CN111816820A - 电池包、工具系统及充电系统 - Google Patents

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CN111816820A CN202010771549.6A CN202010771549A CN111816820A CN 111816820 A CN111816820 A CN 111816820A CN 202010771549 A CN202010771549 A CN 202010771549A CN 111816820 A CN111816820 A CN 111816820A
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Abstract

本发明提供了一种电池包、工具系统及充电系统。所述电池包包括电池组及与电池组电性连接的控制组件，所述控制组件包括左右对称设置的第一部分和第二部分，且所述第一部分与第二部分能够相对移动，当控制组件位于第一位置时，电池包输出第一电压值；当第一部分与第二部分相对移动第一距离时，控制组件位于第二位置，电池包输出第二电压值；当第一部分与第二部分相对移动第二距离时，控制组件位于第三位置，电池包输出第三电压值；所述第一电压值小于第二电压值，所述第二电压值小于第三电压值。

Description

电池包、工具系统及充电系统
技术领域
本发明涉及电池包技术领域，尤其涉及一种电池包、工具系统及充电系统。
背景技术
在园林机械、动力工具行业，具有不同额定电压的工具通常需要由不同额定电压的电池包来提供动力，这造成了电池包种类的增多和成本的增加。
有鉴于此，确有必要设计一种改进的电池包、工具系统及充电系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现快捷切换、三种电压输出的电池包、工具系统及充电系统。
为实现上述目的，本发明提供了一种电池包，包括壳体、收容在壳体内的电池组以及与电池组电性连接的端子组件，所述电池组至少包括第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组，所述电池包还包括与所述端子组件电性连接的控制组件，所述控制组件包括左右对称设置的第一部分和第二部分，且所述第一部分与第二部分能够相对移动，当所述控制组件位于第一位置时，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互并联，所述电池包输出第一电压值；当所述第一部分与第二部分相对移动第一距离时，所述控制组件位于第二位置，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组之间串并联组合，所述电池包输出第二电压值；当所述第一部分与第二部分相对移动第二距离时，所述控制组件位于第三位置，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互串联，所述电池包输出第三电压值；所述第一电压值小于第二电压值，所述第二电压值小于第三电压值。
作为本发明的进一步改进，所述第一部分包括第一本体和注塑成型在第一本体上的第一嵌件，所述第二部分包括第二本体和注塑成型在第二本体上的第二嵌件，所述第一嵌件和第二嵌件分别与所述端子组件电性连接，所述控制组件还包括位于所述第一本体与第二本体之间的弹性件，当所述第一部分与第二部分相对移动第一距离或第二距离时，所述第一本体和第二本体相对移动、所述弹性件被压缩。
作为本发明的进一步改进，所述第一嵌件形成于所述第一本体，所述第二嵌件形成于所述第二本体，初始状态下，所述第一嵌件与第二嵌件相互对称，且所述第一嵌件与第二嵌件之间留有间距。
作为本发明的进一步改进，所述第一嵌件包括同时与第一电芯模组的正极和第四电芯模组的正极电性连接的第一连接片、与第二电芯模组的正极电性连接的第二连接片以及与第三电芯模组的正极电性连接的第三连接片；所述第二嵌件包括同时与第二电芯模组的负极和第三电芯模组的负极电性连接的第四连接片、与第一电芯模组的负极电性连接的第五连接片以及与第四电芯模组的负极电性连接的第六连接片；所述第一连接片与第四连接片对称设置，所述第二连接片与第五连接片对称设置，所述第三连接片与第六连接片对称设置。
作为本发明的进一步改进，当所述第一部分与第二部分相对移动第一距离时，所述第一嵌件和第二嵌件相对移动、所述弹性件被压缩，使得所述第二连接片与第五连接片电性连接、第三连接片与第六连接片电性连接，所述第一电芯模组与第二电芯模组串联连接，所述第三电芯模组与第四电芯模组串联连接。
作为本发明的进一步改进，当所述第一部分与第二部分相对移动第二距离时，所述第一嵌件和第二嵌件相对移动、所述弹性件被压缩，使得所述第一连接片与第四连接片电性连接、所述第二连接片与第五连接片电性连接、第三连接片与第六连接片电性连接，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第四电芯模组及第三电芯模组相互串联连接。
作为本发明的进一步改进，所述第一部分与第二部分相对移动第二距离后，所述第一连接片与第一电芯模组的正极断开、所述第四连接片与第三电芯模组的负极断开。
作为本发明的进一步改进，所述第一连接片包括依次排布的第一接触部、第二接触部及第三接触部，所述第一接触部与第二接触部相互对称，所述第二接触部与第三接触部相互平行；所述第二连接片包括第四接触部和第五接触部，所述第四接触部与第二接触部相互平行，所述第五接触部朝远离第四接触部的方向倾斜设置；所述第三连接片包括第六接触部和第七接触部，所述第六接触部与第四接触部相互平行且与第四接触部和第二接触部前后平齐，所述第七接触部与第五接触部相互平行且与第五接触部前后平齐。
作为本发明的进一步改进，所述第一本体上开设有供所述第一嵌件部分暴露的第一插槽和第二插槽，所述第二接触部、第四接触部及第六接触部均收容并暴露于第一插槽，所述第三接触部收容并暴露于第二插槽。
为实现上述目的，本发明还提供了一种工具系统，包括：
电池包，所述电池包包括壳体、收容在壳体内的电池组、与电池组电性连接的端子组件以及与所述端子组件电性连接的控制组件，所述控制组件包括左右对称设置的第一部分和第二部分，且所述第一部分与第二部分能够相对移动；
第一电动工具，所述第一电动工具能够在第一额定电压下运行，所述第一电动工具设置有第一插接组件；
第二电动工具，所述第二电动工具能够在第二额定电压下运行，所述第二电动工具设置有第二插接组件；
第三电动工具，所述第三电动工具能够在第三额定电压下运行，所述第三电动工具设置有第三插接组件；
当所述电池包与第一电动工具的第一插接组件连接时，所述控制组件位于第一位置，所述电池包输出第一电压值；
当所述电池包与第二电动工具的第二插接组件连接时，所述第一部分与第二部分相对移动第一距离，所述控制组件位于第二位置，所述电池包输出第二电压值；
当所述电池包与第三电动工具的第三插接组件连接时，所述第一部分与第二部分相对移动第二距离，所述控制组件位于第三位置，所述电池包输出第三电压值；所述第一电压值小于第二电压值，所述第二电压值小于第三电压值。
作为本发明的进一步改进，所述第一电压值为“n”V，所述第二电压值为“2n”V，所述第三电压值为“4n”V。
作为本发明的进一步改进，所述第一部分包括第一本体和注塑成型在第一本体上的第一嵌件，所述第二部分包括第二本体和注塑成型在第二本体上的第二嵌件，所述第一嵌件和第二嵌件分别与所述端子组件电性连接，所述控制组件还包括位于所述第一本体与第二本体之间的弹性件，当电池包与所述第一插接组件连接时，所述控制组件处于初始状态，所述第一嵌件与第二嵌件之间留有间距；当电池包与所述第二插接组件或第三插接组件连接时，所述第一本体和第二本体相对移动第一距离或第二距离、所述弹性件被压缩。
作为本发明的进一步改进，所述电池组至少包括第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组，所述第一嵌件包括同时与第一电芯模组的正极和第四电芯模组的正极电性连接的第一连接片、与第二电芯模组的正极电性连接的第二连接片以及与第三电芯模组的正极电性连接的第三连接片；所述第二嵌件包括同时与第二电芯模组的负极和第三电芯模组的负极电性连接的第四连接片、与第一电芯模组的负极电性连接的第五连接片以及与第四电芯模组的负极电性连接的第六连接片；所述第一连接片与第四连接片对称设置，所述第二连接片与第五连接片对称设置，所述第三连接片与第六连接片对称设置。
作为本发明的进一步改进，当电池包与所述第一插接组件连接时，所述第一连接片、第二连接片及第三连接片分别与所述第一插接组件的正极端子电性接触，所述第四连接片、第五连接片及第六连接片分别与所述第一插接组件的负极端子电性接触，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互并联。
作为本发明的进一步改进，当电池包与所述第二插接组件连接时，所述第一嵌件和第二嵌件相对移动第一距离、所述弹性件被压缩，使得所述第一连接片与第二插接组件的正极端子电性接触、所述第二连接片与第五连接片电性连接、第三连接片与第六连接片电性连接、所述第四连接片与第二插接组件的负极端子电性接触，所述第一电芯模组与第二电芯模组相互串联形成第一电池串，所述第三电芯模组与第四电芯模组相互串联形成第二电池串，所述第一电池串与第二电池串相互并联。
作为本发明的进一步改进，当电池包与所述第三插接组件连接时，所述第一嵌件和第二嵌件相对移动第二距离、所述弹性件被压缩，使得所述第一连接片与第四连接片电性连接、所述第二连接片与第五连接片电性连接、第三连接片与第六连接片电性连接，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第四电芯模组及第三电芯模组相互串联连接。
作为本发明的进一步改进，所述电池包与所述第三插接组件连接时，所述第一连接片与第一电芯模组的正极断开、所述第四连接片与第三电芯模组的负极断开，所述第三插接组件的正极端子与第一电芯模组的正极电性连接、负极端子与第三电芯模组的负极电性连接。
作为本发明的进一步改进，所述第一连接片包括依次排布的第一接触部、第二接触部及第三接触部，所述第一接触部与第二接触部相互对称，所述第二接触部与第三接触部相互平行；所述第二连接片包括第四接触部和第五接触部，所述第四接触部与第二接触部相互平行，所述第五接触部朝远离第四接触部的方向倾斜设置；所述第三连接片包括第六接触部和第七接触部，所述第六接触部与第四接触部相互平行且与第四接触部和第二接触部前后平齐，所述第七接触部与第五接触部相互平行且与第五接触部前后平齐。
作为本发明的进一步改进，所述第一本体上开设有供所述第一嵌件部分暴露的第一插槽和第二插槽，所述第二接触部、第四接触部及第六接触部均收容并暴露于第一插槽，所述第三接触部收容并暴露于第二插槽；当所述第一插接组件插入后，其正极端子收容于所述第一插槽并与第二接触部、第四接触部及第六接触部电性接触；当所述第二插接组件插入后，其正极端子收容于所述第二插槽并与所述第三接触部电性接触。
为实现上述目的，本发明还提供了一种充电系统，包括：
电池包，所述电池包包括壳体、收容在壳体内的电池组、与电池组电性连接的端子组件以及与端子组件电性连接的控制组件，所述电池组至少包括第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组，所述控制组件包括左右对称设置的第一部分和第二部分，且所述第一部分与第二部分能够相对移动，当所述控制组件位于第一位置时，所述电池包输出第一电压值；当所述第一部分与第二部分相对移动第一距离时，所述控制组件位于第二位置，所述电池包输出第二电压值；当所述第一部分与第二部分相对移动第二距离时，所述控制组件位于第三位置，所述电池包输出第三电压值；所述第一电压值小于第二电压值，所述第二电压值小于第三电压值；
充电器，用于给所述电池包充电，当所述充电器与所述电池包对接进行充电时，所述控制组件位于第一位置，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互并联。
本发明的有益效果是：本发明的电池包通过对控制组件的第一部分与第二部分相对移动的距离进行控制，来实现电池包内各个电芯模组的串并联状态切换，继而实现电池包输出电压的变化，提高了具有该电池包的工具系统的适配性。
附图说明
图1是本发明工具系统的立体图。
图2是图1所示工具系统的分解图。
图3是图2中控制组件和端子组件的组合侧视图。
图4是图3中第一嵌件和第二嵌件的立体结构示意图。
图5是图1中第一插接组件的立体结构示意图。
图6是图5所示的第一插接组件开始插入时，控制组件与端子组件的组合结构示意图。
图7是图5所示的第一插接组件插入后，电池包内的电路连接状态示意图。
图8是图5所示的第一插接组件插入后，电池组的连接电路图。
图9是第二插接组件的立体结构示意图。
图10是图9所示的第二插接组件开始插入时，控制组件与端子组件的组合结构示意图。
图11是图9所示的第二插接组件插入后，电池包内的电路连接状态示意图。
图12是图9所示的第二插接组件插入后，电池组的连接电路图。
图13是第三插接组件的立体结构示意图。
图14是图13所示的第三插接组件开始插入时，控制组件与端子组件的组合结构示意图。
图15是图13所示的第三插接组件插入后，电池包内的电路连接状态示意图。
图16是图13所示的第三插接组件插入后，电池组的连接电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1与图2所示，本发明揭示了一种电池包100，包括壳体10和收容在壳体10内的电池组20、PCB板30、与电池组20电性连接的端子组件50以及与端子组件50电性连接的控制组件40。所述电池组20包括若干电芯模组，所述端子组件50通过PCB板30与所述电芯模组电性连接。本发明的电池包100使用于一工具系统上，该工具系统还包括可插入所述电池包100以与电池包100的控制组件40对接的插接组件60。
如图3与图4并结合图2所示，所述电池组20至少包括第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组，每个电芯模组内均设有多个电芯，该多个电芯可以相互串联，也可以相互并联，此处不作过多的描述。假定每个电芯模组的额定输出电压为“n”V，即第一电芯模组的额定输出电压u1＝第二电芯模组的额定输出电压u2＝第三电芯模组的额定输出电压u3＝第四电芯模组的额定输出电压u4＝“n”V。
所述端子组件50包括相互对称设置的正极端子51和负极端子52，具体来讲，所述正极端子51包括与第一电芯模组的正极相连的第一正极端子511、与第二电芯模组的正极相连的第二正极端子512、与第三电芯模组的正极相连的第三正极端子513以及与第四电芯模组的正极相连的第四正极端子514；所述负极端子52包括与第一电芯模组的负极相连的第一负极端子521、与第二电芯模组的负极相连的第二负极端子522、与第三电芯模组的负极相连的第三负极端子523以及与第四电芯模组的负极相连的第四负极端子524。
本实施例中，所述第一正极端子511与第三负极端子523相互左右对称、第二正极端子512与第一负极端子521相互左右对称、第三正极端子513与第四负极端子524相互左右对称、第四正极端子514与第二负极端子522相互左右对称。当然，在其他实施例中，也可对正极端子51和负极端子52的排布进行其它设计，以达到与本实施例相同的技术效果，此处不作限制。
所述控制组件40包括左右对称设置的第一部分41和第二部分42，所述第一部分41与第二部分42能够相对移动，以便在所述控制组件40位于第一位置(即处于初始状态)时，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互并联，所述电池包100输出第一电压值；当所述第一部分41与第二部分42相对移动第一距离时，所述控制组件40位于第二位置，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组之间串并联组合(即先串联连接后并联连接或者先并联连接后串联连接)，所述电池包100输出第二电压值；当所述第一部分41与第二部分42相对移动第二距离时，所述控制组件40位于第三位置，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互串联，所述电池包100输出第三电压值。所述第二距离大于第一距离。所述第一电压值小于第二电压值，所述第二电压值小于第三电压值。
需要说明的是：在第一部分41与第二部分42相对移动之后，第一部分41与第二部分42可以发生形变，也可以不发生形变，只要能够实现第一电压值、第二电压值或第三电压值的输出即可。
所述第一部分41包括第一本体411和注塑成型在第一本体411上的第一嵌件412，所述第二部分42包括第二本体421和注塑成型在第二本体421上的第二嵌件422，所述第一本体411和第二本体421相互对称设置、第一嵌件412和第二嵌件422也相互对称设置。所述第一嵌件412和第二嵌件422分别与所述端子组件50电性连接，以间接与各个电芯模组电性连接。所述控制组件40还包括位于第一本体411与第二本体421之间的弹性件410，当所述第一部分41与第二部分42相对移动第一距离或第二距离时，所述第一本体411和第二本体421相对移动、所述弹性件410被压缩。所述弹性件410为压簧，且该压簧的一端卡设于第一本体411、另一端卡设于第二本体421，以避免压簧在不经意间脱离第一本体411和第二本体421。因第一本体411和第二本体421结构相同且对称设置，故以下将以第一本体411为例，对其结构进行详细描述。
所述第一本体411(第二本体421)包括相互平行设置的第一立柱413、第二立柱414及第三立柱415以及形成于第一立柱413与第二立柱414之间的第一插槽416和形成于第二立柱414与第三立柱415之间的第二插槽417，所述弹性件410与两个第一立柱413连接固定，所述第二立柱414的朝向第二插槽417一侧设有倾斜延伸的第一导引面418，所述第三立柱415上也设有倾斜延伸的第二导引面419，只是第一导引面418的倾斜角度(即与水平面之间的夹角)大于第二导引面419的倾斜角度。所述第一正极端子511的一端及第三负极端子523的一端均延伸至对应第二导引面419的下方。
所述第一嵌件412部分暴露于所述第一本体411的第一插槽416和第二插槽417，第二嵌件422部分暴露于所述第二本体421的第一插槽416和第二插槽417。所述第一嵌件412形成于所述第一本体411，用于与电池组20中每个电芯模组的正极相连，所述第二嵌件422形成于所述第二本体421，用于与电池组20中每个电芯模组的负极相连。初始状态下，所述第一嵌件412与第二嵌件422之间留有间距。
请继续参图3，第一正极端子511、第二正极端子512、第三正极端子513、第四正极端子514、第一负极端子521、第二负极端子522、第三负极端子523及第四负极端子524上均设有凸包53，该凸包53用来与第一嵌件412和第二嵌件422电接触，实现端子组件50与控制组件40的电性连接。
所述第一嵌件412包括同时与第一正极端子511和第四正极端子514相连的第一连接片423、与第二正极端子512相连的第二连接片424以及与第三正极端子513相连的第三连接片425；所述第二嵌件422包括同时与第二负极端子522和第三负极端子523相连的第四连接片423’、与第一负极端子521相连的第五连接片424’以及与第四负极端子524相连的第六连接片425’；所述第一连接片423与第四连接片423’对称设置，所述第二连接片424与第五连接片424’对称设置，所述第三连接片425与第六连接片425’对称设置。以下将主要以第一连接片423、第二连接片424及第三连接片425为例，对每个连接片的具体结构进行详细说明。
如图4所示，所述第一连接片423(第四连接片423’)包括依次排布的第一接触部4231、第二接触部4232及第三接触部4233，所述第一接触部4231与第二接触部4232相互对称，所述第二接触部4232与第三接触部4233相互平行；所述第二连接片424(第五连接片424’)包括第四接触部4241和第五接触部4242，所述第四接触部4241与第二接触部4232相互平行(或平齐)，所述第五接触部4242朝远离第四接触部4241的方向倾斜设置；所述第三连接片425(第六连接片425’)包括第六接触部4251和第七接触部4252，所述第六接触部4251与第四接触部4241相互平行且与第四接触部4241和第二接触部4232前后对齐，所述第七接触部4252与第五接触部4242相互平行且与第五接触部4242前后对齐。
较佳地，每个接触部上均设有突出的突出部426；所述第一接触部4231、第五接触部4242及第七接触部4252均位于第一本体411和第二本体421之间、弹性件410的下方，且第五接触部4242和第七接触部4252均具有弹性形变的能力；所述第二接触部4232、第四接触部4241及第六接触部4251上的突出部426均收容并突出暴露于第一插槽416，所述第三接触部4233上的突出部426收容并突出暴露于第二插槽417。
所述插接组件60包括第一插接组件61、第二插接组件62及第三插接组件63，且当所述电池包与第一插接组件61连接时，所述控制组件40位于第一位置(即处于初始状态)，所述电池包100输出第一电压值；当所述电池包与第二插接组件62连接时，所述第一部分41与第二部分42相对移动第一距离，所述控制组件40位于第二位置，所述电池包100输出第二电压值；当所述电池包与第三插接组件63连接时，所述第一部分41与第二部分42相对移动第二距离，所述控制组件40位于第三位置，所述电池包100输出第三电压值。
为了方便描述，定义工具系统包括第一电动工具、第二电动工具及第三电动工具，第一电动工具能够在第一额定电压下运行，第一插接组件61设置在第一电动工具上；第二电动工具能够在第二额定电压下运行，第二插接组件62设置在第二电动工具上；第三电动工具能够在第三额定电压下运行，第三插接组件63设置在第三电动工具上。本发明中，第一插接组件61、第二插接组件62及第三插接组件63优选为公插件，控制组件40优选为母插件，但不应以此为限。以下将以这三种插接组件为例，对本发明电池包的电压切换原理进行详细说明。
如图5至图8并结合图3与图4所示，所述第一插接组件61包括本体部611和形成在所述本体部611上的公端子612，所述公端子612包括正极公端子613和负极公端子614，所述正极公端子613用于与第一嵌件412对接，所述负极公端子614用于与第二嵌件422对接，以此来实现电池包100端子组件50与第一插接组件61公端子612的电性导通，实现电流与电压的传输。
当插入所述第一插接组件61时，在外部推力的作用下，正极公端子613逐渐滑入第一本体411的第一插槽416内、负极公端子614对应滑入第二本体421的第一插槽416内，此时，所述控制组件40位于第一位置(即处于初始状态)，所述第一嵌件412与第二嵌件422之间留有间距。
当所述第一插接组件61插入后，所述第一连接片423的第二接触部4232、第二连接片424的第四接触部4241及第三连接片425的第六接触部4251同时与所述正极公端子613电性接触，对应的，所述第四连接片423’的第二接触部4232、第五连接片424’的第四接触部4241及第六连接片425’的第六接触部4251也同时与所述负极公端子614电性接触，此时，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互并联，所述电池包100输出的第一电压值为“n”V。根据“并联分压、串联分流”的原理，此时电池包100输出的第一电压值等于各个电芯模组的额定输出电压，以单个电芯模组的额定输出电压是24V为例，则第一电压值U＝u1＝u2＝u3＝u4＝24V。
如图9至图12并结合图3与图4所示，所述第二插接组件62包括本体部621和形成在所述本体部621上的公端子622，所述公端子622包括正极公端子623和负极公端子624，所述正极公端子623用于与第一嵌件412对接，所述负极公端子624用于与第二嵌件422对接，以此来实现电池包100端子组件50与第二插接组件62公端子622的电性导通，实现电流与电压的传输。
与图5所示的第一插接组件61不同的是：第二插接组件62的正极公端子623与负极公端子624之间的距离大于第一插接组件61的正极公端子613与负极公端子614之间的距离。
当插入所述第二插接组件62时，在外部推力的作用下，正极公端子623在第一导引面418的导引作用下逐渐滑入第一本体411的第二插槽417内、负极公端子624同样对应滑入第二本体421的第二插槽417内，此时，因第一本体411的第二插槽417与第二本体421的第二插槽417之间的距离大于第二插接组件62的正极公端子623与负极公端子624之间的距离，故在插入第二插接组件62的过程中，会推动第一本体411和第二本体421相对移动第一距离、所述第一嵌件412和第二嵌件422跟着相对移动第一距离、所述弹性件410被压缩。
当所述第二插接组件62插入后，所述第一连接片423的第三接触部4233与所述正极公端子623电性接触、所述第二连接片424的第五接触部4242与对应第五连接片424’的第五接触部4242均发生弹性形变并电性接触、第三连接片425的第七接触部4252与对应第六连接片425’的第七接触部4252也发生弹性形变并电性接触、所述第四连接片423’的第三接触部4233与所述负极公端子624电性接触，此时，所述第一电芯模组与第二电芯模组相互串联形成第一电池串，所述第三电芯模组与第四电芯模组相互串联形成第二电池串，然后第一电池串与第二电池串相互并联(即先串后并的连接方式)，所述电池包100输出的第二电压值为“2n”V。根据“并联分压、串联分流”的原理，此时电池包100输出的第二电压值等于两个电芯模组的额定输出电压之和，即U＝u1+u2＝u3+u4＝48V。
如图13至图16并结合图3与图4所示，所述第三插接组件63包括本体部631和形成在所述本体部631上的公端子632，所述公端子632包括正极公端子633和负极公端子634，所述正极公端子633用于与正极端子51对接，所述负极公端子634用于与负极端子52对接，以此来实现电池包100端子组件50与第三插接组件63公端子632的电性导通，实现电流与电压的传输。
与图9所示的第二插接组件62不同的是：第三插接组件63的正极公端子633与负极公端子634之间的距离大于第二插接组件62的正极公端子623与负极公端子624之间的距离。
当插入所述第三插接组件63时，在外部推力的作用下，正极公端子633和负极公端子634均在对应的第二导引面419的导引作用下逐渐滑入，此时，因第一本体411与第二本体421的长度之和大于第三插接组件63的正极公端子633与负极公端子634之间的距离，故在插入第三插接组件63的过程中，会推动第一本体411和第二本体421相对移动第二距离、所述第一嵌件412和第二嵌件422跟着相对移动第二距离、所述弹性件410被压缩；与此同时，使得所述第一连接片423与第一正极端子511断开、所述第四连接片423’与第三负极端子523断开。
当所述第三插接组件63插入后，所述正极公端子633与第二导引面419下方的第一正极端子511电性接触、第一连接片423的第一接触部4231与对应第四连接片423’的第一接触部4231电性接触、所述第二连接片424的第五接触部4242与对应第五连接片424’的第五接触部4242均发生弹性形变并电性接触、第三连接片425的第七接触部4252与对应第六连接片425’的第七接触部4252也发生弹性形变并电性接触、所述负极公端子634与第二导引面419下方的第三负极端子523电性接触，此时，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第四电芯模组及第三电芯模组相互串联连接，所述电池包100输出的第三电压值为“4n”V。根据“并联分压、串联分流”的原理，此时电池包100输出的第三电压值等于四个电芯模组的额定输出电压之和，即U＝u1+u2+u3+u4＝96V。
根据以上所述，可以看出：选用不同的插接组件60后，可以实现电池包100不同电压的输出，以此来满足三种不同电动工具的电压需求，而且三种电压之间的切换快速、便捷。当然，在电力传输结束后，直接将第一插接组件61或第二插接组件62或第三插接组件63拔出即可，此时第一本体411和第二本体421会在弹性件410的弹性力作用下恢复到初始状态(即低压状态)，以便做好准备等待下一次的插接。
本发明的电池包100还可应用于一种充电系统(未图示)，该充电系统包括前述电池包100和给所述电池包100充电的充电器。当所述充电器与所述电池包100对接进行充电时，所述控制组件40位于第一位置(即处于初始状态)，此时，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互并联，充电器输出的充电电压等于单个电芯模组的额定输出电压，为低电压，保护了电池包100不受高电流、高电压的冲击。
综上所述，本发明的电池包100通过对控制组件40的第一部分41与第二部分42相对移动的距离进行控制，来实现电池包100内各个电芯模组的串、并联状态的切换，继而实现电池包100输出电压的变化，提高了具有该电池包100的工具系统的适配性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1.一种电池包，包括壳体、收容在壳体内的电池组以及与电池组电性连接的端子组件，所述电池组至少包括第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组，所述电池包还包括与所述端子组件电性连接的控制组件，其特征在于：所述控制组件包括左右对称设置的第一部分和第二部分，且所述第一部分与第二部分能够相对移动，当所述控制组件位于第一位置时，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互并联，所述电池包输出第一电压值；当所述第一部分与第二部分相对移动第一距离时，所述控制组件位于第二位置，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组之间串并联组合，所述电池包输出第二电压值；当所述第一部分与第二部分相对移动第二距离时，所述控制组件位于第三位置，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互串联，所述电池包输出第三电压值；所述第一电压值小于第二电压值，所述第二电压值小于第三电压值。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述第一部分包括第一本体和注塑成型在第一本体上的第一嵌件，所述第二部分包括第二本体和注塑成型在第二本体上的第二嵌件，所述第一嵌件和第二嵌件分别与所述端子组件电性连接，所述控制组件还包括位于所述第一本体与第二本体之间的弹性件，当所述第一部分与第二部分相对移动第一距离或第二距离时，所述第一本体和第二本体相对移动、所述弹性件被压缩。
3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于：所述第一嵌件形成于所述第一本体，所述第二嵌件形成于所述第二本体，初始状态下，所述第一嵌件与第二嵌件相互对称，且所述第一嵌件与第二嵌件之间留有间距。
4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于：所述第一嵌件包括同时与第一电芯模组的正极和第四电芯模组的正极电性连接的第一连接片、与第二电芯模组的正极电性连接的第二连接片以及与第三电芯模组的正极电性连接的第三连接片；所述第二嵌件包括同时与第二电芯模组的负极和第三电芯模组的负极电性连接的第四连接片、与第一电芯模组的负极电性连接的第五连接片以及与第四电芯模组的负极电性连接的第六连接片；所述第一连接片与第四连接片对称设置，所述第二连接片与第五连接片对称设置，所述第三连接片与第六连接片对称设置。
5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于：当所述第一部分与第二部分相对移动第一距离时，所述第一嵌件和第二嵌件相对移动、所述弹性件被压缩，使得所述第二连接片与第五连接片电性连接、第三连接片与第六连接片电性连接，所述第一电芯模组与第二电芯模组串联连接，所述第三电芯模组与第四电芯模组串联连接。
6.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于：当所述第一部分与第二部分相对移动第二距离时，所述第一嵌件和第二嵌件相对移动、所述弹性件被压缩，使得所述第一连接片与第四连接片电性连接、所述第二连接片与第五连接片电性连接、第三连接片与第六连接片电性连接，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第四电芯模组及第三电芯模组相互串联连接。
7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于：所述第一部分与第二部分相对移动第二距离后，所述第一连接片与第一电芯模组的正极断开、所述第四连接片与第三电芯模组的负极断开。
8.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于：所述第一连接片包括依次排布的第一接触部、第二接触部及第三接触部，所述第一接触部与第二接触部相互对称，所述第二接触部与第三接触部相互平行；所述第二连接片包括第四接触部和第五接触部，所述第四接触部与第二接触部相互平行，所述第五接触部朝远离第四接触部的方向倾斜设置；所述第三连接片包括第六接触部和第七接触部，所述第六接触部与第四接触部相互平行且与第四接触部和第二接触部前后平齐，所述第七接触部与第五接触部相互平行且与第五接触部前后平齐。
9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于：所述第一本体上开设有供所述第一嵌件部分暴露的第一插槽和第二插槽，所述第二接触部、第四接触部及第六接触部均收容并暴露于第一插槽，所述第三接触部收容并暴露于第二插槽。
10.一种工具系统，其特征在于，包括：
电池包，所述电池包包括壳体、收容在壳体内的电池组、与电池组电性连接的端子组件以及与所述端子组件电性连接的控制组件，所述控制组件包括左右对称设置的第一部分和第二部分，且所述第一部分与第二部分能够相对移动；
第一电动工具，所述第一电动工具能够在第一额定电压下运行，所述第一电动工具设置有第一插接组件；
第二电动工具，所述第二电动工具能够在第二额定电压下运行，所述第二电动工具设置有第二插接组件；
第三电动工具，所述第三电动工具能够在第三额定电压下运行，所述第三电动工具设置有第三插接组件；
当所述电池包与第一电动工具的第一插接组件连接时，所述控制组件位于第一位置，所述电池包输出第一电压值；
当所述电池包与第二电动工具的第二插接组件连接时，所述第一部分与第二部分相对移动第一距离，所述控制组件位于第二位置，所述电池包输出第二电压值；
当所述电池包与第三电动工具的第三插接组件连接时，所述第一部分与第二部分相对移动第二距离，所述控制组件位于第三位置，所述电池包输出第三电压值；所述第一电压值小于第二电压值，所述第二电压值小于第三电压值。
11.根据权利要求10所述的工具系统，其特征在于：所述第一电压值为“n”V，所述第二电压值为“2n”V，所述第三电压值为“4n”V。
12.根据权利要求10所述的工具系统，其特征在于：所述第一部分包括第一本体和注塑成型在第一本体上的第一嵌件，所述第二部分包括第二本体和注塑成型在第二本体上的第二嵌件，所述第一嵌件和第二嵌件分别与所述端子组件电性连接，所述控制组件还包括位于所述第一本体与第二本体之间的弹性件，当电池包与所述第一插接组件连接时，所述控制组件处于初始状态，所述第一嵌件与第二嵌件之间留有间距；当电池包与所述第二插接组件或第三插接组件连接时，所述第一本体和第二本体相对移动第一距离或第二距离、所述弹性件被压缩。
13.根据权利要求12所述的工具系统，其特征在于：所述电池组至少包括第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组，所述第一嵌件包括同时与第一电芯模组的正极和第四电芯模组的正极电性连接的第一连接片、与第二电芯模组的正极电性连接的第二连接片以及与第三电芯模组的正极电性连接的第三连接片；所述第二嵌件包括同时与第二电芯模组的负极和第三电芯模组的负极电性连接的第四连接片、与第一电芯模组的负极电性连接的第五连接片以及与第四电芯模组的负极电性连接的第六连接片；所述第一连接片与第四连接片对称设置，所述第二连接片与第五连接片对称设置，所述第三连接片与第六连接片对称设置。
14.根据权利要求13所述的工具系统，其特征在于：当电池包与所述第一插接组件连接时，所述第一连接片、第二连接片及第三连接片分别与所述第一插接组件的正极端子电性接触，所述第四连接片、第五连接片及第六连接片分别与所述第一插接组件的负极端子电性接触，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互并联。
15.根据权利要求13所述的工具系统，其特征在于：当电池包与所述第二插接组件连接时，所述第一嵌件和第二嵌件相对移动第一距离、所述弹性件被压缩，使得所述第一连接片与第二插接组件的正极端子电性接触、所述第二连接片与第五连接片电性连接、第三连接片与第六连接片电性连接、所述第四连接片与第二插接组件的负极端子电性接触，所述第一电芯模组与第二电芯模组相互串联形成第一电池串，所述第三电芯模组与第四电芯模组相互串联形成第二电池串，所述第一电池串与第二电池串相互并联。
16.根据权利要求13所述的工具系统，其特征在于：当电池包与所述第三插接组件连接时，所述第一嵌件和第二嵌件相对移动第二距离、所述弹性件被压缩，使得所述第一连接片与第四连接片电性连接、所述第二连接片与第五连接片电性连接、第三连接片与第六连接片电性连接，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第四电芯模组及第三电芯模组相互串联连接。
17.根据权利要求16所述的工具系统，其特征在于：所述电池包与所述第三插接组件连接时，所述第一连接片与第一电芯模组的正极断开、所述第四连接片与第三电芯模组的负极断开，所述第三插接组件的正极端子与第一电芯模组的正极电性连接、负极端子与第三电芯模组的负极电性连接。
18.根据权利要求13所述的工具系统，其特征在于：所述第一连接片包括依次排布的第一接触部、第二接触部及第三接触部，所述第一接触部与第二接触部相互对称，所述第二接触部与第三接触部相互平行；所述第二连接片包括第四接触部和第五接触部，所述第四接触部与第二接触部相互平行，所述第五接触部朝远离第四接触部的方向倾斜设置；所述第三连接片包括第六接触部和第七接触部，所述第六接触部与第四接触部相互平行且与第四接触部和第二接触部前后平齐，所述第七接触部与第五接触部相互平行且与第五接触部前后平齐。
19.根据权利要求18所述的工具系统，其特征在于：所述第一本体上开设有供所述第一嵌件部分暴露的第一插槽和第二插槽，所述第二接触部、第四接触部及第六接触部均收容并暴露于第一插槽，所述第三接触部收容并暴露于第二插槽；当所述第一插接组件插入后，其正极端子收容于所述第一插槽并与第二接触部、第四接触部及第六接触部电性接触；当所述第二插接组件插入后，其正极端子收容于所述第二插槽并与所述第三接触部电性接触。
20.一种充电系统，其特征在于，包括：
电池包，所述电池包包括壳体、收容在壳体内的电池组、与电池组电性连接的端子组件以及与端子组件电性连接的控制组件，所述电池组至少包括第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组，所述控制组件包括左右对称设置的第一部分和第二部分，且所述第一部分与第二部分能够相对移动，当所述控制组件位于第一位置时，所述电池包输出第一电压值；当所述第一部分与第二部分相对移动第一距离时，所述控制组件位于第二位置，所述电池包输出第二电压值；当所述第一部分与第二部分相对移动第二距离时，所述控制组件位于第三位置，所述电池包输出第三电压值；所述第一电压值小于第二电压值，所述第二电压值小于第三电压值；
充电器，用于给所述电池包充电，当所述充电器与所述电池包对接进行充电时，所述控制组件位于第一位置，所述第一电芯模组、第二电芯模组、第三电芯模组及第四电芯模组相互并联。
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