CN112087015B - 电池包与适配器的组合 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池包与适配器的组合，包括：电池包，包括一个至少能与电动工具可拆卸连接的电池包接口；第一适配器；第二适配器，能够与第一适配器及电池包电性连接，并能以大于10W的充电功率为电池包充电，第二适配器包括：适配接口；直流接口；电压转换电路，串联在直流接口和适配接口之间，用于将直流电转换为适配电池包的电能输出；控制模块，连接在直流接口与适配接口之间，且连接电压转换电路，控制模块被配置为能根据直流接口和适配接口的信号状态控制电压转换电路的电流方向以及输出电压。所述适配器及电池包与适配器的组合结构简单，成本较低且方便携带，并且拓展了电动工具电池包使用场景，方便用户使用。

Description

电池包与适配器的组合

技术领域

本发明涉及一种电池包与适配器的组合，具体涉及一种应用在电动工具领域的电池包与适配器的组合。

背景技术

随着电动工具的发展，便携式电动工具已经越来越多的应用在不同的领域，例如工业、建筑业、园林机械行业等。人们对便携式电动工具的要求也越来越高。

现在多采用电池包为电动工具供电。该电池包只能适配电动工具，而无法向外部电子设备供电，限制了电池包的使用场景。

另外，现有的电动工具需要配备有专用充电器对电池包进行充电，现有的充电器的结构较复杂，制造成本较高，且体积较大，不方便携带。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种成本较低且方便携带并能拓展电动工具的电池包使用场景的电池包与适配器的组合。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种电池包与适配器的组合，包括：电池包，包括一个至少能与电动工具可拆卸连接的电池包接口；第一适配器，包括：插头，用于接入交流电；交流电输入接口，与所述插头电性连接；交直流转换电路，与所述交流电输入接口电性连接以将交流电转换为直流电；直流电输出接口，与所述交流直流转换电路电性连接以输出所述直流电；第二适配器，能够与所述第一适配器及所述电池包电性连接，并能以大于10W的充电功率为所述电池包充电，所述第二适配器包括：适配接口，设置为与所述电池包接口可拆卸式连接；直流接口，设置为与所述直流电输出接口可拆卸的电性连接；电压转换电路，串联在所述直流接口和所述适配接口之间，用于将所述直流电转换为适配所述电池包的电能输出；控制模块，连接在所述直流接口与所述适配接口之间，且连接所述电压转换电路，所述控制模块被配置为能根据所述直流接口和所述适配接口的信号状态控制所述电压转换电路的电流方向以及输出电压。

优选地，所述直流接口与所述直流电输出接口电性连接时，所述直流电输出接口能在5V～20V的电压范围内输出电能。

优选地，所述电池包的标称电压范围为：10V～120V。

优选地，所述电池包包括：导向槽，用于与所述第二适配器可滑动的连接；所述适配接口包括：电连接端子，与所述电池包端子构成电性连接；导轨，用于与所述导向槽配合以使所述电池包可滑动的连接到所述第二适配器。

优选地，所述直流接口至少具有充电状态和放电状态两种信号状态。

优选地，所述直流接口包括：检测端子，用于检测所述直流接口的信号状态；当所述直流接口连接至所述直流电输出接口时，所述检测端子在检测到所述直流接口处于充电状态时，发送充电控制信号至所述控制模块，以使所述控制模块控制所述电压转换电路的电流方向使所述直流电为所述电池包充电。

优选地，所述直流接口包括：检测端子，用于检测所述直流接口的信号状态；当所述直流接口连接至外部用电装置时，所述检测端子在检测到所述直流接口处于放电状态时，发送放电控制信号至所述控制模块，以使所述控制模块控制所述电压转换电路的电流方向并使所述电池包对所述外部用电装置进行充电。

优选地，所述第二适配器还包括通信模块，所述通信模块设置为能够接收来自所述检测端子的充电控制信号，并将充电控制信号传输给所述控制模块；

所述控制模块包括主控制器，所述主控制器设置为能够接收来自所述电池包的关于电池包信息的通信信号，并传递所述电池包信息的通信信号到所述通信模块；

所述通信模块被配置为接收所述电池包的相关信息的通信信号，并调整所述直流电的电压、电流和功率以为所述电池包充电。

优选地，所述控制模块还包括：双向供电控制器；

所述主控制器，还被设置为能够接收所述充电控制信号并输出控制信号至所述双向供电控制器；

所述双向供电控制器，设置为能够根据来自所述主控制器的控制信号输出供电控制信号给所述电压转换电路以控制所述电压转换电路的电流方向且控制所述电压转换电路调整所述直流电以形成适配所述电池包的电能输出使所述直流电为所述电池包充电。

优选地，当所述检测端子检测到高电平时判断所述直流接口处于充电状态。

优选地，当所述检测端子检测到低电平时判断所述直流接口处于放电状态。

所述电池包与适配器的组合结构简单，成本较低且方便携带，并且拓展了电动工具电池包使用场景，方便用户使用。

附图说明

图1是作为一个示例的电池包与适配器的组合的结构示意图；

图2是图1所示的电池包与适配器的组合中的电池包的结构示意图；

图3是图1所示的电池包与适配器的组合中的适配器的结构示意图；

图4是图2所示的电池包和电动工具组合使用时的示意图；

图5是具有图1所示的电池包与适配器的组合的一种用电系统；

图6是图3所示的适配器的实施例之一的电路框图；

图7是图3所示的适配器的实施例之二的电路框图；

图8是图3所示的适配器的实施例之三的电路框图；

图9是图3所示的适配器的实施例之四的电路框图；

图10是图3所示的适配器的实施例之五的电路框图；

图11是图3所示的适配器的实施例之六的电路框图；

图12是图3所示的适配器的实施例之七的电路框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1至图4所示，电池包与适配器的组合10包括电池包11和适配器12。其中，电池包11用于为电动工具20供电(如图4所示)，适配器12可使电池包11输出电能。在一些实施例中，电池包11的标称电压范围为：10V～60V。电池包20的电量大于等于100Wh小于等于2000Wh。可以理解，在一些实施例中，电池包11的标称电压范围也可以为：18V～24V，24V～40V，40V～60V或60V～120V。

参考图2所示，电池包11包括：用于存储电能的电池111和容纳电池的第一壳体114，电池包端子，包括电池包的正极端子112以及电池包的负极端子113。电池包11通过电池包的正极端子112和电池包的负极端子113输出电能。在第一壳体上形成第一结合部115。第一结合部115能够与电动工具20的结合部可拆卸式连接，以使电池包11能为电动工具供电。第一结合部115也能使电池包11结合至适配器12时，电池包11与适配器12电性连接。

参考图3所示，适配器12包括：第二壳体122和接口124。第二壳体122形成有适配接口121，适配接口121包括电连接端子121 和第二结合部123。其中，第二结合部123可以与电池包的第一结合部115相结合，电池包的第一结合部结115合至第二结合部123时，电源的正极端子112、负极端子113和电连接端子121连接以接入或输出电能。在一些实施例中，第二结合部123形成插槽，电连接端子 121设置在插槽中，在另一些实施例中，第一结合部形成有导向槽，第二结合部设置有导轨，与导向槽配合使电池包可沿滑轨滑动的连接到适配器。在第二壳体上还配置有可以充放电的接口124。接口124 连接外部用电装置或者外部供电装置。

参考图5所示的一种用电系统30，用电系统30包括：电池包31、第一适配器301，第二适配器32和外部用电装置302。

电池包31至少用于为电动工具供电；电池包包括一个至少能与电动工具可拆卸连接的电池包接口；

第一适配器301包括电源插头、交流电输入接口，交流直流转换电路和直流电输出接口。

其中，电源插头用于接入交流电，在一些实施例中，交流电插头插入交流电插座以接入交流市电。插头接入的交流电的取值范围为 110V～130V或210V～230V。交流电输入接口与插头电性连接以接入交流电；交流直流转换电路与交流电输入接口电性连接以将交流电转换为直流电；直流电输出接口与交流直流转换电路电性连接以输出直流电。在本实施例中，第一适配器301能够直接给笔记本电脑、手机或移动电源等电子终端供电。

第二适配器32能够与电池包31电性连接，并能以大于10W的充电功率为电池包31充电。第二适配器包括适配接口和第一直流接口 321，适配接口与电池包31接口可拆卸式连接，第一直流接口321与直流电输出接口电性连接，其中，第一直流接口321的输入输出电压的取值范围为5V～20V，第一直流接口321的输入输出功率的取值范围为大于10W。

在一些实施例中，第二适配器还包括第二直流接口322，第二直流接口322与外部用电装置302连接以将来自第一适配器的直流电或电池包的电能同时提供给外部用电装置。在一些实施例中，第二直流接口的输出功率的取值范围为大于10W；第二直流接口的放电电压的取值范围为：5V～20V。在一些实施例中，外部用电装置302为手机、平板电脑、穿戴装备等用电装置。

适配器32配置有第一直流接口321和第二直流接口322，在手机电量不足时，第一直流接口321连接笔记本电脑适配器，第二接口连接笔记本电脑，通过笔记本电脑适配器连接的交流电同时为笔记本电脑和电池包充电。

参考图6所示的作为一种实施方式的适配器的电路框图。适配器40包括第一直流接口42，适配接口41，电路板44。

适配接口41用于电性连接电池包。

第一直流接口42用于连接外部用电装置401或外部供电装置402。第一直流接口具有充电状态和放电状态两种信号状态，第一直流接口处于充电状态时接收来自所述外部供电装置402的电能以为电池包充电，第一直流接口42处于放电状态时将所述电池包的电能提供给所述外部用电装置401。第一直流接口42包括正端子421、负端子 422和检测端子423。正端子421和负端子422用于输入或输出电能，检测端子423用于检测直流接口的信号状态，第一直流接口42具有充电状态、放电状态和空置状态。当第一直流接口42连接至外部供电装置402时，检测端子423检测到直流接口42处于充电状态，发送充电控制信号至电路板，以使外部供电装置为电池包充电。当第一直流接口42连接至外部用电装置401时，检测端子423检测到直流接口42处于放电状态，发送放电控制信号至电路板44，以使电池包为外部用电装置401充电。

电路板44串联在适配接口41和第一直流接口42之间。作为具体实施方式的一种，电路板44上设置有控制器441，第一通信模块 442，双向供电控制器443和电压转换电路444。

第一直流接口42连接至外部供电设备时，检测端子423检测到第一直流接口42处于充电状态，且发送充电控制信号至电压转换电路444，具体的，检测端子423检测到第一直流接口42处于充电状态且发送充电控制信号至第一通信模块442。

第一通信模块442，接收来自检测端子423的充电控制信号，并将充电控制信号传输给控制器441。控制器441接收来自电池包的相关信息的电池包通信信号，传递给第一通信模块442。第一通信模块 442接收来自控制器的电池包的相关信息的通信信号，并调整外部供电装置402的电压、电流和功率。

控制器441还接收来自第一通信模块442的充电控制信号，输出控制信号至双向供电控制器443；双向供电控制器443，接收来自控制器441的控制信号输出供电控制信号给所述电压转换电路以控制所述电压转换电路444的电流方向且控制电压转换电路444调整所述外部供电装置401电能以形成适配电池包的电能输出使所述外部供电装置401为电池包充电。在一些具体的实施例中，双向供电控制器 443，接收来自控制器441的控制信号输出参考电压给电压转换电路444，控制电压转换电路444的电流方向。例如，外部供电装置402接入第一直流接口42时，双向供电控制器CS引脚输出正电压给电压转换电路，使外部供电装置402给电池包充电。当外部用电装置401 接入第一直流接口时，双向供电控制器的CS引脚输出负电压给电压转换电路，使电池包给外部用电装置401充电。

电压转换电路444，使第一直流接口42的电压和电池包电压相适配。

在一些实施例中，第一直流接口42的检测端子423包括CC1和 CC2引脚，CC1和CC2引脚为控制引脚，产生同一个通信信号。正端子421是VBUS引脚，为电源引脚，负端子422是GND引脚，为接地引脚。其中，CC1和CC2引脚用来判断接入第一直流接口的设备是外部供电装置还是外部用电装置，并且CC1和CC2引脚状态的改变由第一通信模块来实现检测。在CC1引脚为空接状态且CC2引脚为空接状态，此时没有设备接入。在外部供电装置402连接到第一接口42时， CC1、CC2引脚检测到高电平，外部供电装置402相当于上拉电阻，确定第一接口42为供电侧，而电池包相当于下拉电阻，确定为受电侧，控制器441获取电池包当前的充电信息，通过控制器441上SDA 引脚和SCL引脚传输给第一通信模块442，第一通信模块442调整外部供电装置的电压、电流和功率，外部供电装置通过电压转换模块 444匹配电池包的电压给电池包充电。第一直流接口42的标准电压范围为5V到20V,可以实现5V到20V的电压连续可调且支持10W到 100W的任何最大源输出功率。

在第一直流接口42连接外部用电装置401时，CC1、CC2引脚检测到低电平，外部用电装置401相当于下拉电阻，第一直流接口42 确定为受电侧，而电池包相当于上拉电阻，确定为供电侧，第一通信模块442检测CC1和CC2引脚状态的改变，通过SCL引脚和SDA引脚传输信号给控制器441，控制器441输出控制信号至双向供电控制器 443，双向供电控制器接收控制信号，控制电压转换电路444的电流方向，电压转换电路444将电池包的放电电压与外部用电装置401所需的充电电压进行匹配，给外部用电装置401进行充电。

以这种方式，配备了如图1所示的适配器，可以通过第一直流接口放电为外部装置充电。例如，适配器可以用于输出存储在电池包中的电能，用于对智能手机或者笔记本电脑等的外部设备充电。扩展了电池包的实用场景。也可以通过第一直流接口为电池包充电，方便用户使用。同时，适配器中使用双向供电控制器，通过同一个控制器，实现了充电和放电的控制，减少了其他运放电路的引入，简化了电路结构，且适配器可以实现大功率大于10W的充放电。

在一些实施例中，可以将控制器441，第一通信模块442和双向供电控制器443集成为一个系统级芯片(SOC)。

如图7所示作为实施方式之一的适配器50。与图6所示实施例不同的是该适配器50包括第一直流接口52和第二直流接口53。适配器50还包括：放电电路55和充电电路56。

第一直流接口52是可以实现大功率大于10W充放电的接口，和图6所示实施例中适配器40的第一直流接口42为同一类接口。

第二直流接口53用于连接外部用电装置501，以将电能提供给外部用电装置501。第二直流接口53是一种向外部设备供电，工作功率为5V/2A的接口。

放电电路55，用于将适配接口51输出的电能转换为与第二接口 53匹配的电压输出；放电电路55设置在电路板54上，串联在适配接口51和第二直流接口53之间。其中，放电电路55包括第二通信模块551和第二电压转换电路552。

充电电路56用于转换第一接口52接入的外部供电装置502的电能以通过外部供电装置502为电池包充电，充电电路56串联在适配接口51和第一直流接口52之间。

在一些实施例中，第二直流接口53内设有第二检测端子58。第二检测端子58用于检测第二直流接口53的接口状态。第二直流接口 53的接口状态包括空置状态和放电状态。当外部用电装置接入第二直流接口时，第二检测端子58检测到放电状态，发送通信信号到第二通信模块551。

第二通信模块551接收来自第二直流接口53的状态信息的通信信号，并将此通信信号传递给第二电压转换电路552。

第二电压转换电路552接收来自第二通信模块551的第二直流接口的状态信号，使电池包电压转换为适配外部用电装置501的电压。

第一充电电路56包括第一通信模块561，控制器562，双向供电控制器563，第一电压转换电路564。

第一电压转换电路56串联在第一直流接口52和适配接口51之间，用于将外部供电装置502的电能转换为适配电池包的电能输出。第一电压转换电路564转换第一直流接口52的电压适配于电池包电压。

第一直流接口52连接至外部供电设备502时，检测端子57检测到高电平，判断第一直流接口处于充电状态，发送充电控制信号至第一通信模块561。

第一通信模块561接收来自检测端子57的充电控制信号，并将充电控制信号传递给主控制器562。主控制器562设置为能够接收来自电池包的关于电池包相关信息的通信信号，并传递电池包信息的通信信号到第一通信模块561。第一通信模块561接收来自主控制器562 的电池包的相关信息的通信信号，并调整外部供电装置502的电压、电流和功率。

主控制器562还被设置为接收来自第一通信模块561的充电控制信号，输出控制信号至双向供电控制器563；双向供电控制器563能够根据来自主控制器562的控制信号输出供电控制信号给第一电压转换电路564，以控制第一电压转换电路564的电流方向且控制电压转换电路564调整外部供电装置502的电能以适配电池包的电能输出使外部供电装置502为电池包充电。在一些实施例中，所述双向供电控制器563接收来自主控制器562的控制信号，输出参考电压给第一电压转换电路564，控制第一电压转换电路564的电流方向。例如，外部供电装置502接入第一接口52时，双向供电控制器563的CS引脚输出正电压给电压转换电路，使外部供电装置502给电池包充电。

在一些实施例中，第一直流接口52内设置有第一检测端子57，检测第一直流接口52的信号状态，第二直流接口53内设置有第二检测端子58，检测第二直流接口的接口状态。当外部用电装置501插入第二直流接口53，外部供电装置502插入第一直流接口52时，第二检测端子58检测出用电装置接入，第一检测端子523检测到高电平，判断第一直流接口52处于充电状态，第一直流接口52确定为供电侧。控制器562获取电池包当前的充电信息，通过控制器562上 SDA引脚和SCL引脚传输给第一通信模块561，第一通信模块561调整外部供电装置502的电压、电流和功率，外部供电装置502通过第一电压转换电路564匹配电池包和/或外部用电装置501的电压给电池包和/或外部用电装置501充电。例如外部供电装置以20V/3A给电池包提供40W充电功率，同时提供给第一用电装置20W充电功率。

以这种方式，第一直流接口接入外部供电装置，第二直流接口接入外部用电装置时，外部供电装置通过第一直流接口为电池包充电，同时，外部供电装置也通过第二直流接口为外部用电装置充电。这样，通过适配器，可以同时给外部用电装置和电池包充电。充电电路和放电电路分为2套电路，电路之间可以减少干扰，每个接口可以独立工作。

如图8所示的适配器60，在一些实施例中，当第一用电装置601 插入第二直流接口63，第一直流接口62也插入第二用电装置602时，第一检测端子67确定第一直流接口62处于放电状态，主控制器662 通过第一通信模块661获取第一直流接口62当前的充电信息，电池包分别通过第二电压转换电路652和第一电压转换电路664匹配第一用电装置601以及第二用电装置602的电压，电池包同时输出电能给第一用电装置601和第二用电装置602供电。

具体的，当第二用电装置插入第一接口62，检测端子67检测到低电平判断第一直流借口62处于放电状态时，发送放电控制信号至第一通信模块661。

第一通信模块661设置为能够接收来自检测端子67的放电控制信号，并将放电控制信号传输给主控制器662；第一通信模块661还别配置为能够接收来自外部用电装置602的充电信息的通信信号，并将充电信息的通信信号传输给主控制器662。

主控制器662设置为能够接收放电控制信号和所述充电信息的通信信号并输出控制信号至所述双向供电控制器663；

双向供电控制器663设置为能够根据接收来自所述主控制器662 的控制信号输出供电控制信号给第一电压转换电路664以控制第一电压转换电路664的电流方向且控制第一电压转换电路664调整电压值使所述电池包为所述外部用电装置602充电。

作为可实施方式的一种，可以将控制器662，第一通信模块661，双向供电控制器663集成为一个系统级芯片(SOC)；也可以将主控制器662和双向供电控制器663集成为一个控制模块。

以这种方式，第一直流接口接入外部用电装置，第二直流接口接入外部用电装置时，这样，电池包通过适配器，可以同时给不同的外部用电装置充电，拓展了电池包的使用场景，方便用户使用。同时，两个接口的放电电路分为2套电路，电路之间可以减少干扰，每个接口可以独立工作。

如图9所示，与图7不同之处在于，图9所示实施例中适配器 70配置有第一直流接口72、第二直流接口73和第三直流接口74。第三直流接口74与第一直流接口72为同一类接口。

适配器还包括：第一放电电路76，第一充电电路77和第二充电电路78。

第一直流接口72和第三直流接口74是可以实现大功率(大于 10W)充放电的接口。

第二直流接口73用于连接第一外部用电装置701，以将电池包的电能提供给第一外部用电装701。第二直流接口73是一种向外部设备供电，工作功率为5V/2A的接口。

第一放电电路76，用于将电池包或外部供电装置的电能转换为与第二直流接口73匹配的电能输出。在一些实施例中，第一放电电路76设置在电路板75上，串联在适配接口71和第二直流接口73之间。

第一充电电路77串联在适配接口71和第一直流接口72之间，用于转换第一直流接口72接入的第一外部供电装置702的电能以通过第一外部供电装置702为电池包和第一外部用电装置701充电。

第二充电电路78用于转换第三直流接口74接入的第二外部供电装置703的电能以通过外部供电装置703为电池包和第一外部用电装置701充电，第二充电电路串联在适配接口71和第三直流接口73之间。

其中，第一放电电路76包括第二通信模块761和第二电压转换电路762。第二通信模块761连接第二电压转换电路762，第二电压转换电路762连接适配接口71，第二电压转换电路762使接入第二电压转换电路的电压转换为匹配第一外部用电装置701的电压给其充电。

第一充电电路77包括第一通信模块771，主控制器772，第一双向供电控制器773，第一电压转换电路774。

第一直流接口72连接至第一外部供电设备702时，检测端子721 检测到高电平，判断第一直流接口72处于充电状态，发送充电控制信号至第一通信模块771。第一通信模块7712，接收来自检测端子 721的充电控制信号，并将充电控制信号输出给主控制器772。主控制器772设置为能够接收来自电池包的关于电池包信息的通信信号，并传递电池包信息的通信信号到第一通信模块771。第一通信模块 771接收来自主控制器772的电池包的相关信息的通信信号，并调整第一外部供电装置702的电压、电流和功率。

主控制器772还被设置为接收来自第一通信模块771的充电控制信号，输出控制信号至双向供电控制器773；第一双向供电控制器773 设置为能够根据来自主控制器772的控制信号输出供电控制信号给第一电压转化电路774以控制第一电压转换电路774的电流方向且控制第一电压转换电路774调整第一外部供电装置702的电能以适配所述电池包的电能输出使所述外部供电装置702为所述电池包充电。在一些实施例中，所述双向供电控制器773接收来自主控制器772的控制信号，输出参考电压给第一电压转换电路774，控制第一电压转换电路774的电流方向。例如，外部供电装置702接入第一直流接口 72时，双向供电控制器CS引脚输出正电压给电压转换电路，使外部供电装置702给电池包充电。当外部用电装置接入第一直流接口42 时，双向供电控制器的CS引脚输出负电压给电压转换电路，使电池包给外部用电装置充电。

第二充电电路78包括第三通信模块781，第二双向供电控制器 782，第三电压转换电路783。第二充电电路与第一充电电路共用主控制器772，以实现通过控制器772控制第三电压转换电路783调整第二外部供电装置703的电能以适配电池包的电能输出，从而使第二外部供电装置703为所述电池包充电。

以这种方式，多个外部供电装置可以同时给电池包充电，充电效率更高，速度更快。尤其适用于标称电压范围为：40V～120V的电池包。

在一些实施方式中，第二直流接口73或者第三直流接口74或者第二直流接口73和第三直流接口74可以插入外部用电装置，电池包可以对所接入的用电装置进行充电。

如图10所示，作为实施例之一的适配器80，与图9不同之处在于，图10所示实施例中适配器80的第三直流接口84与第一直流接口82共用双向供电控制器873和第一电压转换电路874。且第一直流接口82的正端子821和第三直流接口的正端子841串联连接于第一电压转换电路874，第一直流接口82的负端子822和第三直流接口的负端子842串联连接于第二电压转换电路874。第一通信模块871 与主控制器872连接，控制器872通过第一通信模块871获取当前的第一直流接口82信号状态。第三通信模块881也与控制器872连接，第三通信模块881获取第三直流接口84信号状态，将信号传递给控制器872，控制器872获取当前电池包的充电信息，传递控制信号给双向供电控制器873，控制第一电压转换电路874转换第一直流接口和第三直流接口的电压匹配电池包的电压和/或第一外部用电装置的电压，使第一外部供电装置801和第二外部供电装置802给电池包和 /或第一外部用电装置801供电。

在一些实施例中，第一直流接口82和第三直流接口84也可以连接外部用电装置，电池包同时给第一直流接口82，第二直流接口83 和第三直流接口84供电。需要注意的是，第一直流接口82和第三直流接口84只能同时工作在充电或者放电模式。

如图11所示，作为实施例之一的适配器90，与图9所示实施例不同之处在于，第二直流接口93的正端子931与第一直流接口92的正端子921串联连接于第一电压转换电路974，第二直流接口93的负端子932与第一直流接口92的负端子922串联连接于第一电压转换电路974。因此，当第一直流接口92工作在放电模式，此时第一直流接口92的工作功率和第二直流接口93的工作功率相同为5V/2A。当第一直流接口92工作在充电模式时，第二直流接口93不能工作。因为第三直流接口94具有独立的控制电路，因此第三直流接口94可独立工作，既可连接外部供电装置充电，也可连接外部用电装置放电。

如图12所示，作为实施例之一的适配器90'，与图11所示实施例不同之处在于，第三直流接口94'和第一直流接口92'共用双向供电控制器973'和第一电压转换电路974'。第一直流接口92'、第二直流接口93'和第三直流接口94'的正端子串联并连接于第一电压转换电路974'，第一直流接口92'、第二直流接口93'和第三直流接口 94'的负端子也串联并连接于第一电压转换电路974'。因此，第一直流接口92'，第二直流接口93'和第三直流接口94'可以同时工作在放电模式，工作功率为5V/2A。当第一直流接口92'和第三直流接口 94'工作在充电模式时，第一直流接口92'不能工作。

作为实施例之一的电池包与适配器的组合，电池包与适配器的组合包括：适配器和两个电池包。

其中，电池包或电池包可以为相同的电池包，也可是不相同的电池包，它们均能为一个直流的电动工具供电。

具体而言，适配器能包括壳体，该壳体能形成与电池包的结合部相适配的适配接口以使电池包能够可拆卸的连接到适配器。适配器还包括一个逆变器和一个整流器，逆变器能使适配器所连接的电池包所输出的直流电变为交流电。整流器能使适配器接入的交流电变为能为电池包充电的直流电。逆变器和整流器均由相应的电路板和电路元件构成，构成逆变器的电路板和电路元件容纳在壳体所形成的容纳腔中。

适配器还包括交流电输入接口，其能使适配器接入电网中的交流电。具体而言，交流电输入接口可以构造为电源插头，这样的好处在于能够保证用电安全；也可以构造为一般的交流接口(具体接口可以与电源插座类似)，从而方便用户选用不同长度的电源线进行转接。适配器可以通过接入的交流电为其所连接的电池包充电；作为具体方案，交流电输入接口电性连接至整流器，从而使从交流电输入接口接入的交流电变为直流电从而电池包充电。

适配器还包括交流电输出接口；它能用于输出交流电，从而使电源装置能作为AC电源。作为具体方案，交流电输出接口的电能来源既可以是适配器所连接的电池包中所存储的电能，也可以是由适配器从它处接入的电能，比如从交流电输入接口引入的交流电电网的电能。交流电输出接口可以被构造为电源插座的形式，电源插座最好设计成与当地一般电网输出电能的插座相同的规格，使电池包与适配器的组合能为一般的AC用电设备供电。电源插座既可以设置在适配器的同侧，也可以设置适配器的异侧。

适配器可以使用其所连接的电池包电能并通过交流电输出接口输出交流电。作为具体的方案，交流电输出接口至少电性连接至逆变器，逆变器串联在适配接口和交流电输出接口之间，来自电池包的直流电经过逆变器变为交流电然后输出到交流电输出接口。

适配器还包括电压转换电路和直流接口，此直流接口与图6中的第一直流接口42为同一类接口，其用于接入外部用电装置使适配器输出电能或接入外部供电装置为电池包充电。电压转换电路串联在直流接口和适配接口之间，用于将电池包的电能转换为适配所述外部用电装置的电能输出或将外部供电装置的电能转换为适配所述电池包的电能输出。在一些实施例中，适配器包括第一直流接口和第二直流接口，第一直流接口是可以实现大功率大于10W充放电的接口，第二直流接口是工作功率为5V/2A的接口。具体而言，第一直流接口可以连接笔记本电脑适配器、手机充电端子或移动电源以为电池包充电。第二直流接口可以为笔记本电脑，手机等用电装置充电。

适配器还包括控制模块，连接在所述直流接口与所述适配接口之间，且连接所述电压转换电路，所述控制模块被配置为能根据所述直流接口和所述适配接口的信号状态控制所述电压转换电路的电流方向以及输出电压。

电池包与适配器的组合，包括：适配器和电池包。

其中，电池包能为一个直流的电动工具供电。具体的，电池包包括：电芯(未示出)和第一壳体，电芯(未示出)容纳在第一壳体中。电芯(未示出)用于存储能量，其能被反复充放电。电芯(未示出) 可选择锂离子电池，也可以选择石墨烯电池。第一壳体用于容纳电池包中的电芯(未示出)及其它部件，并且第一壳体形成有结合部，电池包可以通过该结合部结合至一个电动工具。

适配器能结合以上介绍的电池包，从而使电池包通过适配器输出交流电和/或直流电。

适配器还包括用于输出交流电的交流电输出接口241，从而使电池包与适配器的组合能作为AC电源。交流电输出接口与逆变器电性连接以输出交流电。在一些实施例中，交流电输出接口被构造成电源插座的形式，电源插座设计为与当地一般电网输出电能的插座相同的规格，使便携式电源系统能为一般的AC用电设备供电。在一些实施例中，适配器包括一个交流电输出接口，用于输出110～130V的交流电或210～230V的交流电。在一些实施例中，适配器包括两个交流电输出接口，分别用于输出110～130V的交流电或210～230V的交流电。

适配器还包括电压转换电路和直流接口，此直流接口与图6中的第一直流接口42为同一类接口，其用于接入外部用电装置使适配器 210输出电能或接入外部供电装置为电池包充电。在一些实施例中，适配器包括第一直流接口和第二直流接口，第一电压转换电路和第二电压转换电路用于使电池包输出的直流电转换为具有一定电压的直流电输出或将外部供电装置电转换为适配所述电池包的电能输出。第一直流接口是可以实现大功率大于10W充放电的接口，第二直流接口工作功率为5V/2A的接口。具体而言，第一直流接口可以连接笔记本电脑适配器、手机充电端子或移动电源以为电池包充电。第二直流接口可以为笔记本电脑，手机等用电装置充电。

适配器还包括控制器，连接在直流接口与适配接口之间，且连接电压转换电路，控制模块被配置为能根据所述直流接口和所述适配接口的信号状态控制所述电压转换电路的电流方向以及输出电压。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池包与适配器的组合，包括：

电池包，包括一个至少能与电动工具可拆卸连接的电池包接口；

第一适配器，包括：

插头，用于接入交流电；

交流电输入接口，与所述插头电性连接；

交直流转换电路，与所述交流电输入接口电性连接以将交流电转换为直流电；

直流电输出接口，与所述交直流转换电路电性连接以输出所述直流电；

第二适配器，能够与所述第一适配器及所述电池包电性连接，并能以大于10W的充电功率为所述电池包充电，所述第二适配器包括：

适配接口，与所述电池包接口可拆卸式连接；

直流接口，与所述直流电输出接口可拆卸的电性连接；

电压转换电路，串联在所述直流接口和所述适配接口之间，用于将所述直流电转换为适配所述电池包的电能输出；

控制模块，连接在所述直流接口与所述适配接口之间，且连接所述电压转换电路，所述控制模块能根据所述直流接口和所述适配接口的信号状态控制所述电压转换电路的电流方向以及输出电压。

2.根据权利要求1所述的电池包与适配器的组合，其特征在于，

所述直流接口与所述直流电输出接口电性连接时，所述直流电输出接口能在5V~20V的电压范围内输出电能。

3.根据权利要求1所述的电池包与适配器的组合，其特征在于，

所述电池包的标称电压范围为：10V~120V。

4.根据权利要求1所述的电池包与适配器的组合，其特征在于，

所述电池包包括：导向槽，用于与所述第二适配器可滑动的连接；

所述适配接口包括：

电连接端子，与电池包端子构成电性连接；

导轨，用于与所述导向槽配合以使所述电池包可滑动的连接到所述第二适配器。

5.根据权利要求1所述的电池包与适配器的组合，其特征在于，

所述直流接口至少具有充电状态和放电状态两种信号状态。

6.根据权利要求1或5所述的电池包与适配器的组合，其特征在于，

所述直流接口包括：

检测端子，用于检测所述直流接口的信号状态；

当所述直流接口连接至所述直流电输出接口时，所述检测端子在检测到所述直流接口处于充电状态时，发送充电控制信号至所述控制模块，以使所述控制模块控制所述电压转换电路的电流方向使所述直流电为所述电池包充电。

7.根据权利要求1或5所述的电池包与适配器的组合，其特征在于，

所述直流接口包括：

检测端子，用于检测所述直流接口的信号状态；

当所述直流接口连接至外部用电装置时，所述检测端子在检测到所述直流接口处于放电状态时，发送放电控制信号至所述控制模块，以使所述控制模块控制所述电压转换电路的电流方向并使所述电池包对所述外部用电装置进行放电。

8.根据权利要求6所述的电池包与适配器的组合，其特征在于，

所述第二适配器还包括通信模块，所述通信模块能够接收来自所述检测端子的充电控制信号，并将充电控制信号传输给所述控制模块；

所述控制模块包括主控制器，所述主控制器能够接收来自所述电池包的关于电池包信息的通信信号，并传递所述电池包信息的通信信号到所述通信模块；

所述通信模块用于接收所述电池包的相关信息的通信信号，并调整所述直流电的电压、电流和功率以为所述电池包充电。

9.根据权利要求8所述的电池包与适配器的组合，其特征在于，

所述控制模块还包括：

双向供电控制器；

所述主控制器，还能够接收所述充电控制信号并输出控制信号至所述双向供电控制器；

所述双向供电控制器，能够根据来自所述主控制器的控制信号输出供电控制信号给所述电压转换电路以控制所述电压转换电路的电流方向且控制所述电压转换电路调整所述直流电以形成适配所述电池包的电能输出使所述直流电为所述电池包充电。

10.根据权利要求6所述的电池包与适配器的组合，其特征在于，

当所述检测端子检测到高电平时判断所述直流接口处于充电状态；

当所述检测端子检测到低电平时判断所述直流接口处于放电状态。

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