CN112271768B - 电池组的电路系统、电池组及使用电池组的装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种电池组的电路系统、电池组及使用电池组的装置。电路系统用于控制包括第一电芯和第二电芯的电池组为装置供电。电路系统包括第一接口、第二接口、第三接口、连接第一电芯和第一接口的第一连接线路、连接第二接口和第三接口的第二连接线路和连接第二电芯和第三接口的第三连接线路及切换控制单元。第一接口可拆卸与第二接口相连，第三接口连接所述装置。当第一电芯经由第一连接线路、第一接口、第二接口、第二连接线路与第三接口导通时，第一电芯为所述装置供电；当第二电芯经由第三连接线路与第三接口导通时，第二电芯为装置供电；切换控制单元配置为控制第一电芯或第二电芯为装置供电，能实现不间断为装置供电且集成度高。

Description

电池组的电路系统、电池组及使用电池组的装置

技术领域

本发明涉及动力电池领域，尤其涉及一种电池组的电路系统、电池组及使用电池组的装置。

背景技术

一般使用可拆卸电池供电的电子设备，诸如智能门锁、智能门铃，在电池快没电的时候，必须将电子设备关机，然后更换另一个备用电池或用直充进行充电。然而关机更换电池会使电子设备在这期间中断或停止工作，而如果使用直充又必须靠近直充电源，给用户带来极大的不便。目前的一旦电池用完只能取出更换。也有另外备用一块电池的方案，但是，还是只能做到取出一块后才能装上另外一块，同样设备还是会有一段时间无法工作。

发明内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本公开的目的在于提供一种电池组的电路系统、电池组及使用电池组的装置，其能够实现不间断为使用电池组的装置供电并且集成度高。

为了实现上述目的，一方面，本公开提供了一种电池组的电路系统，用于控制电池组为使用电池组的装置供电，所述电池组包括第一电芯和第二电芯。所述电路系统包括第一接口、第二接口、第三接口、第一连接线路、第二连接线路和第三连接线路以及切换控制单元。所述第一接口可拆卸地与所述第二接口相连，所述第三接口用于连接使用电池组的装置；所述第一连接线路用于连接所述第一电芯和所述第一接口，所述第二连接线路用于连接所述第二接口和所述第三接口，所述第三连接线路用于连接所述第二电芯和所述第三接口；当所述第一电芯经由所述第一连接线路、所述第一接口、所述第二接口、所述第二连接线路与所述第三接口导通时，所述第一电芯为所述使用电池组的装置供电；当所述第二电芯经由所述第三连接线路与所述第三接口导通时，所述第二电芯为所述使用电池组的装置供电；所述切换控制单元配置为控制所述第一电芯或者所述第二电芯为所述使用电池组的装置供电。

在一实施例中，所述电路系统还包括第四连接线路和第五连接线路。所述第四连接线路用于连接所述第一电芯和所述第一接口，所述第五连接线路用于连接所述第二接口和所述第二电芯；所述切换控制单元配置为控制所述第一电芯经由所述第四连接线路、所述第一接口、所述第二接口、所述第五连接线路与所述第二电芯导通，以使所述第一电芯为所述第二电芯充电。

在一实施例中，所述切换控制单元配置为获取所述第一电芯的实时电压和所述第二电芯的实时电压，当所述第一电芯的实时电压高于预设的第一电压阈值且所述第二电芯的实时电压低于预设的第二电压阈值，所述切换控制单元控制所述第一电芯经由所述第四连接线路、所述第一接口、所述第二接口、所述第五连接线路与所述第二电芯导通，以使所述第一电芯为所述第二电芯充电。

在一实施例中，所述电路系统还包括第六连接线路和第四接口。所述切换控制单元配置为控制所述第四接口经由所述第六连接线路与所述第一电芯导通，以使通过所述第四接口接入的外部电源为所述第一电芯充电。

在一实施例中，所述切换控制单元配置为获取所述第一电芯的实时电压和所述第二电芯的实时电压；当所述第一电芯的实时电压高于预设的第一电压阈值时，所述切换控制单元控制所述第一电芯为所述使用电池组的装置供电；当所述第一电芯的实时电压低于预设的第一电压阈值时或者所述第一接口断开与所述第二接口的连接时，所述切换控制单元控制所述第二电芯为所述使用电池组的装置供电。

在一实施例中，所述切换控制单元包括控制芯片、串接于第一连接线路的第一开关、串接于所述第二连接线路的第二开关以及串接于所述第三连接线路的第三开关。所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关受控于所述控制芯片。

在一实施例中，所述切换控制单元还包括串接于所述第四连接线路的第四开关、串接于所述第五连接线路的第五开关，所述第四开关和所述第五开关受控于所述控制芯片。所述第四连接线路或者所述第五连接线路还设置有升降压电源模块，所述升降压电源模块连接于所述控制芯片且用于将所述第一电芯所输出的电压调节至所述第二电芯所需的预设电压。

在一实施例中，所述切换控制单元还包括串接于所述第六连接线路的第六开关，所述第六开关受控于所述控制芯片。所述第六连接线路还设置有所述升降压电源模块，所述升降压电源模块用于将由所述第四接口所输入的电压调节至所述第一电芯所需的预设电压。

在一实施例中，所述电路系统还包括第一电池管理模块和第二电池管理模块。所述第一电池管理模块连接于所述第一电芯且还连接于所述切换控制单元，用于检测所述第一电芯的实时电压；所述第二电池管理模块连接于所述第二电芯且还连接于所述切换控制单元，用于检测所述第二电芯的实时电压。

为了实现上述目的，另一方面，本公开提供了一种电池组，所述电池组包括第一电芯、第二电芯以及前述的电池组的电路系统。所述切换控制单元包括控制芯片；所述电池组还包括第一电路组件和第二电路组件，且所述第一接口、所述第一连接线路以及所述控制芯片设置于所述第一电路组件，所述第二接口、所述第三接口、所述第二连接线路以及所述第三连接线路设置于所述第二电路组件；所述第一电路组件连接于所述第一电芯以构成第一电池，所述第二电路组件连接于所述第二电芯以构成第二电池；所述第一电池通过所述第一接口和所述第二接口可拆卸地连接于所述第二电池。

为了实现上述目的，还一方面，本公开提供了一种电池组，所述电池组包括第一电芯、第二电芯以及前述的电池组的电路系统。所述切换控制单元包括控制芯片；所述电池组还包括第一电路组件和第二电路组件，且所述第一接口、所述第一连接线路设置于所述第一电路组件，所述第二接口、所述第三接口、所述第二连接线路、所述第三连接线路以及所述控制芯片设置于所述第二电路组件；所述第一电路组件连接于所述第一电芯以构成第一电池，所述第二电路组件连接于所述第二电芯以构成第二电池；所述第一电池通过所述第一接口和所述第二接口可拆卸地连接于所述第二电池。

为了实现上述目的，再一方面，本公开提供了一种使用电池组的装置，所述使用电池组的装置包括前述的电池组和收容所述电池组的电池仓，所述电池组为所述使用电池组的装置提供电能。

本公开的有益效果如下：

根据本公开的电池组的电路系统通过切换控制单元控制第一电芯经由连接第一电芯和第一接口的第一连接线路、第一接口、第二接口、连接第二接口和第三接口的第二连接线路与第三接口导通，或控制第二电芯经由连接第二电芯和第三接口的第三连接线路与第三接口导通来实现通过第一电芯为使用电池组的装置供电或通过第二电芯为使用电池组的装置供电，因此不会因为第一电芯和第二电芯中的其中一个电芯停止供电工作而导致为所述装置的供电过程停止，在所述其中一个电芯停止工作时，另一个电芯受控于切换控制单元继续为所述装置供电，因此本公开的电池组的电路系统可以在用于电池组时实现电池组对所述装置的不间断供电，并且集成度高。

在根据本公开的电池组的电路系统用于电池组时，通过将所述电路系统集成于电池组的具有第一电芯的第一电池和具有第二电芯的第二电池内，在第一电路组件上设置第一接口、第一连接线路，在第二电路组件上设置第二接口、第三接口、第二连接线路、第三连接线路，切换控制单元包括控制芯片，在第一电路组件或第二电路组件上设置控制芯片，将第一接口与第二接口连接以使第一电池与第二电池组合，从而能够将第一电池和第二电池作为一个整体为所述装置供电，也就是说，第一电池可以经由第一接口和第二接口通过第二电池来与第三接口导通以给所述装置供电，当第一电池电量不足或需要拆卸第一电池为其充电时，电池组可以通过第二电池继续为所述装置供电，第二电池经由第三连接线路与第三接口导通以给所述装置供电，因此不会因为第一电池电量不足或从电池组拆卸下来而中断对所述装置的供电，从而实现电池组的不间断供电，不会影响所述装置的正常工作，因此可以在所述装置不关机的情况下更换电池。并且所述电路系统集成于电池组，除电池组外，不需要使用独立于电池组外的其他电路或结构来实现电池组的不间断供电，也不需要准备额外的电池，因此结构简单、集成度高且使用方便。

附图说明

图1是根据本公开的使用电池组的装置的示意图。

图2是根据本公开的电池组的实施例的立体图，其中电池组包括可拆卸连接的第一电池和第二电池。

图3是根据图2的电池组的实施例的分解立体图，其中第一电池从第二电池拆下。

图4是根据本公开的电池组的电路系统的第一实施例的电路图，其中控制芯片设置于第一电池内。

图5是根据本公开的电池组的电路系统的第二实施例的电路图，其中控制芯片设置于第二电池内。

图6是根据本公开的电池组的电路系统的第三实施例的电路图，其中控制芯片设置于第一电池内。

图7是根据本公开的电池组的电路系统的第四实施例的电路图，其中控制芯片设置于第二电池内。

图8是根据本公开的电池组的电路系统的第五实施例的电路图，其中控制芯片设置于第一电池内。

图9是根据图8的电池组的电路系统的第五实施例的电路状态图，其中第一开关、第二开关、第四开关和第五开关受控于控制芯片处于导通状态，第三开关和第六开关受控于控制芯片处于断开状态。

图10是根据图8的电池组的电路系统的第五实施例的电路状态图，其中第一开关和第二开关受控于控制芯片处于导通状态，第三开关、第四开关、第五开关和第六开关受控于控制芯片处于断开状态。

图11是根据图8的电池组的电路系统的第五实施例的电路状态图，其中第三开关受控于控制芯片处于导通状态，第一开关、第二开关、第四开关、第五开关和第六开关受控于控制芯片处于断开状态。

图12是根据图8的电池组的电路系统的第五实施例的电路状态图，其中第三开关和第六开关受控于控制芯片处于导通状态，第一开关、第二开关、第四开关和第五开关受控于控制芯片处于断开状态。

图13是根据图8的电池组的电路系统的第五实施例的电路状态图，其中第七开关受控于控制芯片处于导通状态，第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关以及第六开关受控于控制芯片处于断开状态。

图14是根据本公开的电池组的电路系统的第六实施例的电路图，其中控制芯片设置于第二电池内。

图15是根据图14的电池组的电路系统的第六实施例的电路状态图，其中第一开关、第二开关、第四开关和第五开关受控于控制芯片处于导通状态，第三开关和第六开关受控于控制芯片处于断开状态。

图16是根据图14的电池组的电路系统的第六实施例的电路状态图，其中第一开关和第二开关受控于控制芯片处于导通状态，第三开关、第四开关、第五开关和第六开关受控于控制芯片处于断开状态。

图17是根据图14的电池组的电路系统的第六实施例的电路状态图，其中第三开关受控于控制芯片处于导通状态，第一开关、第二开关、第四开关、第五开关和第六开关受控于控制芯片处于断开状态。

图18是根据图14的电池组的电路系统的第六实施例的电路状态图，其中第三开关和第六开关受控于控制芯片处于导通状态，第一开关、第二开关、第四开关和第五开关受控于控制芯片处于断开状态。

图19是根据图14的电池组的电路系统的第六实施例的电路状态图，其中第七开关受控于控制芯片处于导通状态，第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关以及第六开关受控于控制芯片处于断开状态。

其中，附图标记说明如下：

B1第一电池 44第四开关

B11第一电芯 45第五开关

B2第二电池 46第六开关

B21第二电芯 47第七开关

1A第一接口 5A第四连接线路

1B第二接口 5B第五连接线路

1C第三接口 6第六连接线路

1D第四接口 7升降压电源模块

2A第一连接线路 71第一端

2B第二连接线路 72第二端

3第三连接线路 8A第一电池管理模块

4切换控制单元 8B第二电池管理模块

40控制芯片 9A第七连接线路

41第一开关 9B第八连接线路

42第二开关 P第一节点

43第三开关

具体实施方式

附图示出本公开的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本公开。

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

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公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请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，不是旨在于限制本公开；本公开的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，本公开的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”以及“第八”等用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系，也不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“连接”、“相连”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。

本申请实施例描述的电池组适用于各种使用电池组的装置，例如，智能门锁、手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。电池组可收容于所述装置的电池仓内，电池组为所述装置提供电源。本申请实施例描述的电池组不仅仅局限适用于上述所描述的设备，还可以适用于所有使用电池组的设备，但为描述简洁，下述实施例均以智能门锁为例进行说明。例如，图1示出了一种智能门锁2000的结构，所述智能门锁2000的电池仓中收容有电池组1000，电池组1000为智能门锁2000提供电源，满足使用智能门锁时的用电需求。

参照图1至图3，电池组1000包括第一电芯B11、第二电芯B21以及根据本公开的电池组的电路系统。电池组1000还可包括第一电路组件和第二电路组件。第一电路组件连接于第一电芯B11以构成第一电池B1，第二电路组件连接于第二电芯B21以构成第二电池B2。第一电池B1可拆卸地连接于第二电池B2，且第一电池B1和第二电池B2一起收容于智能门锁2000的电池仓中。

由于第一电池B1和第二电池B2能够一起共用智能门锁2000的电池仓，从而不需要额外准备一块备用电池，更不用为备用电池准备存放空间，从而可降低备用电池丢失的风险。

参照图1至图19，根据本公开的电池组的电路系统用于控制电池组1000为诸如智能门锁2000的使用电池组的装置供电。所述电路系统包括第一接口1A、第二接口1B、第三接口1C、第一连接线路2A、第二连接线路2B和第三连接线路3以及切换控制单元4。第一接口1A可拆卸地与第二接口1B相连，第三接口1C用于连接使用电池组的装置。第一连接线路2A用于连接第一电芯B11和第一接口1A，第二连接线路2B用于连接第二接口1B和第三接口1C，第三连接线路3用于连接第二电芯B21和第三接口1C。当第一电芯B11经由第一连接线路2A、第一接口1A、第二接口1B、第二连接线路2B与第三接口1C导通时，第一电芯B11为使用电池组的装置供电；当第二电芯B21经由第三连接线路3与第三接口1C导通时，第二电芯B21为使用电池组的装置供电；切换控制单元4配置为控制第一电芯B11或者第二电芯B21为使用电池组的装置供电。

参照图1至图19，根据本公开的电池组的电路系统通过切换控制单元4控制第一电芯B11经由连接第一电芯B11和第一接口1A的第一连接线路2A、第一接口1A、第二接口1B、连接第二接口1B和第三接口1C的第二连接线路2B与第三接口1C导通，或控制第二电芯B21经由连接第二电芯B21和第三接口1C的第三连接线路3与第三接口1C导通来实现通过第一电芯B11为使用电池组的装置供电或通过第二电芯B21为使用电池组的装置供电，因此不会因为第一电芯B11和第二电芯B21中的其中一个电芯停止供电工作而导致为所述装置的供电过程停止，在所述其中一个电芯停止工作时，另一个电芯受控于切换控制单元4继续为所述装置供电，因此本公开的电池组的电路系统可以在用于电池组时实现电池组对所述装置的不间断供电，并且集成度高。

切换控制单元4配置为获取第一电芯B11的实时电压和第二电芯B21的实时电压。参照图4至图19，在一些实施例中，切换控制单元4包括控制芯片40、串接于第一连接线路2A的第一开关41、串接于第二连接线路2B的第二开关42以及串接于第三连接线路3的第三开关43；且第一开关41、第二开关42和第三开关43受控于控制芯片40。具体地，第一开关41串接在第一电芯B11和第一接口1A之间，第二开关42串接在第二接口1B和第三接口1C之间；第三开关43的一端连接于第二电芯B21，第三开关43的另一端连接于第二开关42与第三接口1C之间的节点。

对于电池组，参照图4、图6、图8至图13，在一些实施例中，第一接口1A、第一连接线路2A以及控制芯片40设置于第一电路组件，第二接口1B、第三接口1C、第二连接线路2B以及第三连接线路3设置于第二电路组件，第一电路组件连接于第一电芯B11以构成第一电池B1，第二电路组件连接于第二电芯B21以构成第二电池B2，第一电池B1通过第一接口1A和第二接口1B可拆卸地连接于第二电池B2。参照图5、图7、图14至图19，在一些实施例中，第一接口1A、第一连接线路2A设置于第一电路组件，第二接口1B、第三接口1C、第二连接线路2B、第三连接线路3以及控制芯片40设置于第二电路组件，第一电池B1通过第一接口1A和第二接口1B可拆卸地连接于第二电池B2。也就是说，参照图4、图6、图8至图13，控制芯片40可设置于第一电池B1内，或者参照图5、图7、图14至图19，控制芯片40也可以设置于第二电池B2内，可根据实际需要设置控制芯片40。其中，如图2和图3所示，在一些实施例中，第一接口1A露出于第一电池B1的外壳体设置，第二接口1B和第三接口1C均露出于第二电池B2的外壳体设置。第一接口1A可通过插接或面对面贴接(即面对面接触式连接)的方式连接于第二电池B2上的第二接口1B。

参照图6至图19，在一些实施例中，电路系统还可包括第四连接线路5A和第五连接线路5B。第四连接线路5A用于连接第一电芯B11和第一接口1A，第五连接线路5B用于连接第二接口1B和第二电芯B21。切换控制单元4配置为控制第一电芯B11经由第四连接线路5A、第一接口1A、第二接口1B、第五连接线路5B与第二电芯B21导通，以使第一电芯B11为第二电芯B21充电。对于电池组，参照图2和图3以及图6至图19，在一些实施例中，在第一电路组件上还设置第四连接线路5A，且在第二电路组件上还设置第五连接线路5B。

参照图6至图19，在一些实施例中，切换控制单元4还包括串接于第四连接线路5A的第四开关44、串接于第五连接线路5B的第五开关45，第四开关44和第五开关45受控于控制芯片40。第四连接线路5A或者第五连接线路5B还设置有升降压电源模块7，升降压电源模块7连接于控制芯片40且用于将第一电芯B11所输出的电压调节至第二电芯B21所需的预设电压。其中，升降压电源模块7具有第一端71和第二端72。具体地，参照图6至图19，当在第四连接线路5A上设置升降压电源模块7时，第四开关44的一端和第一电芯B11与第一开关41之间的节点连接，第四开关44的另一端和升降压电源模块7的第一端71连接，升降压电源模块7的第二端72与第一接口1A连接，第五开关45的两端分别与第二接口1B和第二电芯B21与第三开关43之间的节点连接。当在第五连接线路5B上设置升降压电源模块7时，第四开关44的一端与第一电芯B11与第一开关41之间的节点连接，第四开关44的另一端和第一接口1A连接，升降压电源模块7的第一端71与第二接口1B连接，第五开关45的两端分别与升降压电源模块7的第二端72和第二电芯B21与第三开关43之间的节点连接。

参照图8至图19，在一些实施例中，电路系统还可包括第六连接线路6和第四接口1D。切换控制单元4配置为控制第四接口1D经由第六连接线路6与第一电芯B11导通，以使通过第四接口1D接入的外部电源为第一电芯B11充电。对于电池组，参照图2和图3以及图8至图19，在一些实施例中，在第一电路组件上还设置第六连接线路6。

参照图8至图19，在一些实施例中，切换控制单元4还包括串接于第六连接线路6的第六开关46，第六开关46受控于控制芯片40。第六连接线路6还设置有升降压电源模块7，升降压电源模块7用于将由第四接口1D所输入的电压调节至第一电芯B11所需的预设电压。具体地，参照图8至图19，当在第四连接线路5A上设置升降压电源模块7时，第四接口1D连接于升降压电源模块7的第一端71与第四开关44之间的节点，第六开关46的一端连接于升降压电源模块7的第二端72与第一接口1A之间的节点，第一电芯B11和第四开关44之间具有第一节点P，第六开关46的另一端连接于第一节点P与第一开关41之间。

参照图4至图19，电路系统还可包括第一电池管理模块8A和第二电池管理模块8B。第一电池管理模块8A连接于第一电芯B11且还连接于切换控制单元4，用于检测第一电芯B11的实时电压。第二电池管理模块8B连接于第二电芯B21且还连接于切换控制单元4，用于检测第二电芯B21的实时电压。具体地，第一电池管理模块8A连接于控制芯片40，且第二电池管理模块8B也连接于控制芯片40，从而控制芯片40可获取到第一电芯B11的实时电压和第二电芯B12的实时电压。此外，第一电池管理模块8A和第二电池管理模块8B还用于检测第一电芯B11和第二电芯B12的电流、剩余容量等电信息，并且可用于保护第一电芯B11和第二电芯B12避免过充、过放等。

在此，控制芯片40可为单片机控制芯片，用于控制第一开关41、第二开关42、第三开关43、第四开关44、第五开关45、第六开关46的通断，并且控制芯片40用于通过第一电池管理模块8A和第二电池管理模块8B获取第一电芯B11和第二电芯B12的电压信息、电流信息以及剩余电量等电信息，控制芯片40还用于控制升降压电源模块7将第一电芯B11所输出的电压值调整至第二电芯B21所需的电压值后输出。

第一接口1A和第二接口1B均可为pogo pin接口或者闸刀式连接器，第三接口1C可为闸刀式连接器或者pogo pin接口，第四接口1D可为Micro-USB接口或者Type-C接口。第一开关41、第二开关42、第三开关43、第四开关44、第五开关45和第六开关46可以为MOS晶体管、三极管或者继电器。

升降压电源模块7能够实现将输入升降压电源模块的电压值调整至预期的电压值后输出，并且升降压电源模块7可包括集成式升降压电源芯片和具有电感、电容和MOS晶体管等电子元器件的外围电路，例如升降压电源模块7可为上海南芯SC8905升降压电源芯片，但不限于此。

第一电池管理模块8A和第二电池管理模块8B均可包括管理芯片和具有电感、电容和MOS晶体管等电子元器件的外围电路。其中，管理芯片可为单片机。对于电池组，第一电路组件和第二电路组件可为电路板。第一接口1A、第二接口1B、第三接口1C、第一连接线路2A、第二连接线路2B、第三连接线路3、切换控制单元4、第四连接线路5A、第五连接线路5B、第六连接线路、升降压电源模块7、第一电池管理模块8A、第二电池管理模块8B等设置于电路板上，以将电路系统集成于第一电路组件和第二电路组件上。

参照图1至图19，在根据本公开的电池组的电路系统用于电池组时，通过将所述电路系统集成于电池组的具有第一电芯B11的第一电池B1和具有第二电芯B12的第二电池B2内，在第一电路组件上设置第一接口1A、第一连接线路2A，在第二电路组件上设置第二接口1B、第三接口1C、第二连接线路2B、第三连接线路3，切换控制单元4包括控制芯片40，在第一电路组件或第二电路组件上设置控制芯片40，将第一接口1A与第二接口1B连接以使第一电池B1与第二电池B2组合，从而能够将第一电池B1和第二电池B2作为一个整体为所述装置供电，也就是说，第一电池B1可以经由第一接口1A和第二接口1B通过第二电池B2来与第三接口1C导通以给所述装置供电，当第一电池B1电量不足或需要拆卸第一电池B1为其充电时，电池组可以通过第二电池B2继续为所述装置供电，第二电池B2经由第三连接线路3与第三接口1C导通以给所述装置供电，因此不会因为第一电池B1电量不足或从电池组拆卸下来而中断对所述装置的供电，从而实现电池组的不间断供电，不会影响所述装置的正常工作，因此可以在所述装置不关机的情况下更换电池。并且所述电路系统集成于电池组，除电池组外，不需要使用独立于电池组外的其他电路或结构来实现电池组的不间断供电，也不需要准备额外的电池，因此结构简单、集成度高且使用方便。

参照图4至图10以及图14和图16，在一些实施例中，当第一电芯B11的实时电压高于预设的第一电压阈值时，切换控制单元4控制第一电芯B11为使用电池组的装置供电。具体地，切换控制单元3将第一电芯B11与第三接口1C通过第一连接线路2A、第一接口1A、第二接口1B和第二连接线路2B导通，以控制第一电芯B11为使用电池组的装置供电。进一步地，参照图6至图9以及图14和图15，在一些实施例中，当第一电芯B11的实时电压高于预设的第一电压阈值且第二电芯B21的实时电压低于预设的第二电压阈值，切换控制单元4还可控制第一电芯B11经由第四连接线路5A、第一接口1A、第二接口1B、第五连接线路5B与第二电芯B21导通，以使第一电芯B11为第二电芯B21充电，实现第一电芯B11为使用电池组的装置供电的同时也为第二电芯B21充电。

参照图4至图8、图11和图12以及图14、图17和图18，在一些实施例中，当第一电芯B11的实时电压低于预设的第一电压阈值时或者第一接口1A断开与第二接口1B的连接时，切换控制单元4控制第二电芯B21为使用电池组的装置供电。具体地，切换控制单元3将第二电芯B21与第三接口1C通过第三连接线路3导通，以控制第二电芯B21为使用电池组的装置供电。进一步地，参照图4至图8、图12以及图14和图18，在一些实施例中，当第一电芯B11的实时电压低于预设的第一电压阈值时，可通过从第四接口1D接入外部电源为第一电芯B11充电。具体地，切换控制单元3将第四接口1D与第一电芯B11通过第六连接线路6导通，以从第四接口1D接入外部电源为第一电芯B11充电，实现第二电芯B21为使用电池组的装置供电的同时通过第四接口1D接入外部电源为第一电芯B11充电。

参照图4至图19，在一些实施例中，第一电池管理模块8A和第二电池管理模块8B分别检测第一电芯B11和第二电芯B21的实时电压，切换控制单元4与第一电池管理模块8A和第二电池管理模块8B连接以获取第一电芯B11和第二电芯B21的实时电压。

下面具体说明图4和图5示出的实施例的电池组的电路系统的工作原理。在图4和图5示出的实施例中，电路系统中设置第一连接线路2A、第二连接线路2B以及第三连接线路3，且未设置第四连接线路5A、第五连接线路5B和第六连接线路6。

在图4和图5示出的实施例中，电池系统具有两种工作状态，所述两种工作状态分别为：1)第一电芯B11为使用电池组的装置供电；2)第二电芯B21为所述装置供电。当第一电芯B11的实时电压高于预设的第一电压阈值时，第一接口1A和第二接口1B连接在一起，第一连接线路2A上的第一开关41和第二连接线路2B上的第二开关42受控于控制芯片40导通，第三连接线路3上的第三开关43受控于控制芯片40断开，从而第一电芯B11经由第一连接线路2A、第一接口1A、第二接口1B、第二连接线路2B与第三接口1C导通以为所述装置供电。对于使用电池系统的电池组，在这种情况下，电池组的第一电池B1为所述装置供电。当第一电芯B11的实时电压低于预设的第一电压阈值时或者第一接口1A断开与第二接口1B的连接时，第三连接线路3上的第三开关43受控于控制芯片40导通，第一连接线路2A上的第一开关41和第二连接线路2B上的第二开关42受控于控制芯片40断开，从而第二电芯B21经由第三连接线路3与第三接口1C导通以为所述装置供电。对于使用电池系统的电池组，在这种情况下，电池组的第二电池B2为所述装置供电。

下面具体说明图6和图7示出的实施例的电池组的电路系统的工作原理。在图6和图7示出的实施例中，电路系统中设置第一连接线路2A、第二连接线路2B、第三连接线路3、第四连接线路5A以及第五连接线路5B，且未设置第六连接线路6。

在图6和图7示出的实施例中，电池系统具有三种工作状态，所述三种工作状态分别为：1)第一电芯B11为使用电池组的装置供电同时第一电芯B11为第二电芯B21充电；2)第一电芯B11为所述装置供电；3)第二电芯B21为所述装置供电。当第一电芯B11的实时电压高于预设的第一电压阈值且第二电芯B21的实时电压低于预设的第二电压阈值时，第一接口1A和第二接口1B连接在一起，第一连接线路2A上的第一开关41、第二连接线路2B上的第二开关42、第四连接线路5A上的第四开关44以及第五连接线路5B上的第五开关45受控于控制芯片40导通，第三连接线路3上的第三开关43受控于控制芯片40断开，从而第一电芯B11经由第一连接线路2A、第一接口1A、第二接口1B、第二连接线路2B与第三接口1C导通以为所述装置供电，并且第一电芯B11还经由第四连接线路5A、第一接口1A、第二接口1B、第五连接线路5B与第二电芯B21导通以为第二电芯B21充电。对于使用电池系统的电池组，在这种情况下，电池组的第一电池B1为所述装置供电并且第一电池B1还为第二电池B2充电。当第一电芯B11的实时电压高于预设的第一电压阈值且第二电芯B21的实时电压高于预设的第二电压阈值或第二电芯B21的实时电压达到满电电压时，第一接口1A和第二接口1B连接在一起，第一连接线路2A上的第一开关41、第二连接线路2B上的第二开关42受控于控制芯片40导通，第三连接线路3上的第三开关43、第四连接线路5A上的第四开关44和第五连接线路5B上的第五开关45受控于控制芯片40断开，从而第一电芯B11经由第一连接线路2A、第一接口1A、第二接口1B、第二连接线路2B与第三接口1C导通以为所述装置供电。对于使用电池系统的电池组，在这种情况下，电池组的第一电池B1为所述装置供电。当第一电芯B11的实时电压低于预设的第一电压阈值时或者第一接口1A断开与第二接口1B的连接时，第三连接线路3上的第三开关43受控于控制芯片40导通，第一连接线路2A上的第一开关41、第二连接线路2B上的第二开关42、第四连接线路5A上的第四开关44和第五连接线路5B上的第五开关45受控于控制芯片40断开，从而第二电芯B21经由第三连接线路3与第三接口1C导通以为所述装置供电。对于使用电池系统的电池组，在这种情况下，电池组的第二电池B2为所述装置供电。

下面具体说明图8至图12示出的实施例的电池组的电路系统的工作原理。在图8至图12示出的实施例中，电路系统中设置第一连接线路2A、第二连接线路2B、第三连接线路3、第四连接线路5A、第五连接线路5B以及第六连接线路6。其中，图9至图12是示出图8的实施例的电池组的电路系统在不同工作状态下各开关的通断状态的示意图。在这里补充说明的是，图14至图18示出的实施例的电池组的电路系统的工作原理与图8至图12示出的实施例的电路系统的工作原理类似，区别仅在于图8至图12的实施例中的控制芯片40设置在第一电池B1内，图9至图12的实施例中的控制芯片40设置在第二电池B2内。这里不再赘述。另外，图8至图12和图9至图12中的带有箭头的虚线表示电流的流向，以便于理解本公开的电池组的电路系统的实施例的工作原理。

在图8至图12示出的实施例中，电池系统具有四种工作状态，所述四种工作状态分别为：1)第一电芯B11为使用电池组的装置供电；2)第一电芯B11为所述装置供电并且第一电芯B11为第二电芯B21充电；3)第二电芯B21为所述装置供电；4)第二电芯B21为所述装置供电并且通过第四接口1D接入外部电源为第一电芯B11充电。

参照图8和图9，当第一电芯B11的实时电压高于预设的第一电压阈值且第二电芯B21的实时电压低于预设的第二电压阈值时，切换控制单元4控制第一电芯B11为所述装置供电并且切换控制单元4控制第一电芯B11为第二电芯B21充电。在这种情况下，第一接口1A和第二接口1B连接在一起，第一连接线路2A上的第一开关41、第二连接线路2B上的第二开关42、第四连接线路5A上的第四开关44以及第五连接线路5B上的第五开关45受控于控制芯片40导通，第三连接线路3上的第三开关43和第六连接线路6上的第六开关46受控于控制芯片40断开，从而第一电芯B11经由第一连接线路2A、第一接口1A、第二接口1B、第二连接线路2B与第三接口1C导通以为所述装置供电，并且第一电芯B11还经由第四连接线路5A、第一接口1A、第二接口1B、第五连接线路5B与第二电芯B21导通以为第二电芯B21充电。对于使用电池系统的电池组，在这种情况下，电池组的第一电池B1为所述装置供电并且第一电池B1还为第二电池B2充电。

参照图8和图10，当第一电芯B11的实时电压高于预设的第一电压阈值且第二电芯B21的实时电压高于预设的第二电压阈值或第二电芯B21的实时电压达到满电电压时，切换控制单元4控制第一电芯B11为使用电池组的装置供电。在这种情况下，第一接口1A和第二接口1B连接在一起，第一连接线路2A上的第一开关41、第二连接线路2B上的第二开关42受控于控制芯片40导通，第四连接线路5A上的第四开关44、第五连接线路5B上的第五开关45、第三连接线路3上的第三开关43以及第六连接线路6上的第六开关46受控于控制芯片40断开，从而第一电芯B11经由第一连接线路2A、第一接口1A、第二接口1B、第二连接线路2B与第三接口1C导通以为所述装置供电。对于使用电池系统的电池组，在这种情况下，电池组的第一电池B1仅为所述装置供电。

参照图8、图11和图12，当第一电芯B11的实时电压低于预设的第一电压阈值时或者第一接口1A断开与第二接口1B的连接时，切换控制单元4控制第二电芯B21为使用电池组的装置供电。在这种情况下，第三连接线路3上的第三开关43受控于控制芯片40导通，第一连接线路2A上的第一开关41、第二连接线路2B上的第二开关42、第四连接线路5A上的第四开关44以及第五连接线路5B上的第五开关45受控于控制芯片40断开，第六连接线路6上的第六开关46的通断取决于是否要通过第四接口1D接入的外部电源为第一电芯B11充电，若要通过第四接口1D接入的外部电源为第一电芯B11充电，则第六连接线路6上的第六开关46受控于控制芯片40导通，若不通过第四接口1D接入的外部电源为第一电芯B11充电，则第六连接线路6上的第六开关46受控于控制芯片40断开，从而第二电芯B21经由第三连接线路3与第三接口1C导通以为所述装置供电，并且可在第一电芯B11为所述装置供电同时选择是否通过第四接口1D接入的外部电源为第一电芯B11充电。对于使用电池系统的电池组，在这种情况下，电池组的第二电池B2为所述装置充电，或者电池组的第二电池B2为所述装置充电同时通过第四接口1D接入的外部电源为第一电池B1充电。在这里说明的是，可选择将第一电池B1从第二电池B2拆下(即第一电池B1中的第一接口1A与第二电池B2中的第二接口1B断开连接)或者不拆下并从第四接口1D接入外部电源为第一电芯B11充电。需要说明的是，在第一电芯B11的实时电压低于预设的第一电压阈值时，第一接口1A也可能被操作与第二接口1B断开连接，即将第一电池B1从第二电池B2拆下。对于电池组，在需要时将第一电池B1从第二电池B2拆下，使用电池组的装置的工作不受影响，第二电池B2继续为所述装置供电以使所述装置持续正常工作。

在这里补充说明的是，参照图13示出的实施例和图19示出的实施例，图13和图19中的带有箭头的虚线表示电流的流向，以便于理解本公开的电池组的电路系统的实施例的工作原理。电路系统还可包括第七连接线路9A和第八连接线路9B。第七连接线路9A用于连接第四接口1D和第一接口1A，第八连接线路9B用于连接第二接口1B和第三接口1C。切换控制单元4配置为控制第四接口1D经由第七连接线路9A、第一接口1A、第二接口1B和第八连接线路9B与第三接口1C导通，以使通过第四接口1D接入的外部电源为使用电池组的装置供电。具体地，切换控制单元4还包括串接在第七连接线路9A上或第八连接线路9B上的第七开关47，第七开关47受控于控制芯片40。如图13和图19所示，在第七开关47串接在第七连接线路9A上时，第七开关47的两端分别与第四接口1D和第一接口1A连接。在第七开关47串接在第八连接线路9B上时，第七开关47的两端分别与第二接口1B和第三接口1C连接。可在第一电芯B11和第二电芯B12都无法为所述装置供电而又不便更换电池组的情况下，在第四接口1D与第三接口1C通过第七连接线路9A、第一接口1A、第二接口1B和第八连接线路9B导通时，第七开关47受控于控制芯片40导通，来实现通过第四接口1D外接电源为所述装置供电。

上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种电池组的电路系统，用于控制电池组为使用电池组的装置供电，所述电池组包括第一电芯和第二电芯，其特征在于，

所述电路系统包括第一接口、第二接口、第三接口、第一连接线路、第二连接线路和第三连接线路以及切换控制单元；

所述第一接口可拆卸地与所述第二接口相连，所述第三接口用于连接使用电池组的装置；

所述第一连接线路用于连接所述第一电芯和所述第一接口，所述第二连接线路用于连接所述第二接口和所述第三接口，所述第三连接线路用于连接所述第二电芯和所述第三接口；

当所述第一电芯经由所述第一连接线路、所述第一接口、所述第二接口、所述第二连接线路与所述第三接口导通时，所述第一电芯为所述使用电池组的装置供电；

当所述第二电芯经由所述第三连接线路与所述第三接口导通时，所述第二电芯为所述使用电池组的装置供电；

所述切换控制单元配置为控制所述第一电芯或者所述第二电芯为所述使用电池组的装置供电；

所述第一电芯用于构成第一电池，所述第二电芯用于构成第二电池；

所述第一电池可拆卸地连接于所述第二电池，且所述第一电池和所述第二电池一起用于收容于所述使用电池组的装置的电池仓中；

所述第一电池的外形为矩形，第二电池的形状为L型，所述L型围成矩形收容空间，所述矩形收容空间收容所述第一电池，所述第二电池和收容于所述矩形收容空间中的所述第一电池形成的组合体的外轮廓为矩形。

2.根据权利要求1所述的电池组的电路系统，其特征在于，

所述电路系统还包括第四连接线路和第五连接线路；

所述第四连接线路用于连接所述第一电芯和所述第一接口，所述第五连接线路用于连接所述第二接口和所述第二电芯；

所述切换控制单元配置为控制所述第一电芯经由所述第四连接线路、所述第一接口、所述第二接口、所述第五连接线路与所述第二电芯导通，以使所述第一电芯为所述第二电芯充电。

3.根据权利要求2所述的电池组的电路系统，其特征在于，

所述切换控制单元配置为获取所述第一电芯的实时电压和所述第二电芯的实时电压，当所述第一电芯的实时电压高于预设的第一电压阈值且所述第二电芯的实时电压低于预设的第二电压阈值，所述切换控制单元控制所述第一电芯经由所述第四连接线路、所述第一接口、所述第二接口、所述第五连接线路与所述第二电芯导通，以使所述第一电芯为所述第二电芯充电。

4.根据权利要求2所述的电池组的电路系统，其特征在于，所述电路系统还包括第六连接线路；

所述切换控制单元配置为控制第四接口经由所述第六连接线路与所述第一电芯导通，以使通过所述第四接口接入的外部电源为所述第一电芯充电。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池组的电路系统，其特征在于，

所述切换控制单元配置为获取所述第一电芯的实时电压和所述第二电芯的实时电压；

当所述第一电芯的实时电压高于预设的第一电压阈值时，所述切换控制单元控制所述第一电芯为所述使用电池组的装置供电；

当所述第一电芯的实时电压低于预设的第一电压阈值时或者所述第一接口断开与所述第二接口的连接时，所述切换控制单元控制所述第二电芯为所述使用电池组的装置供电。

6.根据权利要求4所述的电池组的电路系统，其特征在于，

所述切换控制单元包括控制芯片、串接于第一连接线路的第一开关、串接于所述第二连接线路的第二开关以及串接于所述第三连接线路的第三开关；

所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关受控于所述控制芯片。

7.根据权利要求6所述的电池组的电路系统，其特征在于，

所述切换控制单元还包括串接于所述第四连接线路的第四开关、串接于所述第五连接线路的第五开关，所述第四开关和所述第五开关受控于所述控制芯片；

所述第四连接线路或者所述第五连接线路还设置有升降压电源模块，所述升降压电源模块连接于所述控制芯片且用于将所述第一电芯所输出的电压调节至所述第二电芯所需的预设电压。

8.根据权利要求6所述的电池组的电路系统，其特征在于，

所述切换控制单元还包括串接于所述第六连接线路的第六开关，所述第六开关受控于所述控制芯片；

所述第六连接线路还设置有升降压电源模块，所述升降压电源模块用于将由所述第四接口所输入的电压调节至所述第一电芯所需的预设电压。

9.根据权利要求1所述的电池组的电路系统，其特征在于，所述电路系统还包括第一电池管理模块和第二电池管理模块；

所述第一电池管理模块连接于所述第一电芯且还连接于所述切换控制单元，用于检测所述第一电芯的实时电压；

所述第二电池管理模块连接于所述第二电芯且还连接于所述切换控制单元，用于检测所述第二电芯的实时电压。

10.根据权利要求1所述的电池组的电路系统，其特征在于，电路系统还包括第四接口、第七连接线路和第八连接线路；

所述第七连接线路用于连接所述第四接口和所述第一接口，所述第八连接线路用于连接所述第二接口和所述第三接口；

所述切换控制单元还配置为控制所述第四接口经由所述第七连接线路、所述第一接口、所述第二接口和所述第八连接线路与所述第三接口导通，以在所述第一电芯和所述第二电芯都无法为所述装置供电而又不便更换电池组的情况下使通过所述第四接口接入的外部电源为使用电池组的装置供电。

11.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括第一电芯、第二电芯以及根据权利要求1-10中任一项所述的电池组的电路系统；所述切换控制单元包括控制芯片；

所述电池组还包括第一电路组件和第二电路组件，且所述第一接口、所述第一连接线路以及所述控制芯片设置于所述第一电路组件，所述第二接口、所述第三接口、所述第二连接线路以及所述第三连接线路设置于所述第二电路组件；

所述第一电路组件连接于所述第一电芯以构成第一电池，所述第二电路组件连接于所述第二电芯以构成第二电池；

所述第一电池通过所述第一接口和所述第二接口可拆卸地连接于所述第二电池。

12.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括第一电芯、第二电芯以及根据权利要求1-10中任一项所述的电池组的电路系统；所述切换控制单元包括控制芯片；

所述电池组还包括第一电路组件和第二电路组件，且所述第一接口、所述第一连接线路设置于所述第一电路组件，所述第二接口、所述第三接口、所述第二连接线路、所述第三连接线路以及所述控制芯片设置于所述第二电路组件；

所述第一电路组件连接于所述第一电芯以构成第一电池，所述第二电路组件连接于所述第二电芯以构成第二电池；

所述第一电池通过所述第一接口和所述第二接口可拆卸地连接于所述第二电池。

13.一种使用电池组的装置，其特征在于，所述使用电池组的装置包括根据权利要求11所述的电池组和收容所述电池组的电池仓，所述电池组为所述使用电池组的装置提供电能。