述开关模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、光耦合器、第一三极管和第一MOS管；

所述第一电阻的第一端为所述开关模块的控制端，与所述控制模块电连接；所述第一电阻的第二端与所述光耦合器的第一输入端电连接，所述光耦合器的第二输入端接入第一地信号，所述光耦合器的第一输出端分别与所述第一三级管的基极和所述第二电阻的第一端电连接，所述第一三极管的第二极接入第二地信号，所述第一三极管的第一极分别与所述第一MOS管的栅极和所述第三电阻的第二端电连接；所述第一MOS管的第一极为所述开关模块的第二端，与所述输出组件电连接；所述第一MOS管的第二极为所述开关模块的第一端，与所述电芯组电连接；所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第一端均接入第一电压；

或者，所述开关模块包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二三极管、第三三极管和第二MOS管；

所述第四电阻的第一端为所述开关模块的控制端，与所述控制模块电连接；所述第四电阻的第二端分别与所述第五电阻的第一端和所述第二三极管的基极电连接，所述第五电阻的第二端、所述第二三极管的第二极和所述第三三极管的第二极均接入第三地信号，所述第二三极管的第一极分别与所述第三三极管的基极和所述第六电阻的第一端电连接，所述第三三极管的第一极分别与所述第二MOS管的栅极和所述第七电阻的第二端电连接；所述第二MOS管的第一极为所述开关模块的第二端，与所述输出组件电连接；所述第二MOS管的第二极为所述开关模块的第一端，与所述电芯组电连接；所述第六电阻的第二端和所述第七电阻的第一端均接入第二电压。

可选地，所述负载类型检测模块包括：第十电阻和第十一电阻；

所述第十电阻的第一端用于输入电压信号；所述第十电阻的第二端为所述负载类型检测模块的输入端，用于与所述直流工具电连接；所述第十一电阻的第一端与所述第十电阻的第二端电连接；所述第十一电阻的第二端作为所述负载类型检测模块的输出端，与所述控制模块电连接。

可选地，所述电芯参数检测模块包括：电芯管理芯片和电芯电流检测单元；

所述电芯管理芯片与所述电芯组及所述控制模块电连接；所述电芯电流检测单元的第一端和第二端均与所述电芯管理芯片电连接；所述电芯电流检测单元用于检测所述电芯组的电流；所述电学参数包括所述电芯组的电流。

可选地，所述电芯电流检测单元包括：第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一电容、第二电容和第三电容；

所述第十二电阻的第一端分别与所述第十三电阻的第一端和所述第十四电阻的第二端电连接；所述第十二电阻的第二端分别与所述第十三电阻的第二端和所述第十五电阻的第二端电连接；所述第十四电阻的第一端分别与所述第一电容的第一端和所述第三电容的第一端电连接，并作为所述电芯电流检测单元的第一端；所述第十五电阻的第一端分别与所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端电连接，并作为所述电芯电流检测单元的第二端；所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端均接入第四地信号。

可选地，所述电芯组包括至少两个串联连接的电芯；

所述电芯的正极与所述电芯管理芯片的电压检测端对应电连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种直流工具，所述直流工具包括包括识别电阻、负载类型输出端和供电输入端；

所述识别电阻与所述负载类型输出端电连接，所述负载类型输出端用于与第一方面所提供的电池包中的负载类型检测模块电连接，所述供电输入端用于与所述电池包的输出组件电连接。

第三方面，本发明实施例提供了一种直流工具组件，所述直流工具组件包括如第一方面所提供的电池包和如第二方面所提供的直流工具；

所述直流工具中的负载类型输出端与所述电池包中的负载类型检测模块电连接，所述直流工具中的供电输入端与所述电池包的输出组件电连接。

本发明实施例提供的电池包，通过设置至少两个电压输出支路，每个电压输出支路都包括电芯组，在使用电池包时，利用输出组件控制电芯组之间的串并联关系，以实现不同的电压输出，提高电池包的适用性。通过设置负载类型检测模块，根据接入负载形成检测信号，并传送给控制模块，使控制模块形成的控制信号中包含有保护点的信息。也就是说，该电池包可以根据外接的直流工具的负载来配置输出电流的相应保护点，进一步的提高了电池包的适用性。因此，与现有技术相比，本发明实施例提高了电池包的通用性，使一个电池包可以应用到不同的直流工具上，进而提高电池包的利用率，减低成本，且方便用户携带电池包。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电池包的电路结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种电池包的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的不同电源插口的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种电芯组的连接示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种电芯组的连接示意图；

图6是本发明实施例提供的一种开关模块的电路结构示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种开关模块的电路结构示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种开关模块的电路结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种开关模块的电路结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种负载类型检测模块的电路结构示意图；

图11是本发明实施例提供的一种电芯参数检测模块的电路结构示意图；

图12是本发明实施例提供的又一种电芯参数检测模块的电路结构示意图；

图13是本发明实施例提供的一种直流工具的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的一种直流工具组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种电池包。图1是本发明实施例提供的一种电池包的电路结构示意图。如图1所示，该电池包包括：输出组件150与至少两个电压输出支路。

其中，输出组件150可拆卸地与直流工具电连接。每个电压输出支路包括：电芯组、开关模块和电芯参数检测模块。开关模块连接在电芯组和输出组件之间，用于根据控制信号来导通或关断电芯组和输出组件之间的连接。电芯参数检测模块与电芯组电连接，用于检测电芯组的电学参数并将电学参数输出。

电池包还包括：负载类型检测模块120和控制模块110。负载类型检测模块120用于检测与输出组件150电连接的直流工具的负载并输出检测信号。控制模块110与电芯参数检测模块和负载类型检测模块120电连接，用于根据电学参数及检测信号生成控制信号以控制开关模块导通或关断。

其中，输出组件150在与第一类型的直流工具电连接时，将每个电压输出支路并联后的电压输出给第一类型的直流工具，在与第二类型的直流工具电连接时，将每个电压输出支路串联后的电压输出给第二类型的直流工具。

直流工具包括采用直流电源供电的工具，其可以是电动工具，例如电钻等；也可以清洁工具，例如吸尘器、清洗机等。

在图1中，以包括两个电压输出支路为例对电池包的结构进行描述。该电池包包括第一电压输出支路130和第二电压输出支路140。其中，第一电压输出支路130包括第一电芯组131、第一开关模块132和第一电芯参数检测模块133；第一电压输出支路130的第一连接端为P11，与第一电芯组131电连接；第二连接端为P12，与第一开关模块132电连接。第二电压输出支路140包括第二电芯组141、第二开关模块142和第二电芯参数检测模块143；第二电压输出支路140的第一连接端为P21，与第二电芯组141电连接；第二连接端为P22，与第二开关模块142电连接。相应地，输出组件150包括四个端子，用于可拆卸地与直流工具连接。输出组件150的第一端T11与第一电压输出支路130的第一连接端P11电连接，第二端T12与第一电压输出支路130的第二连接端P12电连接，第三端T21与第二电压输出支路140的第一连接端P21电连接，第四端T22与第二电压输出支路140的第二连接端P22电连接。

该电池包的电压切换原理为：作为用电设备，需要不同供电电压的直流工具具有不同的电源插口。不同的电源插口与输出组件150连接时，调整各电芯组之间的串并联关系，来得到不同的输出电压。具体如下：

图2是本发明实施例提供的一种电池包的结构示意图；图3是本发明实施例提供的不同电源插口的结构示意图。参考图2和图3，以电池包含有两个电芯组为例进行解释。

如图2所示，电池包包括两个电芯组(分别为上层电芯组510和下层电芯组520)。输出组件530包括第一端511、第二端512、第三端521与第四端522。可选地，上层电芯组510的第一连接端为上层电芯组510的正极输出端，与输出组件530的第一端511电连接；上层电芯组510的第二连接端为上层电芯组510的负极输出端，与输出组件530的第二端512电连接。下层电芯组520的第一连接端为下层电芯组520的正极输出端，与输出组件530的第三端521电连接；下层电芯组520的第二连接端为下层电芯组520的负极输出端，与输出组件530的第四端521电连接。

如图3所示，当外接的直流工具需要低压输出电压时，其电源插口形式为第一电源插口610。此时，直流工具需要两电芯组并联以输出供电电压。例如每个电芯组可以提供18V的电压，此时两电芯组并联，电池包整体输出18V的电压。第一电源插口610包括第一输入端子611、第二输入端子612、第三输入端子613、第四输入端子614、第一输出端子615和第二输出端子616。其中，第一电源插口610的第一输入端子611和第一输出端子615为同一插片的两端；第四输入端子614和第二输出端子616为同一插片的两端。

使用时，第一电源插口610中，第一输入端子611对应连接输出组件530的第一端511；第二输入端子612对应连接输出组件530的第三端521；第三输入端子613对应连接输出组件530的第四端522；第四输入端子614对应连接输出组件530的第二端512。其中，第一输入端子611对应的插片与第二输入端子612对应的插片连接；第三输入端子613对应的插片与第四输入端子614对应的插片连接；使得上层电芯组510和下层电芯组520的连接方式如图4所示，为并联连接。最终使得第一电源插口610通过第一输出端子615和第二输出端子616输出18V电压给直流工具。需要说明的是，每个电芯组的输出电压均相同，以避免电芯组并联时损坏电芯组。

当外接的直流工具需要高压输出电压时，其电源插口形式为第二电源插口620。此时，直流工具需要两电芯组串联以输出供电电压。例如每个电芯组可以提供18V的电压，此时两电芯组串联，电池包整体输出36V的电压。第二电源插口620包括第一输入端子621、第二输入端子622、第三输入端子623、第四输入端子624、第一输出端子625、第二输出端子626、第三输出端子627和第四输出端子628。其中，第二电源插口620的第一输入端子621和第一输出端子625连接；第二输入端子622和第二输出端子626连接；第三输入端子623和第三输出端子627连接；第四输入端子624和第四输出端子628连接。

使用时，第二电源插口620中，第一输入端子621对应连接输出组件530的第一端511；第二输入端子622对应连接输出组件530的第三端521；第三输入端子623对应连接输出组件530的第四端522；第四输入端子624对应连接输出组件530的第二端512。将第二电源插口620的第二输出端子626与第四输出端子628通过导线连接；即可使得上层电芯组510和下层电芯组520的连接方式如图5所示，为串联连接。最终使得第二电源插口620通过第一输出端子625和第三输出端子627输出36V电压给直流工具。

该电池包输出电流保护点的匹配原理如下：

当电池包接入不同的直流工具时，负载类型检测模块120的输入端Pld接入不同的负载，负载类型检测模块120根据其输入端Pld的接入负载产生不同的检测信号传送给控制模块110。控制模块110根据检测信号得到直流工具需要的输出电流值，根据上述输出电流值得到过流保护值，即保护点。控制模块110根据输出电流值控制电芯参数检测模块，使电芯参数检测模块控制电芯组的输出电流。同时，电芯参数检测模块检测电芯组的电学参数，比如输出电流或电压等，并将电学参数传送给控制模块110。控制模块110根据电学参数判断电池包是否发生过流或欠压等故障，若是则由控制模块110生成控制信号，以控制开关模块断开，切断电芯组的通路，从而保护电芯组。

本发明实施例提供的电池包，通过设置至少两个电压输出支路，每个电压输出支路都包括电芯组，在使用电池包时，利用输出组件150控制电芯组之间的串并联关系，以实现不同的电压输出，提高电池包的适用性。通过设置负载类型检测模块120，根据接入负载形成检测信号，并传送给控制模块110，使控制模块110形成的控制信号中包含有保护点的信息。也就是说，该电池包可以根据外接的直流工具的负载来配置输出电流的相应保护点，进一步的提高了电池包的适用性。因此，本发明实施例提高了电池包的通用性，使一个电池包可以应用到不同的直流工具上，进而提高电池包的利用率，减低成本，且方便用户携带电池包。

继续参见图1，在上述各实施方式的基础上，可选地，控制模块110配置成根据检测信号确定保护阈值，以及判断电学参数是否达到保护阈值，并且在电学参数达到保护阈值时产生控制信号以控制开关模块关断。

其中，当电池包连接不同的直流工具时，由于不同直流工具的供电电压或负载不同，负载类型检测模块120传送给控制模块110的检测信号不同。控制模块110根据检测信号确定的保护阈值是电池包可以正常工作的临界值，一旦电芯参数检测模块检测到的电学参数超过此临界值，即表明电池包出现故障，需要停止供电以避免故障进一步扩大。本实施方式中，通过控制模块110控制开关模块关断来切断电池包给直流工具的供电线路。

在本实施方式中，控制模块110根据负载类型检测模块120的检测信号确定保护阈值，使保护阈值随着外接直流工具的变化而变化，由此得到的保护阈值更准确，避免了因保护阈值固定而造成的误切断或故障运行。

继续参见图1，在上述各实施方式的基础上，本实施方式对保护阈值的确定进行了进一步地补充。可选地，当输出组件150与第一类型的直流工具电连接时，负载类型检测模块120输出第一检测信号；当输出组件150与第二类型的直流工具电连接时，负载类型检测模块120输出第二检测信号。

其中，第一检测信号不同于第二检测信号，并且根据第一检测信号确定的保护阈值不同于根据第二检测信号确定的保护阈值。

进一步地，当不同的第一类型的直流工具具有不同的负载时，负载类型检测模块120输出的第一检测信号不同，由此得到的保护阈值也不同。当不同的第二类型的直流工具具有不同的负载时，负载类型检测模块120输出的第二检测信号不同，由此得到的保护阈值也不同。例如同样需要18V供电电压的钻头的负载为3.3kΩ，打草机的负载为10kΩ。钻头的负载小于打草机的负载，相应的，钻头的保护电流小于打草机的保护电流。

在上述各实施方式的基础上，本实施例对开关模块的结构进行了进一步补充。开关模块的组成元件与连接方式有多种，下面就其中的几种进行说明，但不作为对本发明的限定。

图6是本发明实施例提供的一种开关模块的电路结构示意图。如图6所示，可选地，开关模块可以包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、光耦合器210、第一三极管T1和第一MOS管M1。

第一电阻R1的第一端为开关模块的控制端，与控制模块电连接；第一电阻R1的第二端与光耦合器210的第一输入端电连接，光耦合器210的第二输入端接入第一地信号GND1，光耦合器210的第一输出端分别与第一三级管T1的基极和第二电阻R2的第一端电连接，第一三极管T1的第二极接入第二地信号CND2，第一三极管T1的第一极分别与第一MOS管M1的栅极和第三电阻R3的第二端电连接；第一MOS管M1的第一极为开关模块的第二端，与输出组件电连接；第一MOS管M1的第二极为开关模块的第一端，与电芯组电连接；第二电阻R2的第二端和第三电阻R3的第一端均接入第一电压V1。

其中，第一电阻R1的第一端与控制模块电连接。示例性地，该开关模块的工作原理如下：

当控制模块输出高电平时，光耦合器210导通，使得第一三极管T1关断，进而在第一电压V1的作用下，第一MOS管M1导通，电压输出支路正常输出。

当控制模块输出低电平时，光耦合器210未导通，在第一电压V1的作用下，第一三极管T1导通，进而使第一MOS管M1的栅极接地，第一MOS管M1关断，切断电压输出支路中第二连接端与电芯组之间的连接。

本实施方式中，通过设置光耦合器，实现电气隔离，保证了开关模块控制的高可靠性。

图7是本发明实施例提供的另一种开关模块的电路结构示意图。如图7所示，进一步地，当开关模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、光耦合器210、第一三极管T1和第一MOS管M1时，开关模块还包括第三MOS管M3、第八电阻R8和第一稳压二极管D1。

第三MOS管M3的栅极与第一MOS管M1的栅极电连接；第三MOS管M3的第一极与第一MOS管M1的第一极电连接，并作为开关模块的第二端；第三MOS管M3的第二极与第一MOS管M1的第二极电连接，并作为开关模块的第一端；第八电阻R8的第一端与第一稳压二极管D1的第二极均与第三电阻R3的第二端电连接，第八电阻R8的第二端与第一稳压二极管D1的第一极均接入第二地信号GND2。

第八电阻R8和第一稳压二极管D1作为过流和过压保护，可以在第一电压V1异常时保护第一MOS管M1和第三MOS管M3不被损坏。增设第三MOS管M3，在第一MOS管M1和第三MOS管M3其中一个发生异常时，另一个MOS管还能保证开关模块的正常工作，提高了电池包的稳定性。

图8是本发明实施例提供的又一种开关模块的电路结构示意图。如图8所示，可选地，开关模块可以包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二三极管T2、第三三极管T3和第二MOS管M2。

第四电阻R4的第一端为开关模块的控制端，与控制模块电连接；第四电阻R4的第二端分别与第五电阻R5的第一端和第二三极管T2的基极电连接，第五电阻R5的第二端、第二三极管T2的第二极和第三三极管T3的第二极均接入第三地信号CND3，第二三极管T2的第一极分别与第三三极管T3的基极和第六电阻R6的第一端电连接，第三三极管T3的第一极分别与第二MOS管M2的栅极和第七电阻R7的第二端电连接；第二MOS管M2的第一极为开关模块的第二端，与输出组件电连接；第二MOS管M2的第二极为开关模块的第一端，与电芯组电连接；第六电阻R6的第二端和第七电阻R7的第一端均接入第二电压V2。

其中，第四电阻R4的第一端与控制模块电连接。可选地，第三地信号CND3和第二地信号可以为同一信号。第二电压V2和第一电压可以是同一电压，均由电芯组提供。示例性地，该开关模块的工作原理如下：

当控制模块输出高电平时，第二三极管T2导通，使得第三三极管T3的基极接入低电平，第三三极管T3关断，第二MOS管M2在第二电压V2的作用下导通，电压输出支路正常输出。

当控制模块输出低电平时，第二三极管T2截止，第三三极管T3在第二电压V2的作用下导通，使得第二MOS管M2的栅极接入低电平，第二MOS管M2关断，切断电压输出支路中第二连接端与电芯组之间的连接。

图9是本发明实施例提供的又一种开关模块的电路结构示意图。如图9所示，可选地，当开关模块包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二三极管T2、第三三极管T3和第二MOS管M2时，开关模块还包括第四MOS管M4、第九电阻R9和第二稳压二极管D2；

第四MOS管M4的栅极与第二MOS管M2的栅极电连接；第四MOS管M4的第一极与第二MOS管M2的第一极电连接，并作为开关模块的第二端；第四MOS管M4的第二极与第二MOS管M2的第二极电连接，并作为开关模块的第一端；第九电阻R9的第一端与第二稳压二极管D2的第二极均与第七电阻R7的第二端电连接，第九电阻R9的第二端与第二稳压二极管D2的第一极均接入第三地信号GND3。

第九电阻R9和第二稳压二极管D2作为过流和过压保护，可以在第二电压V2异常时保护第二MOS管M2和第四MOS管M4不被损坏。增设第四MOS管M4，在第二MOS管M2和第四MOS管M4其中一个发生异常时，另一个MOS管还能保证开关模块的正常工作，提高了电池包的稳定性。

在上述各实施方式的基础上，本实施例对负载类型检测模块的结构进行了进一步补充。图10是本发明实施例提供的一种负载类型检测模块的电路结构示意图。如图10所示，负载类型检测模块包括：第十电阻R10；第十电阻R10的第一端用于输入电压信号Vin；第十电阻R10的第二端作为负载类型检测模块的输入端和输出端。

其中，电压信号Vin可以由控制模块提供，也可以由电芯组提供。当电压信号Vin是由电芯组提供时，需要选择合适的第十电阻R10的阻值，以使输出的电压不超过控制模块提供的电压。当电池包连接不同的直流工具时，其负载类型检测模块的输入端连接到不同的负载，相应的，不同负载的分压不同，使得负载类型检测模块输出的电压不同，即输出的检测信号不同。

进一步地，负载类型检测模块还包括：第十一电阻R11；第十一电阻R11的第一端与第十电阻R10的第二端电连接，并作为负载类型检测模块的输入端，用于与直流工具电连接；第十一电阻R11的第二端作为负载类型检测模块的输出端，与控制模块电连接。

第十一电阻R11可作为限流电阻，防止输入控制模块的电流过大，避免控制模块损坏。

在上述各实施方式的基础上，本实施例对电芯参数检测模块的结构进行了进一步补充。图11是本发明实施例提供的一种电芯参数检测模块的电路结构示意图。如图11所示，电芯参数检测模块320包括：电芯管理芯片321和电芯电流检测单元322；

电芯管理芯片321与电芯组310及控制模块110电连接；电芯电流检测单元322的第一端和第二端均与电芯管理芯片321电连接；电芯电流检测单元322用于检测电芯组310的电流；电学参数包括电芯组310的电流。

其中，电芯管理芯片321采集到的电学参数中，包括电芯电流检测单元322检测的电芯组310的电流数据。电芯管理芯片321将电学参数传送给控制模块110。控制模块110根据电学参数判断电芯组310是否工作在正常状态。若电芯组310工作在过流状态，控制模块110控制开关模块关断以保护电芯组310。除了采集电学参数，电芯管理芯片321还可以用于控制电芯组310的输出电流。

在上述各实施方式的基础上，本实施例对电芯参数检测模块的结构进行了具体的描述。图12是本发明实施例提供的又一种电芯参数检测模块的电路结构示意图。如图12所示，电芯电流检测单元322包括：第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3。

第十二电阻R12的第一端分别与第十三电阻R13的第一端和第十四电阻R14的第二端电连接；第十二电阻R12的第二端分别与第十三电阻R13的第二端和第十五电阻R15的第二端电连接；第十四电阻R14的第一端分别与第一电容C1的第一端和第三电容C3的第一端电连接，并作为电芯电流检测单元322的第一端；第十五电阻R15的第一端分别与第二电容C2的第二端和第三电容C3的第二端电连接，并作为电芯电流检测单元322的第二端；第一电容C1的第二端与第二电容C2的第一端均接入第四地信号GND4。

可选地，电芯组310可以通过第十二电阻R12与开关模块330连接。第四地信号GND4与第三地信号和第二地信号可以是同一地信号。电芯组310的第一端为正极输出端P+，开关模块330的第二端为负极输出端P-。电芯管理芯片321通过6引脚与控制模块110电连接。

在该电芯电流检测单元322中，设置第十三电阻R13和第十二电阻R12并联作为检流电阻，便于实际应用时的电阻选型，便于得到更多范围的检流电阻阻值。第十四电阻R14与第十五电阻R15用于限流，防止电流通过电芯管理芯片321的4引脚和5引脚烧毁电芯管理芯片321。第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3作为滤波电容，可以使电芯管理芯片321检测到更稳定准确的电芯组310的电流。

继续参见图12，可选地，电芯组310包括至少两个串联连接的电芯(此处以包括两个电芯为例，分别为第一电芯B1和第二电芯B2)。电芯的正极与电芯管理芯片321的电压检测端对应电连接。

其中，电芯的正极与电芯管理芯片321的电压检测端对应电连接，使得电芯管理芯片321可以采集每个电芯的输出电压(即输出的电学参数包含每个电芯的电压信息)，以随时监测每个电芯的健康状态。

进一步地，电芯管理芯片321与电芯组310之间可以通过电压检测单元323连接。电压检测单元323包含与电芯数量相同的检压电阻和滤波电容。以图12为例，第一电芯B1的正极与第十六电阻R16的第一端电连接，第十六电阻R16的第二端分别与电芯管理芯片321的1引脚和第四电容C4的第一端电连接；第二电芯B2的正极与第十七电阻R17的第一端电连接，第十七电阻R17的第二端分别与电芯管理芯片321的2引脚和第五电容C5的第一端电连接；第四电容C4的第二端和第五电容C5的第二端以及电芯管理芯片321的接地引脚3均接入第四地信号GND4。

在本实施方式中，每个电芯的正极通过检压电阻与电芯管理芯片连接，在每个检压电阻与电芯管理芯片之间均引入一个滤波电容，以使电芯管理芯片采集到的电芯电压更稳定准确。

在上述各实施方式的基础上，可选地，电池包中还可以包括上电自锁模块和上电触发模块以保证电路正常工作；还可以包括充电识别模块以保证电芯充电的安全性；还可以包括温度检测模块以保证电池包充放电时的安全性，防止电池包因过热产生损坏甚至爆炸，同时也保证用电器的安全使用；还可以包括对外通信模块以便于监控电池包的状态信息。

本发明实施例还提供了一种直流工具。图13是本发明实施例提供的一种直流工具的结构示意图。如图13所示，该直流工具420包括识别电阻Ri、负载类型输出端Lout和供电输入端IN，其中识别电阻Ri为可调电阻。

识别电阻Ri与负载类型输出端Lout电连接，负载类型输出端Lout用于与本发明任意实施例所提供的电池包中的负载类型检测模块电连接。供电输入端IN可以是直流工具420中电源插口的输入端，用于与电池包的输出组件电连接。

本发明实施例提供的直流工具420，设置有识别电阻Ri，当直流工具420接入电池包时，识别电阻Ri的信息通过电池包中的负载类型检测模块被电池包识别，使得电池包可以识别直流工具420的负载，并根据直流工具420的负载来配置输出电流和相应保护点，提高了电池包的适用性。

优选地，直流工具420还可以配备不同的输入组件，可以插接到不同输出电压的电池包，将电池包的输出电压转化为直流工具420本身需要的供电电压，以提高直流工具420的适用性。

本发明实施例还提供了一种直流工具组件。图14是本发明实施例提供的一种直流工具组件的结构示意图。如图14所示，该直流工具组件包括如本发明任意实施例所提供的电池包410和如本发明任意实施例所提供的直流工具420，具有相应的有益效果。

直流工具420中的负载类型输出端Lout与电池包410中的负载类型检测模块412电连接，直流工具420中的供电输入端IN与电池包410的输出组件411电连接。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池包，用于向直流工具供电，其特征在于，所述电池包包括：

输出组件，所述输出组件可拆卸地与直流工具电连接；

至少两个电压输出支路，其中，每个所述电压输出支路包括：

电芯组；

开关模块，所述开关模块连接在所述电芯组和所述输出组件之间，用于根据控制信号来导通或关断所述电芯组和所述输出组件之间的连接；

电芯参数检测模块，所述电芯参数检测模块与所述电芯组电连接，用于检测所述电芯组的电学参数并将所述电学参数输出；

所述电池包还包括：

负载类型检测模块，用于检测与所述输出组件电连接的直流工具的负载并输出检测信号；

控制模块，所述控制模块与所述电芯参数检测模块和所述负载类型检测模块电连接，用于根据所述电学参数及所述检测信号生成控制信号以控制所述开关模块导通或关断；

其中，所述输出组件在与第一类型的直流工具电连接时，将每个所述电压输出支路并联后的电压输出给所述第一类型的直流工具，在与第二类型的直流工具电连接时，将每个所述电压输出支路串联后的电压输出给所述第二类型的直流工具。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：

所述控制模块配置成根据所述检测信号确定保护阈值，以及判断所述电学参数是否达到所述保护阈值，并且在所述电学参数达到所述保护阈值时产生控制信号以控制所述开关模块关断。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于：

当所述输出组件与所述第一类型的直流工具电连接时，所述负载类型检测模块输出第一检测信号；

当所述输出组件与所述第二类型的直流工具电连接时，所述负载类型检测模块输出第二检测信号；

其中，所述第一检测信号不同于所述第二检测信号，并且根据所述第一检测信号确定的保护阈值不同于根据所述第二检测信号确定的保护阈值。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述开关模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、光耦合器、第一三极管和第一MOS管；

所述第一电阻的第一端为所述开关模块的控制端，与所述控制模块电连接；所述第一电阻的第二端与所述光耦合器的第一输入端电连接，所述光耦合器的第二输入端接入第一地信号，所述光耦合器的第一输出端分别与所述第一三级管的基极和所述第二电阻的第一端电连接，所述第一三极管的第二极接入第二地信号，所述第一三极管的第一极分别与所述第一MOS管的栅极和所述第三电阻的第二端电连接；所述第一MOS管的第一极为所述开关模块的第二端，与所述输出组件电连接；所述第一MOS管的第二极为所述开关模块的第一端，与所述电芯组电连接；所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第一端均接入第一电压；

或者，所述开关模块包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二三极管、第三三极管和第二MOS管；

所述第四电阻的第一端为所述开关模块的控制端，与所述控制模块电连接；所述第四电阻的第二端分别与所述第五电阻的第一端和所述第二三极管的基极电连接，所述第五电阻的第二端、所述第二三极管的第二极和所述第三三极管的第二极均接入第三地信号，所述第二三极管的第一极分别与所述第三三极管的基极和所述第六电阻的第一端电连接，所述第三三极管的第一极分别与所述第二MOS管的栅极和所述第七电阻的第二端电连接；所述第二MOS管的第一极为所述开关模块的第二端，与所述输出组件电连接；所述第二MOS管的第二极为所述开关模块的第一端，与所述电芯组电连接；所述第六电阻的第二端和所述第七电阻的第一端均接入第二电压。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述负载类型检测模块包括：第十电阻和第十一电阻；

所述第十电阻的第一端用于输入电压信号；所述第十电阻的第二端为所述负载类型检测模块的输入端，用于与所述直流工具电连接；所述第十一电阻的第一端与所述第十电阻的第二端电连接；所述第十一电阻的第二端作为所述负载类型检测模块的输出端，与所述控制模块电连接。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电芯参数检测模块包括：电芯管理芯片和电芯电流检测单元；

所述电芯管理芯片与所述电芯组及所述控制模块电连接；所述电芯电流检测单元的第一端和第二端均与所述电芯管理芯片电连接；所述电芯电流检测单元用于检测所述电芯组的电流；所述电学参数包括所述电芯组的电流。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电芯电流检测单元包括：第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一电容、第二电容和第三电容；

所述第十二电阻的第一端分别与所述第十三电阻的第一端和所述第十四电阻的第二端电连接；所述第十二电阻的第二端分别与所述第十三电阻的第二端和所述第十五电阻的第二端电连接；所述第十四电阻的第一端分别与所述第一电容的第一端和所述第三电容的第一端电连接，并作为所述电芯电流检测单元的第一端；所述第十五电阻的第一端分别与所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端电连接，并作为所述电芯电流检测单元的第二端；所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端均接入第四地信号。

8.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电芯组包括至少两个串联连接的电芯；

所述电芯的正极与所述电芯管理芯片的电压检测端对应电连接。

9.一种直流工具，其特征在于，包括识别电阻、负载类型输出端和供电输入端；

所述识别电阻与所述负载类型输出端电连接，所述负载类型输出端用于与权利要求1-8任一项所述的电池包中的负载类型检测模块电连接，所述供电输入端用于与所述电池包的输出组件电连接。

10.一种直流工具组件，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电池包和如权利要求9所述的直流工具；

所述直流工具中的负载类型输出端与所述电池包中的负载类型检测模块电连接，所述直流工具中的供电输入端与所述电池包的输出组件电连接。

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