CN104885325B - 供电设备 - Google Patents

Abstract

一种供电设备包括终端、可充电电池、第一关断电路和第二关断电路。终端被配置为连接到电动工具。可充电电池被配置为经由终端向电动工具输出电力。第一关断电路位于可充电电池的正极侧，第一关断电路被配置为关断可充电电池的输出。第二关断电路位于可充电电池的负极侧。第二关断电路被配置为关断可充电电池的输出。

Description

供电设备

技术领域

本发明涉及供电设备。

背景技术

马达驱动的电动工具和类似的设备通常连接到商用AC电源、和DC恒压电源等，但越来越多的电动工具现在配备有二次电池。使用二次电池的电动工具也被称为无绳电动工具。随着这些电动工具在类型和应用上持续扩展，更大的电池容量的需求在增大。尽管用于给这些电动工具供电的电池包传统上被直接安装在工具本体上，然而在下面列出的专利文献中也已经提出腰带式电源。该电源将可充电电池容纳在可以被穿戴在用户的腰部的腰带上。

引文列表

专利文献

日本实用新型申请公开H7-3983

发明内容

问题的解决方案

然而，腰带式电源在其能够容纳的可充电电池数目上存在限制。需要用于电动工具等的便携式电源，该电源比腰带式电源的容量更大并且商业上可行。如此大容量的便携式电源必须能够在箱子中容纳例如锂离子二次电池之类的二次电池的大阵列。这种布置将增加便携式电源能够输出的能量(输出电流)的量。

因此，例如，如果电动工具和电源的内阻低或者如果电源的输出端短路的话，这种电源可以输出比常规设备更大的电流。传统上，已经设置有熔断器或其他不可逆的电流中断元件以防止短路期间来自电源的输出。然而，在常规的中断电路已经中断了电力后恢复输出可能会很麻烦。此外，当在高容量便携式电源中使用熔断器时，如上所述，在熔断器等熔断之前输出电流趋于增加。由于这些原因，有必要想出新的解决方案。

将这样高容量电源连接到具有相对高容量电容器的电动工具上正变得更加普遍。因此，当电动工具被初始地连接到电源时或者电动工具被初始地驱动的瞬间，取决于电容器大小的浪涌电流可能从电源流到电动工具。取决于其大小，此浪涌电流能够触发过放电保护电路，该电路被设计为限制电源的输出以防止电动工具遭受过放电。因此，在某些情况下电动工具可能变得暂时不可操作，即使电源仍有足够的电池电力剩余也是如此。虽然，浪涌电流对于传统的小容量电源来说可能并没有呈现出大的问题，然而对于能够供应更多电力的大容量电源来说特别有必要来解决这一问题。

鉴于上述情况，本发明的一个目的是提供一种供电设备，该供电设备能够在产生大电流时快速但可逆地关断电路，以便抑制初始操作被供电的设备时可能发生的浪涌电流。

此外，上述高容量电源能够产生大的输出。因此，必须设置监测二次电池的状态的电池保护电路并且提供具体的措施，例如用于在电池发生异常前中断输出的手段。在使用锂离子电池作为二次电池时，对于电池保护电路的需求也更大，原因是必须防止二次电池的过放电和过充电。

然而，由于电池保护电路是由电源的二次电池驱动的，因此即使当电池电源未对电动工具供电时，保护电路也在消耗电力。因此，并未有效地使用电源的电力。

此外，如果电源被配置为当未对电动工具供电时简单地关断电池保护电路，那么电源可能不能够充分地处理在此状态期间可能发生的任何类型的异常。

鉴于上述情况，本发明的另一个目的是提供高效地操作用于监测二次电池电压以降低功耗的监测设备的供电设备。

为了达到上述和其它目的，本发明的一个目的提供一种供电设备。供电设备包括：终端、可充电电池、第一关断电路和第二关断电路。终端被配置为连接到电动工具。可充电电池被配置成经由终端向电动工具输出电力。第一关断电路位于可充电电池的正极侧，第一关断电路被配置为关断可充电电池的输出。第二关断电路位于可充电电池的负极侧。第二关断电路被配置为关断可充电电池的输出。

根据另一方面，本发明提供一种供电设备。供电设备包括：终端、可充电电池、监测单元和关断电路。终端被配置成连接到电动工具和充电设备的其中之一。可充电电池包括多个电池芯。可充电电池被配置成向连接到终端的电动工具输出电力以及被配置为由连接到终端的充电设备进行充电。监测单元具有输出端口，并且被配置为在监测模式和待机模式之间进行切换。在监测模式中，监测单元监测多个电池芯中的至少一个的电压，并且当多个电池芯中的一个的电压是在规定的第一范围内时经由输出端口输出信号。关断电路被配置为当监测单元处于待机模式时经由输出端口中断信号。

本发明的有益效果

根据本发明，供电设备包括位于可充电电池正极侧的第一关断电路和位于可充电电池负极侧的第二关断电路。因此，当供电设备中发生错误时，供电设备可以通过第一关断电路和第二关断电路可靠地关断可充电电池的输出。

此外，根据发明，在监测模式下，监测单元监测多个电池芯中的至少一个的电压，并且当多个电池芯中的一个的电压是在规定的第一范围内时经由输出端口输出信号，以及关断电路被配置为当监测单元处于待机模式时经由输出端口来中断信号。因此，能够降低监测单元的功耗。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电池组的电路图。

图2是示出了根据实施例的电池组的放电操作的流程图。

图3是示出了根据实施例的电池组的充电控制处理的流程图。

具体实施方式

图1显示了根据实施例的电池包100。电池包100能够连接到无绳电动工具200或充电设备300。如图1所示，电池包100包括微型计算机103、电池保护IC 104、电池组102、正极输出端120和负极输出端121。当将电池包100连接到无绳电动工具200时，从电池组102输出的电力经由端子120和121输入到无绳电动工具200。当将充电设备300连接到电池包100时，对电池组102充电。

电池组102包括串联连接的多个二次电池芯102B以产生高的输出，通过并联连接多个这种串联的电池芯单元。在实施例中，电池芯102B是锂离子电池。电池包100是例如能够被穿戴在使用者的背部的背包式供电设备。然而，根据发明的电池包100不限于作为大容量电源的示例的背包式供电设备，只要电池包100被配置成二次电池即可。例如，本发明可以应用于能够解决与现有技术相关的问题的任何结构中，除了背包式电源外，还包括一体地安装在电动工具200上的小电池包、可以被穿戴在使用者的腰部的腰带电池供应。

微型计算机103具有各种端口P1-P8、P9A、P9B和P10，和接地电位G1。

电池组102的高侧(正极输出侧)上的输出路径分支为用作主输出线路的第一路径131和用作旁通线路的第二路径132。第一和第二路径131和132在连接点134连接到共同的第三路径133。第三路径133连接到正极输出端子120。

电池包100中的上述路径中的每一路径都设置有关断电路。具体而言，在第一路径131上设置关断电路105，在第二路径132上设置关断电路106，以及在第三路径133上设置关断电路107。

例如，在关断电路105上设置有p-沟道FET 1和n-沟道FET 3。FET 3的漏极通过电阻器连接到FET 1的栅极，并且FET 3的栅极通过另一电阻器连接到微型计算机103的端口P2。通过在高和低之间切换来自端口P2的信号来导通和关断FET 3和FET 1。当FET 3和FET1导通时关断电路105经过第一路径131来导电，并且当FET 3和FET 1关断时中断该电力。

关断电路106包括p-沟道FET 5、n-沟道FET 6和电阻器115。在第二路径132上设置FET 5和电阻器115。FET 6的漏极通过电阻器连接到FET 5的栅极，并且FET 6的栅极通过另一电阻器连接到微型计算机103的端口P4。通过高和低之间切换来自端口P4的信号来导通和关断FET 6和FET 5。当FET6和FET5导通时关断电路106通过第二路径132导电，并且当FET6和FET5关断时中断电力。电阻器115用于当电流流经关断电路106时限制电池组102的输出电流，从而调节到第三路径133的输出。

关断电路107包括p-沟道FET 2和n-沟道FET 4。FET 2被设置在第三路径133上。FET 4的漏极通过电阻器连接到FET 2的栅极，而FET 4的栅极通过另一电阻器连接到微型计算机103的端口P1。通过在高和低之间切换来自端口P1的信号来导通和关断FET 4和FET2，从而导通或中断在第三路径133上流动的电流。

设置在输出路径131、132和133上的FET 1和FET 2被配置为在预期到大的峰值电流(瞬时电流)时处理大的允许峰值电流。在实施例中，FET 1和FET 2的允许峰值电流是大约为400安培(A)持续时间10毫秒。另一方面，由于FET 3、FET 4和FET 6构成用于分别驱动FET 1、FET 2和FET 5的驱动单元，因此这些FET采用了比FET 1、FET 2和FET 5更快的元件以支持导通/关断的切换操作。也就是说，FET 3、4和6的导通和关断比相应的FET1、2和5更快。

当FET 1和FET 2导通而FET 5关断时，来自电池组102的输出电压和电流被保持不变地沿着第一路径131和第三路径133提供给正极输出端120。然而，当FET 5和FET 2导通而FET 1关断时，来自电池组102的电力被沿着第二路径132和第三路径133提供给正极输出端120。在这种情况下，电阻器115限制从电池组102流出的电流。

在正极输出端120和微型计算机103之间设置输出电压检测电路70。输出电压检测电路70检测第三路径133上的电压，并将所检测到的电压输出给微型计算机103。

在电池组102的低侧(负极侧)和负极输出端121之间设置低侧输出路径136。在低侧输出路径136上从电池组102以该顺序设置低侧关断电路109B和109A。低侧关断电路109A和109B被分别配置为n-沟道FET 7和n-沟道FET 14。分流电阻器122设置在低侧输出路径136上低侧关断电路109A和109B与电池组102之间。低侧关断电路109A中断充电期间的电流，而低侧关断电路109B中断放电期间的电流。

正如FET 1和FET 2那样，FET 7和FET 14被配置为在预期流经其的大电流时处理大的允许峰值电流。这里，FET 7和FET 14优选地被配置为在允许峰值电流和其他条件下表现出不同于FET 1和FET 2的特性的元件。电阻器141和142被设置在如上所述的第三路径133上的正极输出端120侧，用于对施加到第三路径133上的电压进行分压。由电阻器141和142从基准(接地)电位G2产生的分压电压B通过电阻器并且经由电阻器提供给FET 7和FET14的栅极。注意，低侧关断电路109A接地的接地(基准)电位G2不同于接地电位G1。接地电位G1相当于分流电阻器122的底部末端的基准电位G3。以这种方式分离微型计算机103和低侧关断电路109A的基准电位，使得无论FET7和FET 14是导通还是关断，都能够不变地稳定FET7和FET 14的源极电位和微型计算机103的基准电位。

光电耦合器110A将端口P9A光连接到低侧关断电路109A。光电耦合器110A响应于来自微型计算机103的高信号和低信号，分别导通和关断FET 7，从而控制是否提供或中断来自电池组102的电力。因此，光电耦合器110A可以在电隔离微型计算机103和FET 7的同时，导通或关断来自电池组102的供电。

类似地，光电耦合器110B将端口P9B光连接到低侧关断电路109B。光电耦合器110B响应于来自微型计算机103的高信号和低信号，分别导通和关断FET 14，从而控制是否提供或中断来自电池组102的电力。因此，光电耦合器110B可以在电隔离微型计算机103和FET14的同时，导通或关断来自电池组102的供电。

设置光电耦合器110A和110B，以使得在具有基准电位G1的微型计算机103和具有不同的基准电位G2的FET 7和FET 14之间能够进行信号传输。也可以采用达到相同目的的任何其他设备，例如电磁继电器或变压器。

在电池组102的低侧设置短路电流检测电路119。当输出电流大于或等于规定值时，短路电流检测电路119检测正极输出端子120和负极输出端子121之间的短路。在实施例中，短路电流检测电路119一旦检测到短路电流就将短路电流信号输入到微型计算机103的端口P8，并且微型计算机103响应于该信号而关断FET 1和FET 14。这里，除了或代替将短路信号输入到微型计算机103外，短路电流检测电路119还可以被配置为用于保持短路信号的锁存电路，并且可以被设置有用于基于由锁存电路保持的信号来关断FET 1和FET 14的驱动电路。

经由开关电路140和降压电路117向微型计算机103提供电池组102的正极侧的电压Vdd。开关电路140包括开关SW、FET 10和FET 11。FET 11的端口P3连接到FET 10。开关SW可以由用户进行切换。当开关SW导通时，电压Vdd通过电阻器施加到FET 11上，使得FET 11和FET 10都导通，从而使电压Vdd施加到降压电路117上。降压电路117施加低于电压Vdd的电压到微型计算机103上以启动微型计算机103。在实施例中，施加到微型计算机103上的电压例如为5伏。

在FET 10的源极和漏极之间设置热保护开关230。热保护开关230根据它自己的温度来导通和关断。在实施例中，当温度上升到至少规定的温度(例如100摄氏度)时热保护开关230导通，并且当温度低于规定的温度时热保护开关230关断。热保护开关230位于电池组102的附近以监测电池组102的温度。如果电池组102的温度升高到高于规定的温度，热保护开关230将导通，从而允许向例如降压电路117的连接到电压A(下文描述)的电路以及微型计算机103供电，即使FET 10未被驱动并且微型计算机103因为充电器没有连接到其上而处于睡眠状态。热保护开关230也可以设置有扬声器180或其它通知设备，用于当热保护开关230导通时通知用户电池组102的温度已上升。

在正极输出端120和降压电路117之间设置充电路径135。当充电设备300连接到电池包100时，充电设备300通过充电路径135向降压电路117施加电压。由充电设备300施加的电压在被施加到微型计算机103前由降压电路117降压，并且用于启动微型计算机103。在下文中，输入到降压电路117上的电压将被称为电压A.

电池保护IC 104监测电池组102的二次电池芯102B，以确定在正常使用下任何一个二次电池芯102B中的电压是否大于或等于规定的上限(以下，称为“过充电电压”)，以及任何一个二次电池芯102B的电压是否小于或等于用于正常使用的规定的下限(以下称为“过放电电压”)。电池保护IC 104包括端口P11-P13。电池保护IC 104可以在正常模式和待机模式之间进行切换。电池保护IC 104仅在正常模式期间监测二次电池芯102B的过充电(过电压)和过放电。在待机模式下，电池保护IC 104不监测二次电池102B的过充电和过放电，并且要么不消耗功率要么消耗比在正常模式期间少得多的功率(其量小到可以忽略不计，即足够小到不影响二次电池，即使当二次电池芯102B的电压小于或等于过放电电压也是如此)。换言之，在待机模式下，电池保护IC 104的至少一部分电力被中断，并且因此至少部分电池保护IC 104不消耗电力。在本实施例中，当从端口P13输入高信号时电池保护IC104进入正常模式，并且当从端口P13输入低信号时电池保护IC 104进入待机模式。

在端口P11和端口P6之间设置过充电信号传输电路111。过充电信号传输电路111具有FET 12。一旦确定二次电池芯102B中的一个具有大于或等于规定的上限的电压时，则电池保护IC 104将高信号从端口P11传送至过充电信号传输电路111。高信号导通过充电信号传输电路111上的FET 12，使得过充电信号传输电路111向端口P6传送低信号，即过充电信号。

在FET 12的栅极和端口P11之间设置过充电信号关断电路210。过充电信号关断电路210包括FET 18、FET 16和电阻器116R和电容器116C，电阻器116R和电容器116C构成了布置在FET 16的栅极和源极之间的RC电路116。电压A被施加到FET 16。因此，当电压A为0时，FET 16和FET 18关断。由于当FET 16和FET 18关断时，端口P11和地之间的路径被中断，因此电池保护IC 104不消耗功率。

在端口P12和端口P7之间设置过放电信号传输电路112。过放电信号传输电路112具有FET 13。一旦确定二次电池芯102B中的一个具有小于或等于规定的下限的电压，电池保护IC 104就将高信号从端口P12传送至过放电信号传输电路112。高信号导通放电信号传输电路112的FET 13，使得过放电信号传输电路112向端口P7发送低信号，即过放电信号。

在FET 13的栅极和端口P12之间设置过放电信号关断电路220。过放电信号关断电路220包括FET 15、FET 17和电阻器117R和电容器117C，电阻器117R和电容器117C构成布置在FET 17的栅极和源极之间的RC电路117。电压A被施加到FET 15。因此，当电压A降低时，FET 15和FET 17关断。由于当FET 15和FET 17关断时，端口P12和地之间的路径被中断，因此电池保护IC 104不消耗功率。

设置开关电路150用于切换电池保护IC 104的正常模式和待机模式。开关电路150具有FET 8和FET 9。FET 9的漏极经由电阻器连接到FET 8的栅极。FET 8的漏极连接到Vdd并且FET 8的源级连接到端口13。通过电阻器向FET 9的栅极施加电压A。当用户按下开关SW时，当电池温度因任何原因上升至至少规定的温度使得热保护开关230导通时，或者当充电设备300经由充电路径135向降压电路117施加充电电压时，通过电阻器施加到FET 9的栅极的电压使得FET 8导通。

当FET 8导通时，开关电路150将高信号传送到电池保护IC 104的端口P13，设定电池保护IC 104为正常模式以监测电池组102中的过放电和过充电。另一方面，如果开关电路150将低信号传送到端口P13，则电池保护IC 104被设定为待机模式。

在待机模式下，电池保护IC 104不监测电池组102中的过放电和过充电，并且因此进入超低功耗状态或不消耗任何功率，如上所述。然而，端口P11和P12被保持在高信号状态，例如，作为分别用于警告用户过充电和过放电的状态。注意，这仅仅是示例，并且高信号状态可以被用于表示正正常状态，而低信号或无信号状态被用于表示异常状态，例如过充电和过放电。

当：(1)开关SW关断；(2)电池电压由于电动工具200的功耗而下降；或者(3)在充电操作期间将电池包100从充电设备300断开连接并且电池电压不够高时，电压A处于低状态。因此，FET 9的栅极进入低状态，关断FET9。此时，电池保护IC 104处于待机模式。

此外，由于电压A的下降，过充电信号关断电路210和过放电信号关断电路220分别中断端口P11与地之间和端口P12与地之间的连接。以这种方式，来自端口P11和P12的电流被中断，而端口P11和P12分别保持表示过电压和过放电的高状态。这种安排消除了端口P11与地之间和端口P12与地之间的功耗，从而减少了电池包100中的总功耗。

此外，例如如果电动工具200检测到高温并且导通，或者如果另一异常事件发生，则微型计算机103被激活。此外，当过充电信号关断电路210和过放电信号关断电路220由于电压A而运载电流时，电池保护IC 104立即分别从端口P11或P12输出过充电信号或过放电信号。因此，当错误(异常状态)发生时微型计算机103能够接收过充电信号或放电信号，并且能够使用FET 1、FET 2、FET 7和FET 14防止电池组102的输出。

注意，根据RC电路116和117各自的时间常数，在电压A被施加到FET16和FET 17规定的时间后，FET 16和FET 17并未导通。换句话说，在电压A变高后启动电池保护IC 104所需时间短于当电压A变为高电平后导通FET14和FET 15所需的时间。因此，电池保护IC 104启动，并且确认在电压A切换到高电平以后以及FET 14和FET 15导通以前的时间期间内电池组102不存在错误(例如过充电和过放电的异常状态)。如果在电池组102中没有检测到错误(异常状态)，则电池保护IC 104将来自端口P11和P12的输出变为低状态。

以这种方式，电池保护IC 104能够防止在确认电池组102中不存在错误(异常状态)之前将过充电信号和过放电信号错误地传送给微型计算机103。因此，本实施例中的电池包100能够防止当电池组102实际上处于正常状态时微型计算机103错误地确定电池组102处于异常状态。

设置电池电压检测电路160，用于检测电池组102的电压和用于将检测结果输出给微型计算机103的端口P5。

在下列情况下：(1)在电池包100向电动工具200输出电力的同时，输出电压检测电路70检测到大于或等于相对于基准电位G1的规定电压的电压时，(2)在电池包100向电动工具200输出电力的同时，电池保护IC 104输出过放电信号时，和(3)短路电流检测电路119检测到短路时，微型计算机103通过关断FET 1、FET 2、FET 7和FET 14来中断供电，尤其是FET1和FET 14。如果电池电压检测电路70检测到低于或等于相对于基准电位G1的另一规定电压的电压，则微型计算机103可以通过关断FET 1、FET 2、FET 7和FET 14，尤其是FET 1和FET 14来中断供电。这里，另一规定电压比规定电压低。

如果在电池组102正在充电时电池保护IC 104输出过充电信号，则微型计算机103通过关断FET 1、2、7和14并且尤其是FET 2和7来中断充电操作。

接下来，将参考附图2描述用于防止电池包100的放电操作期间的浪涌电流的处理。在对连接到电池包100的电动工具200进行放电操作的开始时执行这个处理，以防止浪涌电流流向电动工具200中的高容量(例如大约500(微法)量级)电容器。

在图2中的处理的开始处的S1，用户导通开关SW，这导通了FET 10并且启动微型计算机103。微型计算机103发送高电平信号到两个端口P4和P1，以导通FET 5和FET 2。此时，端口P2处于低状态，并且因此FET 1关断。因此，沿着第二路径132和第三路径133导通电力。此外，通过电阻器将电压B施加到FET 7和14，导通FET 7和14，并沿着低侧输出路径136导通电力。其结果是，从电池组102发出的电力通过第二路径132和第三路径133输出到正极输出端120。设置在第二路径132上的电阻器115限制流过其上的电流，以便用小电流对电动工具200中的电容器充电。

在S2，微型计算机103比较来自输出电压检测电路70和电池电压检测电路160的检测结果来确定电池组102的电压(或者额定电压)与输出电压之间的差是否例如不大于1V。如果电压的差不大于1V(S2为“是”)，则表示电动工具200中的电容器被充满电，在S3，微型计算机103保持端口P1的输出处于高状态以保持FET 2导通，并且进一步从端口P4输出低信号和从端口P2输出高信号来关断FET 5和导通FET 1。这个操作中断了第二路径132上供应的电流并且在第一路径131和第三路径133上导电。因此，在S4，可以经由第一路径131和第三路径133将电池102的输出直接供应给正极输出端120，以允许电动工具200正常操作(正常的马达旋转等)。代替采用上述确定电压的方法的是，微型计算机103可以被配置为简单地在预定时间(例如100毫秒)后关断FET 5和导通FET 1。

然而，如果微型计算机103在S2确定电池电压和输出电压的差大于1伏(S2为“否”)，则在S5微型计算机103确定自从S1的定时(微型计算机103在此定时启动)之后是否已经经过了规定的时间(例如5秒)。这个规定的定时可以是与用于给电动工具200的电容器充电的足够的时间量相称的任何预设值。如果微型计算机103确定在S5中尚未经过规定的时间(S5为“否”)，则处理返回到S2。然而，如果微型计算机103确定在S5中，该预定的时间已经过去(S5为“是”)，则在S6中，微型计算机103确定发生了错误(或异常状态)并且通过关断FET 1、5、2、7和14来中断在输出路径上流动的电流。

接下来，将参考图3描述充电控制处理。注意，当用户已经关闭了开关电路140(开关SW)并且在正极输出端子120上什么都没有安装时，电池包100中的FET 1、2、7和14处于关断状态。在图3中的处理S21中，电池包100附接到充电设备300上。通过这种操作，充电设备300所产生的电压被通过正极输出端子120和充电路径135而输入到降压电路117。降压电路117对输入的电压进行降压并且将较低的电压输出到微型计算机103，从而供电给微型计算机103。

在S22中，由充电设备300供应的电压被电阻器141和142分压，并且得到的分压电压B被施加到FET 7和14，导通FET 7和FET 14。结果是，低侧输出路径136变为可导电。在S23中，微型计算机103通过输出电压检测电路70确定充电电压已被输入，并且在S24中从端口P1和P2输出高电平信号以导通FET 1和FET 2，以便执行充电操作。通过这种操作，充电电压被施加到电池组102并且充电开始。

在S25中，微型计算机103确定充电是否已经完成，并且当充电尚未完成(S25为“否”)时保持为待机模式。当充电已经完成(S25为“是”)时，在S26中，微型计算机103关断FET 1、2、7和14并结束充电控制处理。

根据上述实施例的电池包100使用关断电路105、106和107来中断对电池组102的高侧的供电并且使用低侧关断电路109A和109B来中断对电池组102的低侧的供电。这种结构能够在输出线发生短路时可靠地中断供电。需要足够的措施来防止邻近峰值水平的电流流入到FET，尤其是在具有大的输出的电池包中，因为施加到FET的电压可能变得高并且电流变得大。通过在电池组的高侧和低侧同时提供独立的关断电路，正如在实施例中所述的，即使当一个关断电路发生故障时，它也可以用另一个关断电路来中断供电，从而在出现错误(异常状态)的情况下更可靠地中断电流流动。

此外，使用p-沟道FET 1、2和5中断高侧上的电流，而使用n-沟道FET7和14中断低侧上的电流。换句话说，使用具有不同特性的FET中断高侧和低侧上的电流流动，从而与仅在高侧和低侧的其中一个上具有FET的配置相对地加倍进行保护。除了这样结构之外，优选地提供另一元件，例如可以熔化的熔断器以中断电流，该电流具有等于或大于FET的可允许峰值电流的阈值。

当实施例的电池包100正在放电来为电动工具200供电时，电池组102的电压首先沿着具有电阻器115的第二路径132、和第三路径133施加，并随后沿第一路径131和第三路径133被直接施加给电动工具200。以这种方式，设置在第二路径132上的电阻器115限制到电动工具200的浪涌电流，该浪涌电流可以发生在启动期间或者当电动工具200被初始地连接到电池包100时。

利用根据上述实施例的电池包100，当电池保护IC 104处于待机模式时，过充电信号关断电路210断开端口P11与地的连接，并且过放电信号关断电路220断开端口P12与地的连接。这种配置用于中断从端口P11和P12流出的电流，同时保持这些端口在高电平状态来表示分别用于过电压和过放电的警告。因此，消除了端口P11与地之间和端口P12与地之间的功耗，从而降低了电池包100的总功耗。另外，由于在电池保护IC 104处于待机模式的同时，端口P11和P12的状态表示用于过电压和过放电的警告，因此在电池保护IC 104主动取消警告之前，不能执行充电或放电。

虽然在上述实施例中的配置在高侧和低侧两者上都具有关断电路，然而本发明也可以应用到这种配置中：在高侧上设置被配置为主要具有不同特性的FET的多个关断电路，然而低侧上一个也没有；或者相反的配置，低侧上设置多个关断电路，然而高侧上一个也没有。可替代地，可以在高侧和低侧上都设置关断电路，正如在实施例中所述，同时在高侧和低侧的其中之一或者两者上都设置包括主要为不同特性的FET的多个这样的关断电路。

附图标记列表

102 电池组

103 微型计算机

104 电池保护IC

105、106、107 关断电路

109A、109B 低侧关断电路

210 过充电信号关断电路

220 过放电信号关断电路

Claims (7)

1.一种供电设备，包括：

终端，被配置为连接到电动工具或者充电器；

可充电电池，被配置为经由所述终端向所述电动工具或者所述充电器输出电力；

第一关断电路，位于所述可充电电池的正极侧，所述第一关断电路被配置为中断所述可充电电池和所述终端的正极侧之间的第一路径上的电流；

第一开关部，所述第一开关部被配置为切换所述第一关断电路的状态；

第二关断电路，位于所述可充电电池的负极侧，所述第二关断电路被配置为中断所述可充电电池和所述终端的负极侧之间的第二路径上的电流；

第二开关部，所述第二开关部被配置为切换所述第二关断电路的状态；

微型计算机，所述微型计算机被配置为驱动第一开关部和第二开关部；

降压电路，所述降压电路被配置为将规定电压施加到所述微型计算机，所述降压电路被配置为经由第三路径连接到所述充电器，所述降压电路被配置为经由第四路径连接到所述可充电电池；以及

开关电路，所述开关电路被设置在所述第四路径上，

其中，所述降压电路进一步被配置为经由所述开关电路连接到所述可充电电池，其中，当所述开关电路被接通时，所述可充电电池将电压施加到所述降压电路，

其中，所述开关电路连接到所述微型计算机的输出端口，

其中，所述第四路径连接在所述可充电电池和所述第一关断电路之间，

其中，能够从所述第一路径将驱动电压施加到所述第二关断电路，所述驱动电压基于施加到所述第一路径的电压，

其中，当所述微型计算机驱动所述第一开关部时，所述第一开关部能够基于施加到所述第一路径的电压，在所述第一关断电路中断所述第一路径上的电流的状态和所述第一关断电路允许所述第一路径传导的状态之间切换所述第一关断电路的状态，

其中，当所述微型计算机驱动所述第二开关部时，所述第二开关部能够基于所述驱动电压，在所述第二关断电路中断所述第二路径上的电流的状态和所述第二关断电路允许所述第二路径传导的状态之间切换所述第二关断电路的状态。

2.根据权利要求1所述的供电设备，其中，当所述微型计算机检测所述可充电电池的过放电时，所述第一关断电路和所述第二关断电路中的至少一个中断所述第一路径和所述第二路径之中的相应路径上的电流。

3.根据权利要求1或2所述的供电设备，其中，当所述微型计算机检测所述可充电电池的过充电时，所述第一关断电路和所述第二关断电路中的至少一个中断所述第一路径和所述第二路径之中的相应路径上的电流。

4.根据权利要求1或2所述的供电设备，其中，当所述开关电路被关闭并且所述终端上什么都没有安装时，所述第一关断电路和所述第二关断电路中的至少一个中断所述第一路径和所述第二路径之中的相应路径上的电流。

5.根据权利要求1或2所述的供电设备，其中，所述可充电电池包括多个可充电电池芯，

所述供电设备进一步包括：

电池保护IC，所述电池保护IC被配置为监测所述多个可充电电池芯的至少一个可充电电池芯的电压并且通知所述微型计算机关于所述至少一个可充电电池芯的电压是否在规定电压内的信号，

其中，所述电池保护IC执行正常模式和待机模式，在所述正常模式，所述电池保护IC监测所述多个可充电电池芯中的任一个的电压，在所述待机模式，所述电池保护IC不监测所述多个可充电电池芯的电压，在所述待机模式，所述电池保护IC消耗比所述正常模式下所消耗的电力更少的电力。

6.根据权利要求5所述的供电设备，其中，所述电池保护IC监测所有的多个可充电电池的电压。

7.根据权利要求1或2所述的供电设备，其中，每个可充电电池是锂电池。