CN112087011A - 一种电池包 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池包，可拆卸地连接到用电器和充电器，所述电池包包括电池组、控制模块、第一端子和第二端子；控制模块通过第一端子检测外部设备的类型，如果为用电器，则控制模块仅执行过充和过放判断中的过放判断，若过放则从第二端子输出异常信号，如果为充电器，则控制模块仅执行过充和过放判断中的过充判断，若过充则从第二端子输出异常信号本发明的有益效果是：电池包识别外部设备类型，为充电器时屏蔽过放故障检测，为用电器时屏蔽过充故障检测，提高了电池包的智能化程度，使得电池包的使用更加方便。

Description

一种电池包

技术领域

本发明涉及一种电源领域，具体的涉及一种电池包。

背景技术

在电动工具领域，电动工具常采用高能量密度的电池包作为便携电源，为电动工具供电。电池包由多节电池组成，有一个接口单元可实现与工具或充电器的连接，当与工具配接时电池包对其放电，当与充电器配接时充电器对电池包内的电池充电，实现重复使用。随着技术的发展，采用锂电池构成的锂电池包逐渐成为主流，由于锂电池的能量密度大等优点，锂电池包具有容量大、体积小等优势，为手持式电动工具甚至电动汽车等提供能源。

通常，电池包具有过充过放检测功能，当电池包发生过充故障或过放故障时，均从同一端口输出一个表示发生故障的异常信号。当外部设备接收到异常信号时，可以获知电池包发生故障，但无法判断电池包的发生那一种故障，进而导致当电池包发生过放故障且连接充电器时，发生充电器只能识别到故障而却无法对电池包充电，这样的电池包将无法被充电，也无法再次投入使用的问题，不符合电池包的循环使用要求的，当电池包发生过充故障且连接电动工具时，发生电动工具只能识别到故障而却无法对电池包放电，电池包满电却无法再工具上使用，显然是不合理的。

发明内容

基于此，针对传统的电池包发生过放且连接充电器时无法充电、发生过充切连接工具时无法放电的问题，本发明的一种实施例提供一种电池包，可拆卸地连接到外部设备以进行充电或放电，所述外部设备包括用电器和充电器，所述电池包包括：电池组、控制模块、第一端子和第二端子；所述电池组包括多个串联连接的电芯；所述第一端子和所述第二端子连接所述控制模块，且连接到所述外部设备；所述控制模块连接每节所述电芯，用于采集所述电芯的单节电压，且所述控制模块内预设有第一电压和第二电压，第一电压大于第二电压；所述控制模块通过所述第一端子检测所述外部设备的类型，当所述外部设备为充电器，所述控制模块将所述单节电压与所述第一电压比较，且不与第二电压比较，若任意一节所述电芯的单节电压大于所述第一电压，则判断所述电池包处于过充状态，所述控制模块控制所述第二端子输出异常信号；当所述外部设备为用电器，所述控制模块将所述单节电压与所述第二电压比较，且不与第一电压比较，若所述单节电压小于所述第二电压，则判断所述电池包处于过放状态，所述控制模块控制所述第二端子输出所述异常信号。

进一步的，所述电池包还包括开关模块，所述开关模块包括控制端、第一端和第二端，所述开关模块的控制端连接所述控制模块，所述开关模块的第一端连接所述第二端子，所述开关模块的第二端接地；所述控制模块通过所述控制端控制所述开关模块断开或闭合，当所述开关模块断开时，所述第二端子与地断开，所述外部设备检测所述第二端子悬空，以使得所述第二端子输出异常信号。

进一步的，所述电池包还包括温度检测模块，用于检测所述电池包的温度，所述温度检测模块一端连接所述第二端子，另一端连接所述开关模块的第一端；所述开关模块闭合时，所述第二端子通过所述温度检测模块接地，所述外部设备通过所述第二端子检测所述温度检测模块从而获得电池包的温度，以使所述第二端子输出所述电池包的温度。

进一步的，所述控制模块包括通信单元，与所述第一端子连接，当所述控制模块判断所述电池包处于过充状态或过放状态时，所述通信单元通过所述第一端子输出异常信号，所述外部设备接收所述异常信号并停止充电或放电。

进一步的，当所述电池包连接所述外部设备，所述控制模块用于在预设时间内从所述第一端子检测是否接收到所述外部设备的数字信号；若是，则所述控制模块根据所述数字信号判断所述外部设备的类型；若否，所述控制模块检测所述第一端子处的模拟信号，并根据所述模拟信号判断所述外部设备的类型；当判断所述外部设备为充电器，所述电池包处于充电状态；当判断所述外部设备为用电器，所述电池包处于放电状态。

进一步的，所述控制模块包括通信单元和工作状态识别接口，所述通信单元包括发送接口和接收接口；所述发送接口、接收接口和工作状态接口分别连接至所述第一端子，所述控制模块通过所述接收接口从所述第一端子检测是否接收到所述外部设备的数字信号，所述控制模块通过所述工作状态识别接口检测所述第一端子处的模拟信号。

进一步的，所述通信单元为串行通信单元，所述第一端子为半双工的串行接口，通信单元通过所述第一端子与所述外部设备进行串口通信，以接收所述数字信号。

进一步的，所述数字信号包括第一握手信号和第二握手信号；当所述控制模块接收到的数字信号为第一握手信号，则判断所述外部设备的类型为充电器；当所述控制模块接收到的数字信号为第二握手信号，则判断所述外部设备的类型为用电器。

进一步的，所述数字信号包括参数读取指令，所述控制模块从所述第一端子接收到所述参数读取指令时，通过第一端子向外部设备发送所述电池包的工作参数和/或状态参数。

进一步的，所述外部设备为充电器时，所述工作参数包括最大允许充电电压、最大允许充电电流、最大允许充电温度、最小允许充电温度的任意一个；

所述状态参数包括所述状态参数包括整包电压、电芯的单节电压、电池包温度和故障状态的任意一个。

进一步的，所述外部设备为用电器时，所述工作参数包括最大允许放电电压、最大允许放电电流、最大允许放电温度、最小允许放电温度的任意一个；所述状态参数包括所述状态参数包括整包电压、电芯的单节电压、电池包温度和故障状态的任意一个。

进一步的，所述控制模块内存有预设值，当所述控制模块判断所述模拟信号的电压状态大于等于所述预设值，则所述外部设备为充电器，当所述控制模块判断所述模拟信号的电压状态小于所述预设值，则判断所述外部设备为用电器。

本发明上述实施例提供的电池包，其控制模块可以判断电池包的电压状态，且可以通过第一端子识别外部设备的类型，当控制模块识别到外部为充电器，屏蔽过放故障检测，当控制模块识别到外部为用电器，屏蔽过充故障检测，则控制模块通过进行综合判断后从第二端子输出正常/异常信号，提高了电池包的智能化程度，使得电池包的使用更加方便。

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为本申请的一个实施例提供的电池包工作状态的识别方法流程图；

图2为本申请的一个实施例提供的电池包结构示意图；

图3为本申请的又一实施例提供的电池包结构示意图；

图4为本申请的又一实施例提供的电池包结构示意图；

图5为本申请的又一实施例提供的电池包结构示意图；

图6为本申请的又一实施例提供的电池包结构示意图；

图7为本申请的又一实施例提供的电池包结构示意图；

图8为本申请的又一实施例提供的电池包结构示意图；

图9为本申请的又一实施例提供的电池包结构示意图；

图10为本申请的又一实施例提供的电池包结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本发明。

如图1所示，本申请的一个实施例提供电池包工作状态的识别方法，其中，电池包连接外部设备以进行充电或放电。外部设备包括用电器和充电器，工作状态包括充电状态和放电状态。电池包包括通信端子，当电池包连接外部设备时与外部设备建立通信。该方法包括以下步骤：

S100：检测电池包的通信端子是否接收到外部设备的数字信号。

电池包上电后即开启通信功能，与外部设备进行通信，在通信过程中，外部设备作为主机发送数字信号，电池包作为从机接收数字信号并回复。本实施例中，数字信号可以是握手信号。首先，电池包需要判断外部设备是否具有通信功能，即电池包上电后，电池包内的控制模块在一定时间内检测是否接收到外部设备发送的数字信号。

S300：若是，则根据数字信号判断外部设备的类型。

其中，数字信号携带有外部设备的信息，例如外部设备的类型信息，则不同类型的外部设备可以发送不同的数字信号，则电池包即可以识别数字信号的不同，来判断外部设备是用电器还是充电器。例如，数字信号可以是由具备通信功能的外部设备发送的握手信号。不同的外部设备其发送的握手信号携带的源地址信息也不同，因此，电池包接收到握手信号后，可根据握手信号的源地址确定外部设备的类型。

S500：若否，则检测电池包的通信端子处的模拟信号，根据模拟信号判断外部设备的类型。

若一定时间内，电池包没有接收到数字信号，则判断外部设备不具备通信功能，即电池包不能通过通信功能获得数据来获知外部设备的类型。此时，电池包的控制模块关闭通信功能，并检测电池包的通信端子处的模拟信号来判断外部设备的类型。本实施例中，模拟信号可以是通信端子处的电压状态。其他实施例中，电池包的控制模块也可以选择不关闭通信功能，原因为电池包作为通信从机，默认处于接收状态，不主动对通信端子发送数据，不对检测通信端子的模拟信号产生影响。

电池包的通信端子用于连接外部设备，外部设备包括用电器或充电器，当充电器或用电器分别与电池包连接时，充电器或用电器内与所述电池包的通信端子形成连接的模拟电路是不同的，进而导致反映在所述通信端子上的模拟信号不同，因此，电池包可以通过检测通信端子处的模拟信号来判断外部设备的类型

S700：当判断外部设备为充电器，电池包处于充电状态。

S900：当判断外部设备为用电器，电池包处于放电状态。

上述实施例提供的电池包工作状态的识别方法及电池包，电池包通过检测通信端子处的数字信号，与外部设备通信判断外部连接的是充电器还是用电器，进而判断是要充电还是放电。当外部设备不具备通信功能时，电池包也可通过检测通信端子处的模拟信号判断外部设备的类型，即电池包既可用于不带通信功能的外部设备，也可用于带通信功能的外部设备，使用场景多，且电池包仅需要一个端口既可接收数字信号也可接收模拟信号来判断出外部设备的类型，端口数量少，集成度高。

请继续参见图1，在其中一个实施例中，数字信号包括第一握手信号和第二握手信号。根据数字信号判断外部设备的类型包括：

S320：当数字信号为第一握手信号，则判断外部设备为充电器。

当握手信号为第一握手信号，电池包接收到第一握手信号后，检测所述第一握手信号的源地址，即可判断出外部连接的为充电器。电池包识别出第一握手信号后，回复该第一握手信号。电池包识别到外部设备为充电器后，电池包仅执行过充判断和过放判断中的过充判断。本实施例中，电池包执行过充判断即为电池包采集电池组的电压判断自身是否过充，若过充则输出异常信号，所述充电器接收到所述异常信号并停止充电，若没有过充，则进入充电状态。

在其他实施例中，电池包接收到握手信号后，若无法识别握手信号，则回复无法识别的信号，此时，外部设备与电池包握手失败，电池包通过检测通信端子处的模拟信号来判断外部设备的类型。

S340：接收充电器发送的参数读取指令。

当电池包与充电器握手成功后，电池包即可与充电器建立通信关系，在通信时，充电器作为主机发送命令，电池包作为从机接收命令。每隔第一预设时间，充电器会发送参数读取指令，电池包则每隔第一预设时间接收充电器的参数读取指令。

S360：根据参数读取指令，发送电池包的工作参数和/或状态参数。

电池包接收到参数读取指令后，解析参数读取指令携带的信息，并发送对应的工作参数和/或状态参数至充电器。

工作参数为电池包电芯的选型、电芯串并联结构特征等决定的固定不变的参数，反映电池包允许工作的界限值，工作参数已预先存储于电池包内。本实施例中，由于外部设备为充电器，充电对应的工作参数包括预设的充电参数，充电参数的类别包括预设电压信息、预设电流信息和预设温度信息。预设电压信息可以是电池包的最大允许充电电压，预设电流信息可以是最大允许充电电流，预设温度信息可以是最大允许充电温度和最小允许充电温度。状态参数为电池包工作过程中的反映电池包的当前状态的并会实时变化的参数，是一个变化量。本实施例中，状态参数包括包括整包电压、电芯的单节电压、电池包温度和故障状态中的任一个。其中，故障状态可以是过充故障、过放故障、过温故障、不均衡故障等。充电器可根据接收到的工作参数和/或状态参数调整充电状态。

S380：接收充电器发送的充电状态知会指令，并进入低功耗模式，其中，充电状态知会指令包括充电器的故障信息或电池包的满充信息。

可以理解的是，电池包具有正常功耗模式和低功耗模式。其中，低功耗模式具有第一功耗，正常功耗模式具有第二功耗，且第一功耗小于第二功耗。第一功耗或第二功耗可以是一个数值，也可以是一个数值范围。

充电器可以根据通信端子接收到的状态参数中的电池包的整包电压或者充电器直接检测电池包的整包电压来或者其它判断条件来判断电池包是否已充满，若电池包已充满，则发送充电状态知会指令，该充电状态知会指令中携带了电池包的满充信息。电池包接收到充电状态知会指令后，获知电池包已充满，则控制模块控制电池包由正常功耗模式进入低功耗模式。

在另一个实施例中，若充电器判断自身发生故障，同样发送充电状态知会指令，该充电状态知会指令携带了充电器的故障信息，同时，充电器停止为电池包充电。电池包接收到该充电状态知会指令后，获知充电器故障无法再充电，则电池包进入低功耗模式。

进一步的，请继续参见图1，在其中一个实施例中，根据数字信号判断外部设备的类型之后还包括：

S310：当数字信号为第二握手信号，则判断外部设备为用电器。

电池包接收到第二握手信号后，根据第二握手信号携带的源地址，即可判断出外部连接的为用电器。电池包回复第二握手信号，则握手成功。电池包识别到外部设备为用电器后，仅执行过充判断和过放判断中的过放判断，本实施例中，电池包执行过放判断即为电池包采集电池组电压判断自身是否过放，若发生过放，则对外输出异常信号，所述用电器接收到所述异常信号并停止放电。

当电池包与用电器通信时，每隔预设时间，用电器先发送一个第二握手信号，电池包每隔预设时间回复第二握手信号，握手成功后，用电器再发送参数读取指令，即用电器会循环发送第二握手信号和参数读取指令。当然，用电器也可只发送一次第二握手信号，握手成功后，再循环发送参数读取指令。

在其他实施例中，电池包接收到第二握手信号后，若无法识别第二握手信号，则回复无法识别的信号，此时，外部设备与电池包握手失败，电池包通过检测通信端子处的模拟信号来判断外部设备的类型。

S330：接收用电器的参数读取指令。

每当电池包与用电器握手成功后，电池包即可接收到用电器发送的参数读取指令并解析。

S350：根据所述参数读取指令，发送所述电池包的工作参数和/或状态参数。

电池包根据解析出的指令信息，发送对应的工作参数和/或状态参数至用电器。本实施例中，工作参数为电池包电芯的选型、电芯串并联结构特征等决定的固定不变的参数，反映电池包允许工作的界限值，工作参数已预先存储于电池包内。本实施例中，由于外部设备为用电器，放电对应的工作参数包括预设的放电参数，放电参数的种类也包括预设电压信息、预设电流信息和预设温度信息。预设电压信息可以是电池包的最小允许放电电压，预设电流信息可以是最大允许放电电流，预设温度信息可以是最大允许放电温度和最小允许放电温度。状态参数为电池包工作过程中反映电池包的当前状态的并会实时变化的参数，是一个变化量。本实施例中，状态参数包括整包电压、电芯的单节电压、电池包温度和故障状态中的任一个。其中，故障状态可以是过充故障、过放故障、过温故障、不均衡故障等。用电器可根据接收到的工作参数和/或状态参数调整工作状态。

上述实施例提供的电池包的工作状态的识别方法，可以通过与外部设备建立通信关系，通过通信端子获取的数字信号号来判断外部设备的类型，也可检测通信端子的模拟信号来识别外部设备的类型。因此，本实施例提供的电池包的方法，通过检测同一个端子上的信号，采用两种不同的识别方法，不仅可以检测具有通信功能的外部设备的类型，也可以检测不具有通信功能的外部设备的类型，该方法简单、效果好，依赖的硬件的端口数量少，集成度高，应用这种方法的电池包通用不带通信和带通信的两种不同平台的外部设备，使用场景多，通用性高。

在另一个实施例中，若一段时间内电池包没有检测到通信端子处的数字信号，则说明外部设备不具备通信功能，检测通信端子处的模拟信号，进而判断外部设备的类型。

本实施例中，电池包可以根据模拟信号判断通信端子与外部设备的连接状态。需要说明的是，不具备通信功能的充电器具备与电池包的通信端子相适配的端口，而不具备通信功能的用电器不具备与通信端子适配的端口。因此，当外部设备为不具备通信功能的设备时，电池包分别连接充电器和用电器时，通信端子处的模拟信号的电压状态大小不同，且通信端子的连接状态不同，电池包可以通过检测通信端子的模拟电压的电压状态或通信端子处的连接状态判断外部设备的类型。电池包内存有预设电压值，若电池包检测到通信端子处的模拟信号的电压状态大于等于预设电压值，则通信端子处的连接状态为已连接，电池包可判断外部设备为充电器。若电池包检测到通信端子处的模拟信号的电压状态小于预设电压值，则通信端子处的连接状态为未连接，电池包可判断外部设备为用电器。

在另一个实施例中，不具备通信功能的充电器和用电器均具有与通信端子相适配的端口，但充电器和用电器分别与电池包的通信端子产生连接的端口处模拟电路不同，通信端子上表现出来的模拟信号的电压状态大小不同，则电池包通过检测通信端子处模拟信号的大小来判断外部设备的类型。若模拟信号的电压状态大于等于预设电压值，则判断外部设备为充电器，若模拟信号的电压状态小于预设电压值，则判断外部设备为用电器。例如，充电器对电池包的通信端子提供一个R1阻值的上拉电阻的和5V的上拉电压，用电器提供一个R1阻值的上拉电阻和3.3V的上拉电压，则电池包上通信端子处连接充电器和用电器时的电压状态不同。

上述实施例提供的电池包，既可用于具备通信功能的外部设备，也可用于不具备通信功能的外部设备，当用于不具备通信功能的外部设备时，既可用于具有与通信端子相适配的端口的外部设备，也可用于不具有与通信端子相适配的端口的用电器，应用场景广泛。

请参见图2，本申请的又一实施例提供一种电池包，包括控制模块110和通信端子120。其中，通信端子120用于连接外部设备，外部设备的类型包括用电器和充电器。本实施例中，控制模块110可以是MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)。

当电池包连接外部设备后，控制模块110用于在预设时间内从通信端子120检测是否接收到数字信号。本实施例中，数字信号可以是外部设备发送的握手信号。当控制模块110通过通信端子120检测到数字信号，则可以根据数字信号判断外部设备的类型。

当控制模块110在预设时间内没有检测到数字信号，则控制模块110判断外部设备不具备通信功能。此时，控制模块110检测通信端子120处的模拟信号来判断外部设备的类型。

当控制模块110判断外部设备为充电器，电池包处于充电状态。当判断外部设备为用电器，电池包处于放电状态。

上述实施例提供的电池包，通过检测通信端子处的数字信号，与外部设备通信判断外部连接的是充电器还是用电器，进而判断是要充电还是放电。当外部设备不具备通信功能时，电池包也可通过检测通信端子处的模拟信号判断外部设备的类型，即电池包既可用于不带通信功能的外部设备，也可用于带通信功能的外部设备，使用场景多，且电池包仅需要一个端口既可接收数字信号也可接收模拟信号来判断出外部设备的类型，端口数量少，集成度高。

在其中一个实施例中，控制模块110还包括通信单元111和工作状态识别接口119。其中，通信单元111包括发送接口112和接收接口113。发送接口112、接收接口113和工作状态识别接口119均连接至通信端子120。电池包还包括转换模块130，转换模块130一端连接发送接口112，另一端连接通信端子120。转换模块130用于将通信单元111发出的信号传送至外部设备，而阻止外部设备的信号通过发送接口112流向通信单元111，使得外部设备发送的信号只能经通信端子120和接收接口113流向通信单元111。本实施例中，转换模块130可以是由通信单元111控制的开关。

通信单元111可设置在发送状态或接收状态，发送状态时通信单元111将要传输的数据通过发送接口112从通信端子120向外发送，接收状态时通信单元111通过接收接口113从通信端子110上获得数据。可以理解的是，通信单元111内还包括寄存器，可用于寄存接收到的数字信号或要发送的数字信号。控制模块110通过检测通信单元111的寄存器可判断是否接收到外部的数字信号。当接收到数字信号即可根据数字信号判断外部设备的类型，若没有接收到数字信号，则控制模块110检测通信端子120处的模拟信号判断外部设备的类型。

本实施例中，通信单元111可以为串行通信单元，通信端子120可以为半双工的串行接口。通信单元111通过通信端子120与外部设备进行串口通信，以接收外部设备的数字信号。

在其中一个实施例中，若通信单元111在预设时间内接收到数字信号，则外部设备具备通信功能，通信单元111可以根据数字信号识别外部设备的类型。本实施例中，数字信号可以是握手信号。不同的外部设备类型发送的握手信号也不同。当通信单元111接收到第一握手信号，通过解析第一握手信号携带的源地址，即可判断外部连接的是充电器。当通信单元111接收到第二握手信号，通过解析第二握手信号携带的源地址，即可判断外部连接的是用电器。通信单元111接收到握手信号后并回复同意，则握手成功，电池包即可进入充电状态或放电状态，且在充放电过程中与外部设备进行实时通信。当电池包与外部设备进行通信时，通信端子120为一个端子，既可发送又可以接收数据，但不能同时发送和接收，通信单元111通过通信端子120与外部设备进行串口通信。

在其中一个实施例中，当外部设备具有通信功能，外部设备与电池包握手成功后，向电池包发送的数字信号包括参数读取指令。电池包的控制模块110从所述通信端子120接收参数读取指令时，通过所述通信单元120向外部设备发送对应的工作参数和/或状态参数至充电器。外部设备接收到工作参数和/或状态参数后可以控制电池包的充电过程或放电过程。

当所述外部设备为充电器时，其中，工作参数包括预设的充电参数，充电参数的类别包括预设电压信息、预设电流信息和预设温度信息。预设电压信息可以是电池包的最大允许充电电压，预设电流信息可以是最大允许充电电流，预设温度信息可以是最大允许充电温度和最小允许充电温度。状态参数包括电池包的整包电压、电芯的单节电压、电池包温度和故障状态中的任一个。

当所述外部设备为用电器时，其中工作参数包括预设的放电参数，放电参数的类别包括预设电压信息、预设电流信息和预设温度信息。预设电压信息可以是电池包的最大允许放电电压，预设电流信息可以是最大允许放电电流，预设温度信息可以是最大允许放电温度和最小允许放电温度。状态参数包括电池包的整包电压、电芯的单节电压、电池包温度和故障状态中的任一个。

在上述实施例中，电池包识别出外部设备的类型不同时，电池包会做出不同的控制，如上述通过通信端子向外传输的数据是不同的，如此，电池包更加智能化，避免了电池包执行多余的控制动作，提高了效率。

在其中一个实施例中，当外部设备为具有通信功能的充电器时，外部设备与电池包握手成功后，向电池包发送的数字信号还包括充电状态知会指令。所述充电器从通信端子120接收到电池包的整包电压后或者采集电池包正负极获得电池包的整包电压后，可以根据预设的满充截止电压判断电池包是否充满。当充电器判断电池包已充满，则充电器发送充电状态知会指令，该充电状态知会指令携带有电池包的满充信息。当充电器检测到自身故障，则充电器发送充电状态知会指令，该充电状态知会指令携带有充电器故障信息，并停止对电池包充电。电池包具有低功耗模式和正常功耗模式，低功耗模式具有第一功耗，正常功耗模式具有第二功耗，且第一功耗小于第二功耗。第一功耗或第二功耗可以是一个数值，也可以是一个数值范围。当控制模块110从所述通信端子接收到充电状态知会指令，控制电池包从所述正常功耗模式切换为所述低功耗模式，降低电池包在不使用时的功耗。

具体的，请继续参见图2，本实施例中控制模块110可以是MCU，电源开关114和稳压单元115均设置于MCU内部。电源开关114的一端连接电池组150的正极，另一端连接稳压单元115，稳压单元115用于将电池组150的电压转换为工作电源，工作电源一方面为MCU供电，另一方面通过MCU的引脚输出并为电池包内的其他工作电路供电。控制模块110接收到充电状态知会指令后，控制电源开关114断开，使得稳压单元115无法输出工作电源，进而电池包内的MCU和其他工作电路不工作，电池包即可由正常功耗模式进入低功耗模式。当电池包进入低功耗模式时，由于电池包的电池始终有自放电损耗，电池包内部功耗接近0.5uA，几乎为零。因此，在电池包充满后进入低功耗模式，可以降低电池包的功耗，节约能量。

当然，在其他实施例中，电源开关114和稳压单元115也可以设置在MCU外部，稳压单元115输出的工作电源为MCU和电池包的外围工作电路供电。当MCU接收到充电状态知会指令后，控制电源开关114断开，使得稳压单元115无法输出工作电源，则MCU和其他工作电路均断电，电池包内的功耗为0。

在其中一个实施例中，控制模块110还可以通过通信单元111发送电池包类型信号至外部设备。外部设备接收到电池包类型信号后，识别电池包的类型，并调整相应的充电电流或放电电流以适配电池包。

在其中一个实施例中，电池包还包括温度检测模块140，连接控制模块110，用于采集电池包的温度信息，并将电池包的温度信息通过通信端子120发送至外部设备。外部设备可以根据接收到的温度信息判断电池包是否发生过温，若电池包发生过温，则外部设备切断与电池包的连接，使得电池包停止充放电。

在一个实施例中，当通信单元111在预设时间内没有接收到外部设备的数字信号，则控制模块110检测通信端子120处的模拟信号来判断外部设备的类型。

需要说明的是，不具备通信功能的充电器具有与电池包的通信端子120相适配的端口，并且充电器的端口处设置有外设电源和上拉电阻，当充电器与电池包连接时，电池包可通过通信端子120检测到模拟信号。不具备通信功能的用电器不具有与电池包通信端子120相适配的端口，当用电器连接电池包时，电池包的通信端子120悬空。可知，电池包分别连接充电器和用电器时，通信端子处的模拟信号的电压状态大小不同，且通信端子的连接状态不同，因此，控制模块110可通过检测通信端子的模拟电压的电压状态或通信端子120处的连接状态判断外部设备的类型。若电池包检测到通信端子120处的模拟信号的电压状态大于等于预设电压值，则通信端子120处的连接状态为已连接，电池包可判断外部设备为充电器。若电池包检测到通信端子120处的模拟信号的电压状态小于预设电压值，则通信端子120处的连接状态为未连接，电池包可判断外部设备为用电器。

在另一个实施例中，不具备通信功能的充电器和用电器均具有与通信端子120相适配的端口，但充电器和用电器分别与电池包的通信端子产生连接的端口处模拟电路不同，通信端子上表现出来的模拟信号的电压状态大小不同，则电池包通过检测通信端子120处模拟信号的大小来判断外部设备的类型。若模拟信号的电压状态大于等于预设电压值，则判断外部设备为充电器，若模拟信号的电压状态小于预设电压值，则判断外部设备为用电器。例如，充电器对电池包的通信端子提供一个R1阻值的上拉电阻的和5V的上拉电压，用电器提供一个R1阻值的上拉电阻和3.3V的上拉电压，则电池包上通信端子处连接充电器和用电器时的电压状态不同。

具体的，所述电池包还包括一个种类识别元件180，其一端连接至所述通信端子120，另一端接地，种类识别元件180优选电阻，表示电池包的类型信息，不同种类的电池包的种类识别元件180不同，阻值不同，所述外部设备可通过通信端子120检测种类识别元件180，从而获知电池包的类型。

上述实施例提供的电池包，不仅可以用于不具备通信功能的外部设备，也可以用于具备通信功能的外部设备，普适性广。且电池包可通过一个端口识别具有通信功能的外部设备的类型和不具备通信功能的外部设备的类型，端口数量少，功能多。当电池包与具备通信功能的外部设备建立通信后，电池包可以根据外部设备发送的询问数据的参数读取指令而向外传输各种数据，指导与不同外部设备平台匹配时的充电或放电过程，通用性高，还可根据充电器反馈的携带有电池包满充信息或充电器故障信息的充电状态知会指令进入低功耗状态，从而降低了电池包在不使用时的功耗，节约能源。

请参见图3，在其中一个实施例中，电池包包括电池组150、控制模块110、第一端子120和第二端子160。其中，第一端子120为前述通信端子120，所述第二端子160为状态指示端子。第一端子120和第二端子160连接控制模块110，且均用于连接外部设备，外部设备的类型包括用电器或充电器。

电池组150包括多个串联连接的电芯，控制模块110具有多个引脚，分别连接每节电芯的两端，用于采集每节电芯的单节电压。控制模块110内预设有第一电压和第二电压，且第一电压大于第二电压。控制模块110用于将采集到的单节电压与第一电压或第二电压比较，判断电池组150是否过充或过放。本实施例中，控制模块110可以是MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)。MCU内具有数据处理单元，用于将采集到的单节电压进行数据处理。

控制模块110还通过第一端子120检测外部设备的类型。当外部设备为充电器，控制模块110只判断电池包是否处于过充状态，不判断电池包是否处于过放状态，即控制模块110将采集到的单节电压与第一电压比较不与第二电压比价，若任意一节电芯的单节电压大于第一电压，则电池包处于过充状态，控制模块110通过第二端子160输出异常信号。即使存在单节电压小于第二电压，控制模块110仍控制电池包进入充电状态。

当控制模块110通过通信端子120检测到外部设备为用电器，控制模块110只判断电池包是否处于过放状态，不判断电池包是否处于过充状态，即控制模块110将采集到的单节电压与第二电压比较不与第一电压比较。若任意一节电芯的单节电压小于第二电压，则电池包处于过放状态，控制模块110通过第二端子160输出异常信号。即使存在单节电压大于第一电压，则控制模块110仍控制电池包进入放电状态。

上述实施例提供的电池包，其控制模块110具有判断电池包是否处于过充或过放状态的功能，当电池包发生过充或过放时，控制模块110均从同一端口输出异常信号，无需采用多个端口，提高了端口集成度。相较于传统技术中，控制模块连接外部设备时同时进行过充、过放判断，并输出相同异常信号，外部设备无法根据该异常信号判断是过充还是过放，因此，传统技术中若发生过放且连接充电器时，充电器由于接收到异常信号无法对电池包充电，若发生过充且连接用电器时，用电器由于接收到异常信号使得电池包无法对用电器放电。而本申请先判断外部设备的类型，若是充电器，则只进行过充判断不进行过放判断，若是用电器，则只进行过放判断不进行过充判断，提高了电池包的智能化程度。

可以理解的是，在进行过充判断或过放判断之前，还有识别外部设备类型的步骤。本实施例中，控制模块110可以通过检测通信单元111是否接收到外部设备的数字信号，若接收到数字信号，则根据数字信号判断外部设备的类型，若没有接收到数字信号，则控制模块110通过检测通信端子120处的模拟信号来判断外部设备的类型。具体判断方式如前述，这里不再赘述。进一步的，所述数字信号还包括参数读取命令和/或充电状态知会命令，所述控制模块接收这些数字信号，并进行相应的控制-输出工作参数和/或状态参数、进入低功耗，具体控制过程和效果如前述，这里不在赘述。

请参见图4，在其中一个实施例中，电池包还包括开关模块170，开关模块170包括控制端、第一端和第二端。其中，开关模块170的控制端连接控制模块，用于接收控制模块110的控制信号，并根据控制信号导通或断开。开关模块170的第一端连接第二端子160，开关模块170的第二端接地。

当控制模块110通过第一端子120检测到外部设备为充电器，且通过检测单节电压检测到电池包处于过充状态，或当控制模块110通过第一端子120检测到外部设备为用电器，且通过检测单节电压检测到电池包处于过放状态，则控制模块110发送第一控制信号至开关模块170的控制端并控制开关模块170断开，以使外部设备设备检测到第二端子160悬空，也即第二端子160输出异常信号。当外部设备检测到第二端子160悬空，断开与电池包的连接，停止充电或放电过程。

具体的，本实施例中，开关模块170可以包括至少一个晶体管，晶体管可以是N型晶体管也可以是P型晶体管，本实施例以开关模块包括一个N型晶体管为例进行说明。N型晶体管的控制端即为栅极，第一端即为漏极，第二端即为源极。N型晶体管的控制端连接控制模块110，漏极连接第二端子160，源极接地。当电池包连接充电器，且控制模块110检测到电池包过充时，或电池包连接用电器，且控制模块110检测到电池包过放时，控制模块110发送的控制信号为低电平信号，N型晶体管在低电平信号的控制下断开，使得第二端子160到控制模块110的通路断开。当外部设备检测到第二端子160处的无穷大信号，可判断出电池包故障，则外部设备断开与电池包的连接，使电池包停止充放电。

在其中一个实施例中，电池包还包括前述温度检测模块140，温度检测模块140第一端连接开关模块170的第一端。第二端连接第二端子160，当电池包连接充电器，且控制模块110检测到电池包未发生过充时，或电池包连接用电器，且控制模块110检测到电池包未发生过放时，则控制模块110控制开关模块170导通，使得外部设备通过第二端子160连接温度检测模块140，以读取电池包的温度信息。所述温度检测模块140的第一端还连接所述控制模块110，用于将采集到的所述电池包的温度信息发送至所述控制模块110。

具体的，本实施例中，温度检测模块140可以是热敏电阻，开关模块170可以是N型晶体管。热敏电阻一端连接N型晶体管的漏极，N型晶体管源极接地，热敏电阻的另一端连接第二端子160。当外部设备与电池包连接时，外部设备与第二端子160连接的端口处设有外设电源和上拉电阻，外设电源和上拉电阻通过热敏电阻和N型晶体管接地，外部设备可通过读取热敏电阻的阻值读取电池包的温度信息。当外部设备判断电池包发生过温时，则断开与电池包的连接，使得电池包停止充电或放电。

上述实施例提供的电池包包括第二端子160，可连接外部设备。当电池包接入外部设备时，电池包可通过第二端子160输出异常信号，使得外部设设备接收异常信号后与电池包断开。同时，电池包还可通过第二端子160输出电池包的温度至外部设备，因此，通过一个端口可输出两种信号，实现了端口复用，减少了电池包的端口数量。

在其中一个实施例中，所述控制模块还110包括上述通信单元111和工作状态识别接口119，所述通信单元111和所述工作状态识别接口119的连接电路、实现功能与前述实施例相同，不再赘述。

在其中一个实施例中，所述控制模块110在判断所述电池包处于过充状态或过放状态时，还将通过所述通信单元111从所述第一端子120输出一个异常信号，所述外部设备接收所述异常信号并停止充电或放电。如此，电池包发生过充或过放故障时，第一端子120和第二端子160双备份输出异常信号，告知外设电池包已发生故障，保证了安全性。

请参见图5，在其中一个实施例中，电池包包括电池组150、状态指示端子160和控制模块110。其中，状态指示端子160即为前文所述第二端子160。状态指示端子连接至控制模块110，并用于连接外部设备。控制模块110分别连接电池组150中每节电芯，用于采集每节电芯的单节电压，并根据该单节电压判断电池组150是否处于不均衡状态。当电池组150处于不均衡状态时，控制模块控制状态指示端子160输出异常信号。外部设备接收到异常信号后停止充电或放电。

具体的，控制模块110中存有第一预设差值。在充放电阶段，控制模块110还用于根据采集到的单节电压确定最大电压值和最小电压值，并计算最大电压值和最小电压值的电压差值，当最大电压值和最小电压值的电压差值大于等于预存的第一预设差值，则控制模块110判断电池包处于不均衡状态，此时电池包属故障状态，因此控制模块110控制开关模块170断开，以使第二端子160输出异常信号。外部设备接收到异常信号后，可以断开与电池包的连接，停止充电或放电。

上述实施例提供的电池包可采集每节电芯的单节电压，并根据单节电压判断自身是否处于不均衡状态，当处于不均衡状态时，电池包对外输出异常信号，使得外部设备接收到异常信号后控制停止充电或放电。因此，无需电池包内部断开充放电过程，简化了电池包结构，降低了电池包成本。

在其中一个实施例中，控制模块110采集到单节电压后，还可将单节电压与预存的第一电压、第二电压比较，若单节电压大于第一电压，则电池包处于过充状态，控制模块110从第二端子160输出异常信号。若单节电压小于第二电压，则电池包处于过放状态，控制模块110从第二端子160输出异常信号。

上述实施例提供的电池包，当电池包发生过充故障、过放故障或不均衡故障时，均从同一端口也即第二端子160输出异常信号至外部设备，因此一个端口可以输出多种状态的信号，提高了端口的集成度。

在其中一个实施例中，电池包还包括开关模块170，控制模块110通过开关模块170连接状态指示端子160。开关模块170包括控制端、第一端和第二端。其中，开关模块170的控制端连接控制模块，用于接收控制模块110的控制信号，并根据控制信号导通或断开。开关模块170的第一端连接第二端子160，开关模块170的第二端接地。

当控制模块110通过检测单节电压检测到电池包处于过充状态，或当控制模块110通过检测单节电压检测到电池包处于过放状态，或控制模块110判断电池包处于不均衡状态，则控制模块110发送第一控制信号至开关模块170的控制端并控制开关模块170断开，以使外部设备设备检测到第二端子160悬空，也即第二端子160输出异常信号。当外部设备检测到第二端子160悬空，断开与电池包的连接，停止充电或放电过程。在其中一个实施例中，电池包还包括前述温度检测模块140，所述温度检测模块140与所述开关模块170的连接电路和控制方式如前所述，不再赘述。

在其中一个实施例中，进一步的，温度检测模块的第一端还连接所述控制模块，用于将采集到的所述电池包的温度信息发送至所述控制模块。如此，所述第一端子即实现了向外部设备传输温度数据，还实现了向电池包内部的控制模块传输温度数据。

在其中一个实施例中，控制模块110还用于在充电阶段比较各个单节电压，并确定最小电压值。同时，控制模块110还用于计算各节电芯的单节电压与最小电压值的电压差值，根据该电压差值和预存的第二预设差值，确定电池包中各节电芯的容量是否均衡。若每节电芯与最小容量电芯的电压差值均小于第二预设差值，则电池包中各节电芯容量均衡。若至少有一节电芯的容量与最小容量电芯的差值大于第二预设差值，则电池包中各节电芯容量不均衡，此时，将需要进行电量均衡的电芯设为目标电芯，不需要进行电量均衡的电芯设为正常电芯。其中，目标电芯的单节电压与最小电压值的电压差值大于等于第二预设差值，正常电芯的电压差值与最小电压值的电压差值大于等于第二预设差值。本实施例中，第二预设差值为30mV，当然，第二预设差值也可以为其他值，用户可根据自身需求设置。

当确定目标电芯后，根据预设的均衡周期，对目标电芯进行放电。其中，每个均衡周期均包括均衡阶段和在均衡阶段之后的检测阶段。在均衡阶段，对第一次确定的目标电芯进行放电。在检测阶段，控制模块110再次检测每节电芯的单节电压，并根据单节电压再次确定最小电压值。需要说明的是，最小电压值通过实时比较单节电压得出。由于均衡阶段对目标电芯进行放电，同时各节电芯处于充电状态，因此每个检测阶段的最小电压值可能不同，需要通过比较单节电压再次确定最小电压值。比较目标电芯与最小电压值的电压差值，当该电压差值小于第三预设差值时，则控制模块控制该目标电芯变为正常电芯。同时控制模块比较上一阶段的正常电芯的单节电压和最小电压值的电压差值，当该电压差值大于等于第二预设差值，则将该正常电芯变换为目标电芯。重复上述均衡周期，直至检测阶段结束时，控制模块110检测到电芯中不存在目标电芯，则均衡结束，若存在目标电芯，则进入下一均衡周期。本实施例中，第三预设差值小于第二预设差值，具体的，第三预设差值可以为10mV，当然，用户也可根据需求选择。

进一步的，请继续参见图5，在其中一个实施例中，控制模块110还包括至少一个泄流单元116，每个泄流单元116与每节电芯一一对应连接。每个泄流单元116均包括一个泄流开关和泄流电阻，泄流开关一端连接电芯和上一级泄流电阻的一端，另一端连接本级电芯对应的泄流电阻的一端。在均衡周期，控制模块110确定目标电芯后，控制目标电芯对应连接的泄流开关闭合，以使目标电芯通过泄流电阻放电。在检测周期，控制模块110控制目标电芯对应的泄流开关断开，以停止目标电芯的放电。

上述实施例提供的电池包，在充放电时，电池包的控制模块还可检测电池包各节电芯是否电压均衡，若不均衡，则通过周期性放电的方式对目标电芯进行放电，以使电压均衡。

在其中一个实施例中，请继续参见图5，电池包还包括开关激活电路190和外围工作电路220，控制模块110还通过开关激活电路190连接至状态指示端子160。控制模块110包括电源开关114，电源开关114连接电池组150，以使电池组150通过电源开关114为控制模块110和外围工作电路220供电。当开关激活电路190通过状态指示端子160获取外部设备的激活信号后，开关激活电路190控制电源开关导通，电池组150可以为控制模块110和外围工作电路220供电，进而电池包可以从低功耗模式切换为正常功耗模式。

在另一个实施例中，请继续参见图5，控制模块110上具有一个连接状态识别接口，控制模块110通过该连接状态识别接口直接连接至状态指示端子160。控制模块110内存有连接识别预设电压，该连接识别预设电压用于判断外部设备与电池包是否连接。

需要说明的是，外部设备具有与状态指示端子160相适配的端口，且外部设备的端口处设有电源和上拉电阻。当外部设备与电池包连接时，状态指示端子160处具有电压状态，当外部设备与电池包断开连接时，状态指示端子悬空。

具体的，控制模块110检测状态指示端子160处的电压状态来判断是否介入外部设备。当状态指示端子160出的电压状态大于等于连接识别预设电压，则电池包与外部设备连接。当状态指示端子160处的电压状态小于连接预设识别电压，则电池包与外部设备断开连接，此时，电池包由低正常功耗模式进入低功耗模式。

请参见图6，在其中一个实施例中，电池包包括电池组150和连接电池组的电路模块210。电路模块210为电池包的工作电路，可以由硬件电路组成，也可以由芯片及其外围电路组成。电路模块210通过电池组150供电工作。电路模块210具有低功耗模式和正常功耗模式。其中，低功耗模式具有第一功耗，正常功耗模式具有第二功耗，且第一功耗小于第二功耗。可以理解的是第一功耗或第二功耗可以是一个数值，也可以是一个数值范围，例如，第一功耗为A，第二功耗为B，A>B,例如第一功耗为A1～A2，第二功耗为B1～B2，A2>A1>B2>B1，例如第一功耗为A，第二功耗为B1～B2，A>B2>B1。可以理解的是，电路模块210进入低功耗模式时即整个电池包进入低功耗模式，电路模块210进入正常功耗模式时即整个电池包进入正常功耗模式。电路模块210在正常功耗模式时是上电工作的，此时电路模块210才能进入如下的多种检测和控制。

当电路模块210获知电池组150已充满时，电路模块210从正常功耗模式切换至低功耗模式，以降低电池包不工作时的功耗。

电池包具有多个并列的进入低功耗模式的条件，当发生其中任意一个时，电路模块210将从正常功耗模式切换到低功耗模式，如下，将一一列举。

请继续参见图6，在其中一个实施例中，电池包包括前述第一端子120，第一端子120连接电路模块210，用于连接外部设备。

当外部设备为充电器，且充电器具备通信功能，充电器与电池包握手成功后，发送参数读取指令。电池包接收参数读取指令后，发送对应的工作参数和/状态参数至充电器。本实施例中，状态参数包括包括整包电压、电芯的单节电压、电池包温度和故障状态中的任一个。充电器接收到电池包的整包电压后可以根据预设的满充截止电压判断电池包是否充满。若整包电压大于满充截止电压，电池包已充满，则充电器向第一端子120发送携带有电池包满充信息的充电状态知会指令并停止对电池包充电。电路模块210接收到该充电状态知会指令后则获知电池组已充满，进而控制从正常功耗模式进入低功耗模式。

在其中一个实施例中，电池组150还包括串联连接的电芯，电路模块210连接每节电芯，用于采集每节电芯的单节电压，并根据单节电压判断电池包是否充满。当判断电池组充满，即电路模块210获知电池组已充满，则电路模块210从正常功耗模式切换为低功耗模式。

在其中一个实施例中，电路模块210还用于检测电池组150的至少一个工作参数，并根据电池组150的工作参数判断电池组150是否处于故障状态。当电池组150处于故障状态，则电路模块210从正常功耗模式切换为低功耗模式。

具体的，电路模块210可根据单节电压判断电池组150是否处于故障状态。其中故障状态可以是过充状态、过放状态或不均衡状态。电路模块210内预存有第一电压和第二电压，且第一电压大于第二电压。在充电时，电路模块210将采集到的单节电压与第一电电压比较，若任意一单节电压大于第一电压，则电池包发生过充故障。在放电时，电路模块210将采集到的单节电压与第二电压比较，若任意一单节电芯的单节电压小于第二电压，则电池包发生过放故障。在充电和放电时，电路模块210根据采集到的单节电压计算最大电压值和最小电压值，若最大电压值和最小电压值的电压差值大于电路模块210内的第一预设差值，则电池包发生不均衡故障。当电池包发生上述故障，则电路模块210从正常功耗模式切换为低功耗模式。

在其中一个实施例中，若充电器检测到自身故障，则发送携带有充电器故障信息的充电状态知会指令给所述第一端子120，并停止对电池包充电。电路模块210接收到该充电状态知会指令后，从正常功耗模式进入低功耗模式。

请继续参见图6，在其中一个实施例中，电池包还包括第二端子160(也即前述状态指示端子)，连接电路模块210。当电池包连接外部设备时，第二端子160也与外部设备连接。

电路模块210还可通过检第二端子160处的电压状态判断是否连接外部设备。其中，电压状态为第二端子160处电压的大小。当第二端子160连接外部设备时，外部设备可提供外设电源和上拉电阻，使得第二端子160处存在偏压。当第二端子160没有连接外部设备时，第二端子160悬空。因此，电路模块210可通过检测第二端子160处的电压状态判断是否连接外设。

当电路模块210检测到第二端子160处的电压状态大于等于预存的连接识别预设电压，则判断所述电池包与所述外部设备连接，电路模块210不会根据上述判断结果对当前自身的正常功耗模式进行改变。当电路模块210检测到第二端子160处的电压状态小于连接识别预设电压，则判断所述电池包与所述外部设备断开连接，此时，电路模块210主动地从正常功耗模式进入低功耗模式。本实施例中，电路模块210包括控制模块110，连接识别预设电压存储于控制模块110内，且连接识别预设电压可以与控制模块110内的识别预设电压相同，也可以与控制模块110内的识别预设电压不同。

在其中一个实施例中，当电路模块210通过第一端子120判断外部设备为充电器，电池包进入充电状态并启动电路模块210内的定时器。定时器预设有第一时间。当定时器的时间达到预设的第一时间，则电路模块210默认电池包已充满，此时电路模块210从正常功耗模式进入低功耗模式。

需要说明的是，上述实施例中，当电池包进入低功耗模式时，电池包内的功耗为微安级别，接近于零功耗。

上述实施例提供的电池包在充电器无法判断是否充满时，可通过自身预设足够的充电时间，当预设时间达到，则自动进入低功耗，提高了电池包的智能化程度。

综上，上述多个实施例共提出了六种进入低功耗模式的条件：1、从充电器获知充满；2电池包自检充满；3、电池包自检故障；4、充电器故障；5、外部设备断开；6、充电达到预设时间。上述实施例提供的电池包，在发生其中任意一个条件时自动进入低功耗模式，提高电池包智能化的同时，也降低了电池包不使用时的功耗。本领域技术人员可以理解的是，上述六种条件可以独立应用于一个电池包，也可以相互组合应用于电池包，从而构成多种不同的实施例电池包，这种组合应用是简单的容易实现的，不在赘述，均属于本发明的保护范围。

请继续参见图6，在其中一个实施例中，电路模块210连接电源开关114，电源开关连接电池组150，电池组150通过电源开关为电路模块210供电。当电路模块210控制电源开关114断开，则电路模块210的供电断开，电路模块210从正常功耗模式切换为低功耗模式。

请参见图7，在其中一个实施例中，电路模块210包括前述控制模块110和连接控制模块110的外围工作电路220。

其中，控制模块110包括电源开关114、稳压单元115和内部工作电路116。电池组150的正极连接电源开关114的一端，电源开关114的另一端连接稳压单元115的一端。稳压单元115用于将电池组150的电源进行变换并输出工作电源并为内部工作电路116和外围工作电路220供电。控制模块110内除去上述电源开关114和稳压单元115的电路都属于内部工作电路116。所述内部工作电路包括前述的通信单元111，并执行前述的通信、过充故障、过放故障、不均衡故障、电量均衡等等的多种功能的运行，并实现上述六种进入低功耗模式的条件的判断。电源开关114闭合时，内部工作电路116和外围工作电路220供电工作，则电路模块210处于正常功耗模式，以即电池包处于正常功耗模式。

当电源开关114断开，则稳压单元115的输入被切断进而也无法输出工作电源，此时，内部工作电路116和外围工作电路220断电，则电路模块210从正常功耗模式进入低功耗模式。

本实施例中，控制模块110可以是MCU。

进一步的，电路模块210还包括开关激活电路190，所述电池包包括至少一个端子，所述至少一个端子连接所述电路模块，且所述电池包通过所述至少一个端子连接所述外部设备；所述开关激活电路190一端连接所述至少一个端子，另一端连接到控制模块110内的电源开关114。开关激活电路190被配置为依据外部设备的连接或断开控制电源开关的通或断，当所述电池包连接所述外部设备，所述至少一个端子从所述外部设备接收激活信号并传给所述开关激活电路，所述开关激活电路控制所述电源开关导通，所述电路模块从所述低功耗模式切换到正常功耗模式。可以理解的是，至少一个端子，即有一个端子或多个端子，这一个或这多端子都可以分别获得激活信号，并传递给开关激活电路190，从而控制电源开关114导通。并且，为多个端子时，例如包括两个不同端子时，任意一个端子获得激活信号时，即所述开关激活电路能接收到激活信号，控制电源开关114导通。综上可知，所述至少一个端子是具有激活正常功耗模式的功能的端子。

进一步的，当电源开关114闭合，内部工作电路116获得供电开始工作后，内部工作电路可发送控制信号至电源开关114，以控制电源开关的通断。本实施例中，当控制信号为高电平，则可控制电源开关114导通，当控制信号为低电平，则可控制电源开关114断开。当所述内部工作电路116判断发生满足了上述六种进入低功耗模式的条件的任意一个时，所述内部工作电路116立刻或延时一段时间后发送一个低电平的控制信号，控制电源开关114断开，则电路模块切换至低功耗模式。

进一步的，开关激活电路190包括充电单元和激活开关193。激活开关193包括控制端、第一端和第二端。激活开关193的控制端连接充电单元的一端，充电单元的另一端连接所述至少一个端子。激活开关193的第一端连接电池组的电源，激活开关193的第二端连接电源开关114。

所述外部设备具有与所述至少一个端子相适配的端口，且端口处具有上拉电阻和外设电源。因此外部设备连接电池包时，电池包的所述至少一个端子处的电压状态由第一电压升高至第二电压，也即外部设备通过该端子输入了激活信号。进而外部设备可以通过所述至少一个端子对所述充电单元充电。充电单元可控制激活开关193导通，激活开关193控制电源开关114导通，稳压单元115可接收电池组150的电源电压并将电池组150的电源电压转换为工作电源为内部工作电路116和外围工作电路220供电，则电路模块210从低功耗模式切换到正常功耗模式。

具体的，当所述至少一个端子包括多个端子时，例如N个，一种实施方式为所述充电单元为一个充电单元，同时连接到N个端子上，任意一个端子上有激活信号，则充电单元被充电；另一个实施方式为所述充电单元包括多个(N个)，与至少一个端子的多个的数量相同，并且分别连接到一个端子上，当其中一个端子有激活信号时，与其对应连接的充电单元被充电。

具体的，参见图7，在其中一个实施例中，所述至少一个端子包括前述第一端子120，即通信端子120，所述充电单元包括第一充电单元。第一端子120连接至开关激活电路190，开关激活电路190可从第一端子120接收外部设备的激活信号，并控制电源开关114导通，以使电路模块210从低功耗模式切换为正常功耗模式。可以理解的是，根据前述实施例，所述通信单元11连接至所述第一端子120，所述通信单元11通过所述第一端子120与外部设备通信；并且，所述种类识别元件180连接至所述第一端子120，所述外部设备可通过所述第一端子120检测所述种类识别元件180，获得所述电池包的类型信息。综上，即所述第一端子120同时具备通信的功能和种类识别的功能，且具有激活正常功耗模式的功能。具体的，激活开关193包括控制端、第一端和第二端。激活开关193的控制端连接第一充电单元191的一端，第一充电单元191的另一端连接状态指示端子160。激活开关193的第一端连接电池组的电源，激活开关193的第二端连接电源开关114。

当外部设备为充电器或具备通信功能的用电器，充电器或具备通信功能的用电器具有与第一端子120相适配的端口，且端口处具有上拉电阻和外设电源。因此外部设备连接第一端子120时，第一端子120处的电压状态由第一电压升高至第二电压，也即外部设备通过第一端子120输入了激活信号。进而外部设备可以通过第一端子120对第一充电单元191充电。第一充电单元191可控制激活开关193导通，激活开关193控制电源开关114导通，稳压单元115可接收电池组150的电源电压并将电池组150的电源电压转换为工作电源为内部工作电路116和外围工作电路220供电，则电路模块210从低功耗模式切换到正常功耗模式。

进一步的，所述至少一个端子还包括前述第二端子160，即状态指示端子160，所述充电单元包括第二充电单元。当电池包连接外部设备，电池包可通过第二端子160接收外部设备的激活信号并传输至开关激活电路190，开关激活电路190根据激活信号控制电源开关114导通，以使电路模块210从低功耗模式切换为正常功耗模式。可以理解的是，根据上述实施例，电路模块检测所述电池组的至少一个工作参数，并根据所述工作参数判断所述电池组是否处于故障状态，当判断所述电池包处于故障状态时，所述电路模块控制所述第二端子输出一个异常信号，所述工作参数包括电压、温度等的任意一个，所述故障状态包括过充故障、过放故障、过温故障、不均衡故障等的任意一个；并且，所述电路模块内存有连接识别预设电压，所述电路模块检测所述第二端子处的电压状态，并与连接识别预设电压比较，当所述电压状态大于等于所述连接识别预设电压，则所述电池包与所述外部设备连接；当所述电压状态小于所述连接识别预设电压，则电池包与所述外部设备断开，所述电路模块从所述正常功耗模式切换为所述低功耗模式即所述第一端子同时具备通信和种类识别的功能。综上，即所述第二端子160同时具备故障输出的功能和识别外设断开进入低功耗的功能，且具有激活正常功耗模式的功能。

具体的，第二充电单元192一端连接第二端子160，另一端连接激活开关193的控制端。由于外部设备与第二端子160连接的端口处设有外设电源和上拉电阻，因此外部设备连接第二端子160时，第二端子160处的电压状态由第一电压升高至第二电压，也即外部设备通过第二端子160输入了激活信号。外部设备可通过第二端子160对第二充电单元192充电。第二充电单元192可控制激活开关193导通，使得激活开关190控制电源开关114闭合，电路模块210可从低功耗模式切换到正常功耗模式。

上述实施例中，激活开关193可以是晶体管，晶体管类型可以是N型也可以是P型，用户可根据自身需求选择。

在另一个实施例中，电池包的所述至少一个端子仅包括前述第一端子120，具有前述通信的功能、种类识别的功能和激活正常功耗模式的功能，具体方式不再赘述。

在另一个实施例中，电池包的所述至少一个端子仅包括前述第二端子160，具有前述故障输出的功能、识别外设断开进入低功耗的功能和激活正常功耗模式的功能，具体方式不再赘述。

在另一个实施例中，电池包的所述至少一个端子包括第一端子和/或第二端子，第一端子具有前述激活正常功耗模式的功能，且具有前述通信的功能和/或种类识别的功能，第二端子除具备激活正常功耗模式的功能外，还具有故障输出的功能和/或识别外设断开进入低功耗的功能。

可以理解的是，具有激活正常功耗模式的至少一个端子，本领域技术人员可根据实际设计需求选择复用通信的功能、种类识别的功能、故障输出的功能、识别外设断开进入低功耗的功能中的一种和几种，至少一个端子的个数可根据需求选择，例如可达到4个，分别复用上述中的一种功能。这种组合选择会构造出多种不同的实施例，是简单易实现的，均属于本发明的保护范围。

上述实施例中，第一充电单元191和第二充电单元192优选电容元件，由于电容元件的充电特性，上述第一充电单元191和第二充电单元192的第二端的电压是变化的，具体为一个上升再减小的过程。激活开关193有一个导通电压，本实施例中假设该导通电压为0.7V，只有当激活开关193的第二端的电压大于导通电压时，才能控制激活开关193导通，从而电源开关114闭合，电池包上电进入正常功耗模式。因此开关激活电路190从所述第一端子120或第二端子160获得的激活信号是一个瞬时信号，第一端子120和第二端子160处持续的高电压(即本实施例中的第二电压)，不是所述激活信号，并不能使的激活开关导通。当开关激活电路190获得所述瞬时的激活信号时，激活开关193瞬间闭合，电源开关114瞬间闭合，稳压单元115瞬间输出工作电源，所述内部工作电路116瞬间上电工作，电池包进入正常功耗模式，并且内部工作电路116在上电的同时输出一个高电平的控制信号给所述电源开关114维持其导通，此时电池包实现了上电激活(即激活正常功耗模式)和供电自锁，锁定在正常功耗模式，电池包能开始工作并持续工作。

上述实施例中，所述内部工作电路116执行了图6中电路模块210的所述多种动作——获知电池包充满、判断电池包故障、获知充电器故障、检测第二端子获知电池包与外部设备断开、充电时定时器计时，并在之后内部工作电路116输出一个低电平的控制信号给所述电源开关114，使其断开，从而电池包中断自身的供电自锁，从正常功耗模式切换到低功耗模式。

在其中一个实施例中，所述端子为前述第一端子120(通信端子)，可以使得上述激活开关193闭合，第一端子120连接所述通信单元和/或种类识别元件，具体的的连接电路和控制方式如前所述，不再赘述。

在其中一个实施中，所述端子为前述第二端子160(状态指示端子)，可以使得上述激活开关193闭合，具体的第二端子的功能如前所述，如所述电路模块检测所述电池组的至少一个工作参数，并根据所述工作参数判断所述电池组是否处于故障状态；当判断所述电池包处于故障状态时，所述电路模块控制所述端子输出一个异常信号，所述故障状态包括前述的过充故障、过放故障、不均衡故障和其他电池故障；如所述电路模块内存有连接识别预设电压，所述电路模块检测所述端子处的电压状态，并与连接识别预设电压比较，当所述电压状态大于等于所述连接识别预设电压，则所述电池包与所述外部设备连接；当所述电压状态小于所述连接识别预设电压，则电池包与所述外部设备断开，所述电路模块从所述正常功耗模式切换为所述低功耗模式；和前述的第二端子160的其他的功能，不再赘述。

上述实施例提供的电池包既可以通过第一端子120激活，从低功耗模式切换为正常功耗模式，也可以从第二端子160激活，从低功耗模式切换为正常功耗模式。同时，第二端子160还可输出异常信号、温度信号等，提高了端口集成度，减少端口数量，进而减小电池包体积。在另一个实施例中，请继续参见图6，电池包还包括按键101，开关激活电路190可通过按键101接地。开关激活电路可根据按键101的闭合或断开控制开关电源114的通或断。

外围工作电路220还包括电量显示模块，与按键101连接。当用户按下按键101，按键101闭合，开关激活电路190可控制激活开关193导通，以使电路模块210从低功耗模式进入正常功耗模式。同时，电量显示模块也被激活以显示电池组150的电量。同样的，电池包可以由所述按键101实现上电激活和供电自锁，原理相同，具体步骤不再赘述。

上述实施例提供的电池包，其可以在电池包发生故障时、电池包满充时、充电器发生故障时、或电池包与外部设备断开连接时从正常功耗模式进入低功耗模式，从而可以降低电池包的功耗。当电池包与外界设备连接时，电池包可自动进入正常功耗模式，实现了电池包的智能化。

请参见图8，在其中一个实施例中，电池包还包括存储单元117，存储单元117可设置于电池包的控制模块110中，且存储单元117中存有电池包的所述工作参数，具体为充电参数和放电参数。

控制模块还包括通信单元111，连接至存储单元117。当电池包的通信单元111通过通信端子120连接到外部设备并与外部设备建立通信后，通信单元111可从通信单端子120发送充电参数或放电参数至外部设备。外部设备可根据充电参数控制充电过程，或根据放电参数控制放电过程。

在其中一个实施例中，充电参数包括最大允许充电电流。当电池包与充电器连接时，充电器可接受电池包的最大允许充电电流，并根据最大允许充电电流设置恒流充电电流值，以控制恒流充电过程。例如，与电池包连接的充电器的最大输出充电电流为4A，默认恒流充电电流即为4A，而该电池包能接收的最大允许充电电流仅为2A，因此如果充电器默认采用4A作为恒流充电值，显然不合适，电池包将立刻损坏。上述实施例中，充电器将获知电池包的最大允许充电电流，与自生的最大输出充电电流进行比较，取其中的较小值2A，作为对该电池包充电过程的恒流电流值。如此，可有效的保护电池包。

在其中一个实施例中，充电参数还包括最大允许充电温度、最小允许充电温度。充电器接收到最大允许充电温度、最小允许充电温度后可设置充电过温保护值。当充电器通过通信接收到电池包的温度，或通过电池包的第二端子160接收到电池包的温度后，将接收到的电池包温度与充电过温保护值比较。当电池包的温度超过了充电过温保护值时，说明电池包发生了过温故障，此时，充电器控制停止充电。

在其中一个实施例中，充电参数还包括最大允许充电电压。当充电器连接电池包时，充电器可根据最大允许充电电压设置恒压充电电压值，以控制恒压充电过程。上述实施例中，同前述最大允许充电电流的原理，充电器的最大输出充电电压与电池包的最大允许充电电压，将存在不匹配的情况，将两者进行比较，取较小值作为充电器对该电池包的恒压充电的恒压电压值，可有效的保护电池包。

在其中一个实施例中，放电参数包括最大允许放电电流。当用电器与电池包连接时，用电器根据接收到的最大允许放电电流设置过流保护值。当用电器检测到电池包的放电电流时，将电池包的放电电流与过流保护值比较，过放电电流大于过流保护值，则用电器控制电池包停止充电。

在其中一个实施例中，放电参数还包括最大允许放电温度、最小允许放电温度。用电器接收到最大允许放电温度、最小允许放电温度后可设置放电过温保护值。当用电器通过通信接收到电池包的温度，或通过电池包的第二端子160接收到电池包的温度后，将接收到的电池包温度与放电过温保护值比较。当电池包的温度超过了放电过温保护值时，说明电池包发生了过温故障，此时，用电器控制电池包停止放电。

在其中一个实施例中，放电参数还包括最小允许放电电压。用电器可以根据电池包的最小允许放电电压设置过放保护值，即前述的第二电压。当用电器获取电池包的放电电压，将电池包的放电电压与过放保护值比较。当电池包的放电电压小于等于过放保护值，说明电池包发生过放故障，则用电器控制电池包停止放电。

传统技术中，一种外部设备同时可适配多种类的电池包，不同类型电池包的充电情况和放电情况存在一定的差异，如上述提高的充电参数和放电参数，为实现更好的充放电控制/保护，该电池包设置有不同的代表类型的识别元件，外部设备可检测识别元件，从而识别出不同电池包类型，对不同类型的电池包设置不同的控制参数，如上述恒流充电值、放电过温保护值等。但这种方式有局限性，外部设备只能识别出预先设置好的几种识别元件，只能适配这几个固定类型的电池包，电池包只有安装到该适配的外部设备上才能获得较友好的控制。上述实施例提供的电池包，通过通信与外部设备连接，并可通过通信单元发送预设的充电参数和放电参数至外部设备，使得外部设备可以直接根据充电参数或放电参数控制充电过程或放电过程，不再受识别元件的限制，只要外部设备具有基础的通信功能。相较于传统技术中电池包只能适配于固定型号的外部设备，外部设备只能适配几种类型的电池包，本申请中电池包和外部设备的适配范围更广，同时保证的良好的充放电控制。

本申请的一个实施例提供一种充电系统，包括充电器和上述电池包。电池包可拆卸地安装在充电器上。电池包包括存储单元117和通信单元111。存储单元117中存储有电池包的充电参数。通信单元117可通过通信端子120连接到充电器并与充电器建立通信，具体建立通信的过程已在前文中阐述，此处不再赘述。通信单元111可以将存储单元117中存储的充电参数发送至充电器。其中，充电参数可以包括最大允许充电电流、最大允许充电温度、最小允许充电温度和最大允许充电电压。进而，充电器可以根据接收到的充电参数控制电池包的充电过程。具体控制过程已在前文中阐述，此处不再赘述。可以理解的是，不同的电池包可以具有不同的充电参数，充电器根据接收到的不同的充电参数控制对应的电池包充电。

上述实施例提供的充电系统中，电池包内预存有充电参数，当电池包与充电器连接时，充电器可根据接收到的充电参数控制电池包的过程，继而一种充电器可匹配多种具有不同充电参数的电池包，扩大了电池包的应用范围。

本申请的一个实施例提供一种放电系统，包括用电器和前述电池包。电池包可拆卸地安装在用电器上以进行放电。电池包包括存储单元117和通信单元111。存储单元117中存储有电池包的放电参数。通信单元117可通过通信端子120连接到用电器并与用电器建立通信，具体建立通信的过程已在前文中阐述，此处不再赘述。通信单元111可以将存储单元117中存储的放电参数发送至用电器。其中，放电参数可以包括最大允许放电电流、最大允许放电温度、最小允许放电温度和最小允许放电电压。进而，勇电器可以根据接收到的放电参数控制电池包的放电过程。具体控制过程已在前文中阐述，此处不再赘述。可以理解的是，不同的电池包可以具有不同的放电参数，用电器根据接收到的不同的充电参数控制对应的电池包充电。

上述实施例提供的放电系统中，电池包内预存有放电参数，当电池包与用电器连接时，用电器可根据接收到的放电参数控制电池包的放电过程，继而一种用电器可匹配多种具有不同放电参数的电池包，扩大了电池包的应用范围。

在其中一个实施例中，请参见图9，电池包包括监测单元118、通信单元111和通信端子120。其中，监测单元118和通信单元111可以均设置于电池包的控制模块110中。监测单元118可以采集并获取电池包的状态参数。状态参数为电池包工作时的实时参数，状态参数具体可以包括整包电压、电芯的单节电压、电池包温度和故障状态中的任一个。通信单元111连接监测单元118，用于接收监测单元118采集到的状态参数。通信单元111还通过通信端子120连接外部设备，并通过通信端子120接收外部设备发送的参数读取指令，并传给监测单元118。通信单元111根据参数读取指令将电池包的状态参数通过通信端子120发送至外部设备。

上述实施例提供的电池包仅作为一个数据采集端，不主动通过通信单元向外传输数据，当外部设备有需求时才会对外传输数据，首先避免了电池包与外部设备同时主动发送数据的线路冲突，其次，电池包作为通信从机，只有在有需求时才向外发送电池包信息，避免电池包不断主动向外发送数据执行无用操作，浪费电池包的能量。

在其中一个实施例中，电池包包括种类识别元件180，种类识别元件180连接于通信端子。当电池包识别外部设备时，外部设备通过通信端子检测种类识别元件180，以识别电池包的类型。本实施例中，种类识别元件180可以是识别电阻，识别电阻的一端连接通信端子，另一端接地。当外部设备连接到通信端子120时，外部设备可检测到识别电阻的大小，不同大小的识别电阻对应不同规格的电池包，因此外部设备可通过检测识别电阻的大小检测电池包的类型，进而控制充电过程或放电过程。

假设电池包作为通信主机，则通信单元会不断地通过通信端子向外发送数据，通信端子上会持续的有电压变动，该通信端子只能单独用做通信，有局限性。上述实施例提供的电池包，在与外部设备通信时作为从机，其通信端子只有接收到外部设备的指令才会向外发送数据，该段时间在向内或向外传输数据，受通信影响而持续电压波动，在其余时间通信单元处于接收状态等待，通信端子上没有数据传输，通信端子实际是空闲的，其电压状态稳定不变。本实施例中，通过在通信端子120处连接种类识别元件180，可以使通信端子120复用新的功能，外部设备检测通信端子120的种类识别元件来识别电池包类型。因此，在上述其余时间内，外部设备可以通过通信端子120准确地检测种类识别元件180来识别电池包的类型，不受通信的影响。如此，电池包作为通信从机时通信端子可复用多种功能，电池包端子数量少，结构紧凑，通信功能优选配置。

在其中一个实施例中，当电池包连接外部设备后，通信单元111可以从通信端子120接收外部设备的数字信号，并将数字信号传输至监测单元118。监测单元118用于在预设时间内检测是否从通信单元111接收到数字信号，即检测是否从通信端子120接收到所述外部设备发出的数字信号。本实施例中，数字信号包括外部设备发送的握手信号、参数读取指令等。当通信单元111通过通信端子120检测到数字信号，则监测单元118可以根据数字信号判断外部设备的类型。

当通信单元111在预设时间内没有检测到数字信号，则监测单元118判断外部设备不具备通信功能。此时，监测单元118检测通信端子120处的模拟信号来判断外部设备的类型。当判断外部设备为充电器，电池包处于充电状态。当判断外部设备为用电器，电池包处于放电状态。此处，监测单元118设置于控制模块110内，监测单元118根据数字信号或模拟信号判断外部设备类型的方式，同前述的控制模块110根据数字信号或模拟信号判断外部设备类型，不再赘述。

假设电池包作为通信主机，则通信单元111会不断地通过通信端子120向外发送数据，通信端子120上会持续的有电压变动，该端子只能单独用做通信，有局限性。上述实施例提供的电池包，在与外部设备通信时作为从机，其通信端子120只有接收到外部设备的指令才会向外发送数据，该段时间在向内或向外传输数据，受通信影响而持续电压波动，在其余时间通信单元111处于接收等待状态，通信端子120上没有数据传输，通信端子120实际是空闲的，其电压状态稳定不变。本实施例中，在通信端子120复用新的功能——从通信端子识别不带通信的外部设备的类型。因此，在上述其余时间内，电池包可以通过通信端子120准确地识别出不带通信的外部设备的类型，不受通信的影响。如此，电池包作为通信从机时通信端子120可复用多种功能，电池包端子数量少，结构紧凑，通信功能优选配置。

下面提供一个本申请的具体应用场景：

请参见图10，本申请的一个实施例提供一种电池包，包括电池组150和控制电路板，控制电路板包括控制模块110、温度检测模块140、通信端子120和状态指示端子160。其中，通信端子120为前述第一端子，状态指示端子160为前述第二端子。通信端子120和状态指示端子160用于连接外部设备，外部设备的类型包括用电器和充电器。当电池包连接外部设备后，控制模块110用于在预设时间内检测通信端子120是否接收到外部设备的数字信号。其中，数字信号可以是握手信号。当控制模块110在预设时间内没有接收到数字信号，则控制模块110判断外部设备不具备通信功能。此时，控制模块110通过检测通信端子120处的模拟信号来判断外部设备的类型。需要说明的是，不具备通信功能的充电器具有与电池包的通信端子120相适配的端口，并且充电器的端口处设置有外设电源和上拉电阻，当充电器与电池包连接时，电池包可通过通信端子120检测到模拟信号。不具备通信功能的用电器也不具有与电池包通信端子120相适配的端口，当用电器连接电池包时，电池包的通信端子120悬空。因此，控制模块110可通过检测通信端子120处的连接状态判断外部设备的类型。若电池包检测到通信端子120处的模拟信号的电压状态大于等于预设电压值，则通信端子120处的连接状态为已连接，电池包可判断外部设备为充电器。若电池包检测到通信端子120处的模拟信号的电压状态小于预设电压值，则通信端子120处的连接状态为未连接，电池包可判断外部设备为用电器。

当外部设备为充电器时，控制模块110只判断电池包是否处于过充状态，不判断电池包是否处于过放状态。电池包内预设有第一电压和第二电压，第一电压大于第二电压。当外部设备为充电器，控制模块110将采集到的单节电压与预设的第一电压比较不与第二电压比较，若任意一节单节电压大于第一电压，则电池包处于过充状态，发生过充故障，控制模块110通过状态指示端子160输出异常信号。即使存在单节电压小于第二电压，控制模块110仍控制电池包进入充电状态。

当外部设备为用电器，电池包进入放电状态。此时，控制模块110只判断电池包是否处于过放状态，不判断电池包是否处于过充状态，即控制模块110将采集到的单节电压与预设的第二电压比较不与第一电压比较。若任意一节单节电压小于第二电压，则电池包处于过放状态，发生过放故障，控制模块110通过状态指示端子160输出异常信号。即使存在单节电压大于第一电压，则控制模块110仍控制电池包进入放电状态。

在充电和放电时，控制模块110还根据采集到的单节电压计算最大电压值和最小电压值，若最大电压值和最小电压值的电压差值大于控制模块110内的第一预设差值，则电池包发生不均衡故障。当电池包发生不均衡故障时，控制模块110同样从状态指示端子160输出异常信号。当电池包出现上述故障(过充故障、过放故障、不均衡故障)，电池包从正常功耗模式进入低功耗模式。

具体的，电池包还包括电路模块210，电路模块210包括所述控制模块110和连接控制模块110的外围工作电路220。

其中，控制模块110包括电源开关114、稳压单元115和内部工作电路116。控制模块110内除去上述电源开关114和稳压单元115的电路都属于内部工作电路116。电池组150的正极连接电源开关114的一端，电源开关114的另一端连接稳压单元115的一端。稳压单元115用于将电池组150的电源进行变换并输出工作电源并为内部工作电路116和外围工作电路220供电。电源开关114闭合时，内部工作电路116和外围工作电路220供电工作，则电路模块210处于正常功耗模式，也即电池包处于正常功耗模式。

当电源开关114断开，则稳压单元115的输入被切断进而也无法输出工作电源，此时，内部工作电路116和外围工作电路220断电，则电路模块210从正常功耗模式进入低功耗模式，也即电池包进入低功耗模式。当电池包进入低功耗模式时，电池包内的功耗为微安级别，接近于零功耗。

在其中一个实施例中，电路模块210的控制模块110检测到状态指示端子160处的电压状态大于等于连接识别预设电压，则电池包与外部设备连接。当电池包处于正常功耗模式时，电路模块210检测到状态指示端子160处的电压状态小于连接识别预设电压，则判断所述电池包与所述外部设备断开连接，此时，控制模块110切断电源开关114，电路模块210从正常功耗模式进入低功耗模式。

在其中一个实施例中，电路模块210的控制模块110通过通信端子120判断外部设备为充电器，电池包进入充电状态并启动控制模块210内的定时器。控制模块预设有第一时间。当控制模块的时间达到预设的第一时间，则控制模块210默认电池包已充满，此时电路模块210从正常功耗模式进入低功耗模式。

在其中一个实施例中，电路模块210的控制模块110根据工作参数-单节电压/整包电压判断电池包电量已充满，则电路模块210从正常功耗模式进入低功耗模式。

在其中一个实施例中，电池包还包括温度检测模块140，其一端连接状态指示端子160，另一端连接开关模块170的第一端。当控制模块110检测到的任意一个电芯的单节电压均大于过放电压或均小于过充电压，则控制模块110控制开关模块170导通，使得外部设备通过状态指示端子160连接温度检测模块140，以读取电池包的温度信息。

具体的，本实施例中，温度检测模块140可以是热敏电阻，开关模块170可以是N型晶体管。热敏电阻一端连接N型晶体管的漏极，N型晶体管源极接地，热敏电阻的另一端连接状态指示端子160。当外部设备与电池包连接时，外部设备与状态指示端子160连接的端口处设有外设电源和上拉电阻，外设电源和上拉电阻通过热敏电阻和N型晶体管接地，外部设备可通过读取热敏电阻的阻值读取电池包的温度信息。当外部设备判断电池包发生过温时，则断开与电池包的连接，使得电池包停止充电或放电。

在另一个实施例中，温度检测模块140还连接控制模块110，控制模块110采集电池包的温度信息后，将电池包的温度信息通过通信单元111发送至外部设备。外部设备可以根据接收到的温度信息判断电池包是否发生过温，若电池包发生过温，则外部设备切断与电池包的连接，使得电池包停止充放电。

当外部设备连接电池包，且电池包的控制模块110检测到通信单元111在预设时间内接收到数字信号，则外部设备具备通信功能，通信单元111可以根据外部设备发送的数字信号识别外部设备的类型。其中，数字信号可以是外部设备发送的握手信号。不同的外部设备类型发送的握手信号也不同。当通信单元111接收到第一握手信号，通过解析第一握手信号携带的源地址，即可判断外部连接的是充电器。当通信单元111接收到第二握手信号，通过解析第二握手信号携带的源地址，即可判断外部连接的是用电器。通信单元111接收到握手信号后并回复同意，则握手成功，电池包即可进入充电状态或放电状态，且在充放电过程中与外部设备进行实时通信。当电池包与外部设备进行通信时，通信单元111可以为串行通信单元，通信端子120还可为半双工串行端口，通信单元111通过通信端子120与外部设备进行串口通信。

进一步的，控制模块110还包括发送接口112和接收接口113，发送接口112和接收接口113属于通信单元111，且分别连接至所述通信端子，通信单元111将要发送的信号从发送接口112传给通信端子再向外发送至外部设备，通信单元通过接口单元113接收外部设备向通信端子120发送的信号。电池包还包括转换模块130，转换模块130一端连接发送接口112，另一端连接通信端子120。转换模块130用于将通信单元111产生的信号发送至外部设备，而阻止外部设备的信号通过发送接口112流向通信单元111，使得外部设备发送的信号只能从通信端子120和接收接口130流向通信单元。本实施例中，转换模块130可以是由通信单元111控制的开关。本实施例中，通信单元是串行通信单元，采用串行通信协议，发送接口112为Tx引脚，接收接口113为Rx脚，又通过所述转换模块130，使得通信端子120为一个半双工的串行端口，既可以发送数据又可以接收数据，但不能同时发送，通信单元111通过通信端子120与外部设备进行串口通信。

当外部设备为具有通信功能的充电器，充电器与电池包握手成功后，发送参数读取指令。电池包接收参数读取指令后，发送对应的工作参数和/或状态参数至充电器。其中，工作参数包括预设的充电参数，充电参数的类别包括预设电压信息、预设电流信息及预设温度信息。预设电流信息可以是最大允许充电电流，预设电压信息可以是电池包的最大允许充电电压，预设温度信息可以为最大允许充电温度和最小允许充电温度。充电器接收当上述充电参数后可根据充电参数设置对应的恒流充电电流值、恒压充电电压值以及充电过温保护值。

状态参数位电池包工作过程中的实时参数。本实施例中，状态参数包括整包电压、电芯的单节电压、电池包温度和故障状态中的任一个。其中，故障状态可以是过充故障、过放故障、过温故障、不均衡故障等。充电器接收到电池包的整包电压后可以根据预设的满充截止电压判断电池包是否充满或是否故障。若是，则充电器停止对电池包充电。当充电器获知电池包已充满，则充电器发送携带有电池包满充信息的充电状态知会指令并停止对电池包充电。控制模块110接收到该充电状态知会指令后，控制电池包进入低功耗模式。

若充电器检测到自身故障，则发送携带有充电器故障信息的充电状态知会指令，并停止对电池包充电。电池包接收到该充电状态知会指令后，控制电源开关114断开，以使电池包从正常功耗模式进入低功耗模式，降低电池包在不使用时的功耗。

当外部设备为具有通信功能的用电器，用电器与电池包握手成功后，发送参数读取指令。电池包接收参数读取指令后，发送对应的工作参数和/或状态参数至用电器。其中，工作参数包括预设的放电参数，也即预设电压信息、预设电流信息及预设温度信息。预设电流信息可以是最大允许放电电流，预设电压信息可以是电池包的最小允许放电电压，预设温度信息可以为最大允许放电温度和最小允许放电温度。用电器接收当上述放电参数后可根据放电参数设置对应的过流保护值、过放保护值以及放电过温保护值。

由于电池包与外部设备通过通信发送预设的工作参数，外部设备根据接收到的参数设置对应的充电值或放电值，相较于传统技术中充电器只能为特定电池包充电或电池包只能为特定型号的用电器充电，本申请中，电池包的适配范围更广。

当电池包与外部设备建立通信时，电池包作为从机接收数据，外部设备作为主机发送数据，电池包只有在接收到外部设备的指令后才会对外发送数据，避免了电池包与外部设备同时主动发送数据的线路冲突，也可以避免电池包不断主动向外发送数据执行无用操作，浪费电池包的能量。

在其中一个实施例中，电池包100包括开关激活电路190，开关激活电路190一端连接通信端子120和状态指示端子160，另一端连接控制模块110。开关激活电路190用于当外部设备连接电池包时，控制模块110通过开关激活电路190接收外部设备发送的激活信号，并从低功耗模式切换到正常功耗模式。

本实施例中，当电池包没有接入外部设备时，电池包处于低功耗模式，内部工作电路不工作。当电池包接入外部设备时，电池包检测到外部设备后可由低功耗模式切换到正常功耗模式。

具体的，开关激活电路190包括第一充电单元191和激活开关193。激活开关193包括控制端、第一端和第二端。激活开关193的控制端连接第一充电单元191的一端，第一充电单元191的另一端连接状态指示端子160。激活开关193的第一端连接电源，激活开关192的第二端连接所述控制模块110。

当外部设备与电池包连接，外部设备连接至状态指示端子160。由于外部设备与状态指示端子1600连接的端口处设有外设电源和上拉电阻，因此，外部设备可以通过状态指示端子160对第一充电单元191充电。第一充电单元191可控制激活开关193导通，则控制模块110可检测到激活开关192连接的电源，进而控制模块110从低功耗模式切换到正常功耗模式。

进一步的，在另一个实施例中，开关激活电路190还可以包括第二充电单元192，第二充电单元192一端连接通信端子120，另一端连接激活开关193的控制端。当外部设备连接通信端子120，外部设备具有与通信端子120相适配的端口，且端口处具有上拉电阻和外设电源。因此，外部设备可以通过通信端子120对第二充电单元192充电。第二充电单元192可控制激活开关193导通，使得控制模块110检测到激活开关193连接的工作电源，即可从低功耗模式切换到正常功耗模式。

本实施例中，激活开关193可以是晶体管，晶体管类型可以是N型也可以是P型，用户可根据自身需求选择。

上述实施例提供的电池包通过状态指示端子输出电池包故障信号和电池包的温度信息、激活电池包上电工作、检测电池包与外部设备断开而进入低功耗省电，通过通信端子识别不同平台的外部设备的类型、与具有通信功能的外部设备通信、激活电池包上电工作、外部设备识别电池包类型，通过一个端口复用多个功能，降低了电池包端口的数量，提高了端口集成度。上述电池包可以用于具备通信功能的外部设备，也可以用于不具备通信功能的外部设备，适用平台广。另外，电池包可以在电池包发生故障时、电池包满充时、充电器发生故障时、电池包与外部设备断开连接时从正常功耗模式进入低功耗模式，从而可以降低电池包的功耗。当电池包与外界设备连接时，电池包可自动进入正常功耗模式，实现了电池包的智能化。

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 (12)

1.一种电池包，可拆卸地连接到外部设备以进行充电或放电，所述外部设备包括用电器和充电器，其特征在于，所述电池包包括：电池组、控制模块、第一端子和第二端子；

所述电池组包括多个串联连接的电芯；

所述第一端子和所述第二端子连接所述控制模块，且连接到所述外部设备；

所述控制模块连接每节所述电芯，用于采集所述电芯的单节电压，且所述控制模块内预设有第一电压和第二电压，第一电压大于第二电压；

所述控制模块通过所述第一端子检测所述外部设备的类型，当所述外部设备为充电器，所述控制模块将所述单节电压与所述第一电压比较，且不与第二电压比较，若任意一节所述电芯的单节电压大于所述第一电压，则判断所述电池包处于过充状态，所述控制模块控制所述第二端子输出异常信号；当所述外部设备为用电器，所述控制模块将所述单节电压与所述第二电压比较，且不与第一电压比较，若所述单节电压小于所述第二电压，则判断所述电池包处于过放状态，所述控制模块控制所述第二端子输出所述异常信号。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括开关模块，所述开关模块包括控制端、第一端和第二端，所述开关模块的控制端连接所述控制模块，所述开关模块的第一端连接所述第二端子，所述开关模块的第二端接地；

所述控制模块通过所述控制端控制所述开关模块断开或闭合，当所述开关模块断开时，所述第二端子与地断开，所述外部设备检测所述第二端子悬空，以使得所述第二端子输出异常信号。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括温度检测模块，用于检测所述电池包的温度，所述温度检测模块一端连接所述第二端子，另一端连接所述开关模块的第一端；

所述开关模块闭合时，所述第二端子通过所述温度检测模块接地，所述外部设备通过所述第二端子检测所述温度检测模块从而获得电池包的温度，以使所述第二端子输出所述电池包的温度。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述控制模块包括通信单元，与所述第一端子连接，当所述控制模块判断所述电池包处于过充状态或过放状态时，所述通信单元通过所述第一端子输出异常信号，所述外部设备接收所述异常信号并停止充电或放电。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，当所述电池包连接所述外部设备，所述控制模块用于在预设时间内从所述第一端子检测是否接收到所述外部设备的数字信号；

若是，则所述控制模块根据所述数字信号判断所述外部设备的类型；

若否，所述控制模块检测所述第一端子处的模拟信号，并根据所述模拟信号判断所述外部设备的类型；

当判断所述外部设备为充电器，所述电池包处于充电状态；当判断所述外部设备为用电器，所述电池包处于放电状态。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述控制模块包括通信单元和工作状态识别接口，所述通信单元包括发送接口和接收接口；

所述发送接口、接收接口和工作状态接口分别连接至所述第一端子，

所述控制模块通过所述接收接口从所述第一端子检测是否接收到所述外部设备的数字信号，所述控制模块通过所述工作状态识别接口检测所述第一端子处的模拟信号。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述通信单元为串行通信单元，所述第一端子为半双工的串行接口，通信单元通过所述第一端子与所述外部设备进行串口通信，以接收所述数字信号。

8.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述数字信号包括第一握手信号和第二握手信号；

当所述控制模块接收到的数字信号为第一握手信号，则判断所述外部设备的类型为充电器；

当所述控制模块接收到的数字信号为第二握手信号，则判断所述外部设备的类型为用电器。

9.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述数字信号包括参数读取指令，所述控制模块从所述第一端子接收到所述参数读取指令时，通过第一端子向外部设备发送所述电池包的工作参数和/或状态参数。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述外部设备为充电器时，所述工作参数包括最大允许充电电压、最大允许充电电流、最大允许充电温度、最小允许充电温度的任意一个；

所述状态参数包括所述状态参数包括整包电压、电芯的单节电压、电池包温度和故障状态的任意一个。

11.根据权利要求9所述的电池包，所述外部设备为用电器时，所述工作参数包括最大允许放电电压、最大允许放电电流、最大允许放电温度、最小允许放电温度的任意一个；

所述状态参数包括所述状态参数包括整包电压、电芯的单节电压、电池包温度和故障状态的任意一个。

12.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述控制模块内存有预设值，当所述控制模块判断所述模拟信号的电压状态大于等于所述预设值，则所述外部设备为充电器，当所述控制模块判断所述模拟信号的电压状态小于所述预设值，则判断所述外部设备为用电器。

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