CN114447449B - 电池包、电池包供电方法及电动工具 - Google Patents

电池包、电池包供电方法及电动工具 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种电池包、电池包供电方法及电动工具。该电池包包括：预设数量的电芯单元；参数采集模块，与各电芯单元分别连接，参数采集模块用于采集各电芯单元的运行参数，运行参数至少包括端电压；控制模块，与参数采集模块和各电芯单元分别连接，控制模块用于：获取各电芯单元的运行参数；若全部电芯单元的端电压均大于预设的低压阈值且小于或等于预设的高压阈值，则确定目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级，其中，目标电芯单元的端电压低于其他电芯单元的端电压；基于各参数等级确定电池包的电压状态值；在检测到电压状态值大于或等于预设的电压状态阈值时，控制电池包进入放电保护状态，以禁止电池包放电。

Description

电池包、电池包供电方法及电动工具
技术领域
本发明实施例涉及电动工具技术，尤其涉及一种电池包、电池包供电方法及电动工具。
背景技术
电池包在大电流和低温条件下，端电压会下降非常迅速，在此情况下，仅仅以端电压作为电池包欠压关机判断会导致电池包虚假关闭。
现有技术中，对于放电保护的判断方法是：电压低于某一值时(例如低于2.5V)即进入电压保护。半电状态的电池包在低温下启动主机时，往往开机后就保护了，严重降低了电池包的放电效率。因而通过简单的设置电压保护值来进行欠压保护的方法具有很大的缺陷，无法满足当前的使用需求。
发明内容
本发明实施例提供一种电池包、电池包供电方法及电动工具，提高电池包的放电性能。
第一方面，本发明实施例提供了一种电池包，包括：
预设数量的电芯单元；
参数采集模块，与各所述电芯单元分别连接，所述参数采集模块用于采集各所述电芯单元的运行参数，所述运行参数至少包括端电压；
控制模块，与所述参数采集模块和各所述电芯单元分别连接，所述控制模块用于：
获取各所述电芯单元的运行参数；
若全部所述电芯单元的端电压均大于预设的低压阈值且小于或等于预设的高压阈值，则确定目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级，其中，所述目标电芯单元的端电压低于其他所述电芯单元的端电压；
基于各所述参数等级确定所述电池包的电压状态值；
在检测到所述电压状态值大于或等于预设的电压状态阈值时，控制所述电池包进入放电保护状态，以禁止所述电池包放电。
可选的，所述运行参数还包括温度和/或电流，所述参数等级包括端电压等级以及温度等级和/或电流等级；所述控制模块还用于：
确定所述目标电芯单元的端电压等级，以及温度等级和/或电流等级；
基于所述端电压等级确定所述目标电芯单元的第一电压状态参考值，以及基于所述温度等级和/或电流等级确定所述目标电芯单元的第二电压状态参考值和/或第三电压状态参考值；
将电压状态初值与所述第一电压状态参考值以及所述第二电压状态参考值和/或所述第三电压状态参考值之和，确定为所述目标电芯单元的电压状态值，其中，所述电压状态初值根据所述电池包的历史电压状态值进行确定。
可选的，所述控制模块还用于：若检测到任一所述电芯单元的端电压小于或等于预设的低压阈值达到预设时长，则控制所述电池包进入放电保护状态，以禁止所述电池包放电。
可选的，所述控制模块还用于：若检测到全部所述电芯单元的端电压均大于预设的高压阈值，则初始化所述电池包的电压状态值。
可选的，所述控制模块还用于：
若所述电压状态值小于所述电压状态阈值，则按照预设的时间间隔更新获取各所述电芯单元的运行参数，当更新后的全部所述电芯单元的端电压均大于所述低压阈值且小于或等于所述高压阈值时，更新目标电芯单元，基于更新后的所述目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级更新所述电池包的电压状态值；
若更新后的所述电压状态值大于或等于所述电压状态阈值，则控制所述电池包进入放电保护状态，或者若更新后的所述电压状态值小于所述电压状态阈值，则按照预设的时间间隔重复执行更新所述电池包的电压状态值的步骤，直至检测到有电芯单元的端电压小于或等于所述低压阈值，或者全部所述电芯单元的端电压大于所述高压阈值，或者所述电池包的电压状态值大于或等于所述电压状态阈值。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电池包供电方法，应用于本发明任意实施例所述的电池包，所述方法包括：
获取各所述电芯单元的运行参数；
若全部所述电芯单元的端电压均大于预设的低压阈值且小于或等于预设的高压阈值，则确定目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级，其中，所述目标电芯单元的端电压低于其他所述电芯单元的端电压；
基于各所述参数等级确定所述电池包的电压状态值；
若所述电压状态值大于或等于所述电压状态阈值，则控制所述电池包进入放电保护状态，以禁止所述电池包放电。
可选的，所述运行参数还包括温度和/或电流；所述确定目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级，包括：
确定所述目标电芯单元的端电压等级，以及温度等级和/或电流等级。
相应地，所述基于各所述参数等级确定所述电池包的电压状态值，包括：
基于所述端电压等级确定所述目标电芯单元的第一电压状态参考值，以及基于所述温度等级和/或电流等级确定所述目标电芯单元的第二电压状态参考值和/或第三电压状态参考值；
将电压状态初值与所述第一电压状态参考值以及所述第二电压状态参考值和/或所述第三电压状态参考值之和，确定为所述目标电芯单元的电压状态值，其中，所述电压状态初值根据所述电池包的历史电压状态值进行确定。
可选的，在所述获取各所述电芯单元的运行参数之后，所述方法还包括：
若存在电芯单元的端电压小于或等于预设的低压阈值达到预设时长，则控制所述电池包进入放电保护状态，以禁止所述电池包放电；或者，
若全部所述电芯单元的端电压均大于预设的高压阈值，则初始化所述电池包的电压状态值。
可选的，在所述基于各所述参数等级确定所述电池包的电压状态值之后，所述方法还包括：
若所述电压状态值小于所述电压状态阈值，则按照预设的时间间隔更新获取各所述电芯单元的运行参数，当更新后的全部所述电芯单元的端电压均大于所述低压阈值且小于或等于所述高压阈值时，更新目标电芯单元，基于更新后的所述目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级更新所述电池包的电压状态值；
若更新后的所述电压状态值大于或等于所述电压状态阈值，则控制所述电池包进入放电保护状态，或者若更新后的所述电压状态值小于所述电压状态阈值，则按照预设的时间间隔重复执行更新所述电池包的电压状态值的步骤，直至检测到有电芯单元的端电压小于或等于所述低压阈值，或者全部所述电芯单元的端电压大于所述高压阈值，或者所述电池包的电压状态值大于或等于所述电压状态阈值。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电动工具，包括本发明任一实施例所述的电池包。
本发明实施例提供的电池包，通过参数采集模块采集各个电芯单元的运行参数，运行参数至少包括端电压，控制模块判断各电芯单元的端电压是否高于低压阈值，在确定全部电芯单元的端电压均高于低压阈值且低于高压阈值时，将端电压最低的电芯单元确定为目标电芯单元，以通过目标电芯单元的电压状态反映电池包的电压状态。控制模块根据目标电芯单元的各运行参数确定电池包的当前电压状态值，若是该电压状态值大于或等于设定的电压状态阈值，则表明该电池包已经处于欠压状态，此时，控制模块控制电池包进入放电保护状态，以禁止电池包放电，实现对电池包的欠压保护。本申请通过综合电芯单元的运行参数来监控电芯单元的电压状态，由此而得到与电池包实际输出能力相匹配的电压状态值，从而解决了现有技术中设置单一的欠压保护点而导致的虚假欠压问题，提高了电池包的放电能力和放电效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电池包的结构框图；
图2为本发明实施例提供的一种电池包供电方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的又一种电池包供电方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
考虑到电池包在大电流和低温条件下，电池包的端电压会下降非常迅速，但是电池包实际可输出的剩余电量并未下降很多，因而此工况下的端电压不能反映电池包的真实输出能力，若是仅仅通过电池包的端电压进行电池包欠压关机判断会导致电池包虚假关闭。为解决该问题，本实施例通过采集电池包的各项运行参数，通过综合利用所采集各项运行参数对电池包的电压状态进行综合评估，而客观评估电池包在对应运行参数下的电压状态，由此而得到电池包的欠压保护点。以上为本发明的核心思想，下面结合附图对本申请的实现方案作进一步介绍。
图1为本发明实施例提供的一种电池包的结构框图，该电池包可应用于电动工具中，以为电动工具供电。参考图1，该电池包10包括：
预设数量的电芯单元110；
参数采集模块120，与各电芯单元110分别连接，参数采集模块120用于采集各电芯单元110的运行参数，运行参数至少包括端电压；
控制模块130，与参数采集模块120和各电芯单元110分别连接，控制模块130用于：
获取各电芯单元110的运行参数；
若全部电芯单元的端电压均大于预设的低压阈值且小于或等于预设的高压阈值，则确定目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级，其中，目标电芯单元的端电压低于其他电芯单元110的端电压；
基于各参数等级确定电池包10的电压状态值；
在检测到电压状态值大于或等于预设的电压状态阈值时，控制电池包10进入放电保护状态，以禁止电池包10放电。
其中，电芯单元110是组成电池包10的最小供电单元，通过将各电芯单元110按照一定的方式进行组合而得到电池包10。
电芯的端电压是指电芯的正负极间的电压。其包括了电芯的内阻压降和电芯的电动势，而电池包10在使用一段时间后，各电芯的内阻差异较大，因而各电芯单元110的端电压会有一定的差异。本实施例由采集模块采集各个电芯单元110的端电压，由控制模块130对各电芯单元110的端电压进行判断，并选出端电压最低的电芯单元进行进一步的电压状态评估，以通过端电压最低的电芯单元的电压状态反映电池包10的电压状态。
参数采集模块120实时采集各个电芯的运行参数并输出至控制模块130。考虑到电池包10的结构差异，不同的电池包10所支持采集的参数可能存在差异。通常，参数采集模块120可支持采集电池包10中各电芯单元110的端电压、放电电流和工作温度等参数。
控制模块130可以为电池包10的电池管理系统BMS(Battery ManagementSystem)。控制模块130在获取到各个电芯单元110的运行参数后，首先根据各个电芯单元110的端电压来判断是否有电芯单元110的端电压低于所设定的低压阈值，当判断出全部电芯单元的端电压均大于低压阈值且小于或等于高压阈值时，表明此时电池包10的电压状态正常，此时，为了防止电池包10出现虚假关闭，控制模块130选出端电压最低的电芯单元作为目标电芯单元，以通过目标电芯单元的电压检测结果反映电池包10整体的电压状态。在对目标电芯单元进行检测时，控制模块130根据参数采集模块120输出的目标电芯单元的运行参数分别评估目标电芯单元的电压状态，再将各运行参数评估得到的电压状态进行综合，得到电池包10在当前时刻的电压状态。
具体而言，在电池包10中预先配置有各个运行参数的参数等级以及各参数等级对应的电压状态参考值，控制模块130将当前的运行参数与预先配置的参数等级进行比对，确定出当前运行参数对应的参数等级以及该参数等级下的电压状态参考值，因为各电压状态参考值是根据电池包10在不同参数下的实际输出能力预先配置(例如，可根据电池包10的剩余电量来预先配置对应的电压状态参考值)，因而基于各电压状态参考值综合得到的电压状态值能够真实表征电池包10当前的真实输出能力，当检测到目标电芯单元的电压状态值大于或等于电压状态阈值时，表明电池包10处于欠压状态，控制模块130此时控制电池包10进入放电保护状态，以对电池包10进行欠压保护。
由上述分析可知，本发明实施例中电池包10的电压状态值是综合目标电芯单元的各项运行参数的检测结果得到的综合检测值，而各运行参数的检测结果能够真实反映目标电芯单元的实际输出能力，因而由此而得到的电压状态值能够真实表征电池包10的实际输出能力，因而基于该电压状态值对电池包10进行欠压保护，可以避免电池包10出现电池包10虚假关闭的情况。
本发明实施例提供的电池包10，通过参数采集模块120采集各个电芯单元110的运行参数，运行参数至少包括端电压，控制模块130判断各电芯单元110的端电压是否高于低压阈值，在确定全部电芯单元的端电压均高于低压阈值且低于高压阈值时，将端电压最低的电芯单元确定为目标电芯单元，以通过目标电芯单元的电压状态反映电池包10的电压状态。控制模块130根据目标电芯单元的各运行参数确定电池包10的当前电压状态值，若是该电压状态值大于或等于设定的电压状态阈值，则表明该电池包10已经处于欠压状态，此时，控制模块130控制电池包10进入放电保护状态，以禁止电池包10放电，实现对电池包10的欠压保护。本申请通过综合电芯单元110的运行参数来监控电芯单元110的电压状态，由此而得到与电池包10实际输出能力相匹配的电压状态值，从而解决了现有技术中设置单一的欠压保护点而导致的虚假欠压问题，提高了电池包10的放电能力和放电效率。
可选的，在上述技术方案的基础上，运行参数还包括温度和/或电流，参数等级包括端电压等级以及温度等级和/或电流等级；控制模块130还用于：
确定目标电芯单元的端电压等级，以及温度等级和/或电流等级；
基于端电压等级确定目标电芯单元的第一电压状态参考值，以及基于温度等级和/或电流等级确定目标电芯单元的第二电压状态参考值和/或第三电压状态参考值；
将电压状态初值与第一电压状态参考值以及第二电压状态参考值和/或第三电压状态参考值之和，确定为目标电芯单元的电压状态值，其中，电压状态初值根据电池包10的历史电压状态值进行确定。
其中，当电池包10支持采集电芯单元110的温度参数和/或电流参数时，参数采集模块120将采集到的目标电芯单元的温度和/或电流输出至控制模块130，控制模块130根据预先配置的端电压等级表、温度等级表和/或电流等级表分别确定出当前的端电压、温度和/或电流所对应的端电压等级、温度等级和/或电流等级。且预先配置的端电压等级表、温度等级表和/或电流等级表中各个等级均唯一对应着一个电压状态参考值，因而控制模块130可相应匹配到当前的端电压对应的第一电压状态参考值、当前的温度对应的第二电压状态参考值，和/或当前的电流对应的第三电压状态参考值，控制模块130将第一电压状态参考值，控制模块130将第一电压状态参考值以及第二电压状态参考值和/或第三电压状态参考值进行综合，并将综合结果与电池包10的电压状态初值进行求和，得到电池包10的电压状态值，实现基于电芯单元110的端电压、温度和/或电流的综合情况，得到表征电池包10实际输出能力的电压状态值，再根据该电压状态值对电池包10进行放电保护。其中的电压状态初值根据电池包10的历史电压状态值进行确定，具体而言，是将上一检测周期的电压状态值作为当前检测周期的电压状态初值。例如，上一检测周期的电压状态值为100，则将100作为电压状态初值来计算当前的电压状态状态值。特殊地，若是当前检测周期进行了初始化处理，则将电压状态初值置零。
本实施例通过将上一检测周期的电压状态值作为下一检测周期的电压状态初值，使得每次更新电压状态值时都能够继承上一检测周期的电压状态，由此实现在上一电压状态的基础上更新电池包10的电压状态，反映电池包10的实际输出能力的变化。
例如，在上一个检测周期中，端电压最低的电芯单元为第三个电芯单元110，在当前检测周期中，端电压最低的电芯单元为第五个电芯单元110，在计算当前的电压状态值时，通过将上一检测周期的电压状态值作为当前的电压状态初值，使得计算得到的电压状态值包含了第三个电芯单元110对电池包10电压状态的影响和第五个电芯单元110对电池包10电压状态的影响，由此计算得到的电池包10的电压状态值更加符合电池包10的实际剩余电压。
其中的第一电压状态参考值、第二电压状态参考值和第三电压状态参考值均为经验值，可通过对电芯单元110在对应参数等级下电池包10的输出能力进行多次测试而得到，以使得通过第一电压状态参考值以及第二电压状态参考值和/或第三电压状态参考值能够准确评估电池包10的实际电压状态。
示例性的，电池包10支持采集电芯单元110的端电压、工作温度和放电电流，控制模块130检测到各个电芯单元110的端电压均大于低压阈值且小于高压阈值，控制模块130找出端电压最低的电芯单元作为目标电芯单元，再通过查表等方式获取到该目标电芯单元的端电压、工作温度和放电电流所分别对应的端电压等级V1、温度等级T1和放电电流等级I1，若端电压等级V1对应的第一电压状态参考值为A1，温度等级T1对应的第二电压状态参考值为A2，放电电流等级I1对应的第三电压状态参考值为A3，则控制模块130将A1、A2和A3进行求和计算，得到综合参考值A，将该综合参考值A与预设的电压状态初值A0进行求和得到Aall，该求和结果Aall即为电池包10的电压状态值。若是Aall大于或等于预设的电压状态阈值，则表明电池包10处于欠压状态，控制模块130此时控制电池包10进入放电保护状态，以禁止电池包10放电，实现对电池包10的欠压保护。需要说明的是，在A1、A2和A3均为正数时，三个数值的求和可以理解为正数值的相加运算；若A1、A2和A3中存在负值，则三个数值的求和可以理解为正数值的加减混合运算或者正数值与负数值的相加运算。
可选的，在上述技术方案的基础上，控制模块130还用于：若检测到任一电芯单元110的端电压小于或等于预设的低压阈值达到预设时长，则控制电池包10进入放电保护状态，以禁止电池包10放电；或者，
若检测到全部电芯单元的端电压均大于预设的高压阈值，则初始化电池包10的电压状态值。
其中，低压阈值、高压阈值和预设时长可根据电池包10以及电池包10适配的电动工具进行调节。
控制模块130在获取到各个电芯单元110的端电压后，若是检测到存在电芯单元110的端电压持续小于或等于低压阈值达到设定时长，则表明对应的电芯单元110处于欠压状态，相应地，电池包10处于欠压状态，控制模块130直接对电池包10置欠压保护标志，以控制电池包10进入放电保护状态，禁止电池包10放电。
例如，当电池包10在放电过程中，若是检测到存在电芯单元110的端电压低于2.0v并持续200ms，控制模块130确定对应电芯单元110处于欠压状态，此时，控制模块130确定电池包10处于放电保护状态，控制模块130此时禁止电池包10继续放电，以对电池包10进行放电保护。
或者，当控制模块130检测到全部电芯单元的端电压均大于预设的高压阈值时，表明此时电池包10的电压状态非常好，控制模块130此时直接初始化电池包10的电压状态值，此情况多发生于电池包10在停止使用一段时间后，再次重新使用的情形。或者关机充电后重新使用的情况。显然，在全部电芯单元的端电压回升到大于高压阈值时，相应需要重新检测电池包10的电压状态。此时，控制模块130对电池包10进行初始化操作，以将电压状态初值置零，以清除历史的电压状态值累加值，从而避免了历史的电压状态值影响到当前的电压状态值，使得计算出的电压状态值匹配于电池包10的实际输出能力。
例如，当控制模块130检测全部电芯单元的端电压均高于2.8v，此时，电池包10的电压状态非常好，控制模块130直接将预设的电压状态初值置零，从而在对电池包10进行电压状态检测时，电压状态初值从零开始，由此可消除历史的电压状态值对当前的电压状态值的影响。
可选的，在上述技术方案的基础上，控制模块130还用于：
若电压状态值小于电压状态阈值，则按照预设的时间间隔更新获取各电芯单元110的运行参数，当更新后的全部电芯单元的端电压均大于低压阈值且小于或等于高压阈值时，更新目标电芯单元，基于更新后的目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级更新电池包10的电压状态值；
若更新后的电压状态值大于或等于电压状态阈值，则控制电池包10进入放电保护状态，或者若更新后的电压状态值小于电压状态阈值，则按照预设的时间间隔重复执行更新电池包10的电压状态值的步骤，直至检测到有电芯单元110的端电压小于或等于低压阈值，或者全部电芯单元的端电压大于高压阈值，或者电池包10的电压状态值大于或等于电压状态阈值。
其中，控制模块130按照一定的时间间隔重复检测电池包10的电压状态值，以对电池包10的电压状态值进行更新。
需要注意的是，本实施例中，控制模块130会将前一个检测周期得到的电压状态值作为后一个检测周期的电压状态初值，以实现将检测结果进行累加而得到反映电池包10真实输出能力的电压状态值。
可选的，图2为本发明实施例提供的一种电池包供电方法的流程图，该供电方法可适用于电池包放电时对电池包进行放电保护的情形。参考图2，该电池包供电方法包括：
S210、获取各电芯单元的运行参数。
其中，运行参数能够衡量电芯单元的放电能力。通常，该运行参数包括端电压、放电电流和工作温度。
S220、若全部电芯单元的端电压均大于预设的低压阈值，则确定目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级，其中，目标电芯单元的端电压低于其他电芯单元的端电压。
其中，全部电芯单元的端电压均大于低压阈值，表明电池包的电压为正常电压，此时，为了防止电池包在放电过程中出现过放电，因而需要实时监控电池包的电压状态，以在检测电池包处于欠压状态时，控制电池包立即停止放电。
控制模块在获取到全部电芯单元的端电压后，将端电压最低的电芯单元确定为目标电芯单元，以通过监测端电压最低的电芯单元的电压状态来判断电池包的电压状态。
参数等级预先配置于电池包中，每个电压等级对应于一个参数范围。例如，对于端电压，可划分为如表一所示的端电压等级：
表一
端电压等级 端电压 第一电压状态参考值A1
V1 2.6V＜U0≤2.7V 1
V2 2.5V＜U0≤2.6V 3
V3 2.4V＜U0≤2.5V 6
V4 2.3V＜U0≤2.4V 8
V5 2.2V＜U0≤2.3V 10
V6 2.1V＜U0≤2.2V 15
V7 2.0V＜U0≤2.1V 20
V8 U0≤2.0V 欠压保护
控制模块将目标电芯单元的端电压与表一划定的端电压等级进行比较，确定出对应的电压等级，并获取到该等级对应的第一电压状态参考值。
各个端电压等级的第一电压状态参考值A1可根据多次测试结果进行划定，以使得各个A1值能够真实反映电池包的放电能力。
温度参数的参数等级以及电流参数的参数等级可进行类似划分，本实施例对此不再赘述。
可选的，当存在电芯单元的端电压小于或等于低压阈值达到预设时长时，表明对应电芯单元已经处于欠压状态，相应地，电池包已经处于欠压状态，此时，控制模块控制电池包进入放电保护状态，以禁止电池包放电。例如，控制模块对电池包置欠压保护标志，控制电池包不再放电。
可选的，当全部电芯单元的端电压均大于预设的高压阈值时，则初始化电池包的电压状态值；
其中，若是全部电芯单元的端电压均大于预设的高压阈值，则表明电池包当前的剩余电压充足，因而通过对电池包执行初始化操作以使得历史的电压状态值不参与当前的电压状态值的计算。
S230、基于各参数等级确定电池包的电压状态值。
其中，电池包中预先配置了不同运行参数以及不同参数等级所对应的电压状态参考值，因而通过将各参数等级的电压状态参考值进行综合，得到目标电芯单元的电压状态值。
在一个实施例中，该步骤可具体优化如下：
基于端电压等级确定目标电芯单元的第一电压状态参考值，以及基于温度等级和/或电流等级确定目标电芯单元的第二电压状态参考值和/或第三电压状态参考值；
将第一电压状态参考值与第二电压状态参考值和/或第三电压状态参考值之和，确定为目标电芯单元的电压状态值。
由表一可知，每个端电压等级均唯一对应一个A1值，相应地，其他各运行参数的每个参数等级也唯一对应一个电压状态参考值，例如每个温度等级唯一对应一个A2值，每个电流等级唯一对应一个A3值，通过将各参数等级对应的电压状态参考值进行累加，可计算得到电芯单元的电压状态值。将A1、A2和A3相加后，得到的综合参考值A即为该电芯单元的电压状态值。
示例性的，端电压等级为V3，温度等级为T2，电流等级为I4，相应得到各个电压状态参考值为A1＝8，A2＝6，A3＝5，则得到电压状态值A＝A1+A2+A3＝19。
实际使用中，为了降低电池的损耗，可按照设定的间隔时间来计算电池包的电压状态值。例如，每隔100ms计算一次电池包的电压状态值。
每次计算电压状态值时，需要将本次的电压状态值与上一周期的电压状态值进行累加，以作为当前总的电压状态值。
S240、若电压状态值大于或等于电压状态阈值，则控制电池包进入放电保护状态，以禁止电池包放电。
其中，当电压状态值大于或等于电压状态阈值时，表明电池包处于欠压状态，此时控制模块控制电池包进入放电保护状态，以对电池包进行欠压保护。
而当电压状态值小于电压状态阈值时，表明电池包依然运行于正常状态，此时，控制模块按照预设的时间间隔对电池包的电压状态值进行更新，此过程具体包括：
若电压状态值小于电压状态阈值，则按照预设的时间间隔更新获取各电芯单元的运行参数，当更新后的全部电芯单元的端电压均大于低压阈值且小于或等于高压阈值时，更新目标电芯单元，基于更新后的目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级更新电池包的电压状态值；
若更新后的电压状态值大于或等于电压状态阈值，则控制电池包进入放电保护状态，或者若更新后的电压状态值小于电压状态阈值，则按照预设的时间间隔重复执行更新电池包的电压状态值的步骤，直至检测到有电芯单元的端电压小于或等于低压阈值，或者全部电芯单元的端电压大于高压阈值，或者电池包的电压状态值大于或等于电压状态阈值。
其中，在更新电池包的电压状态值时，需要根据更新后的各个电芯单元的端电压来重新确定目标电芯单元，即重新选取端电压最低的电芯单元作为目标电芯单元，并按照上一检测周期的方法对更新后的目标电芯单元进行各运行参数等级确定，以及基于确定的运行参数等级确定对应的电压状态参考值，将各个运行参数对应的电压状态参考值与上一检测周期的电压状态值进行求和计算，得到当前的电压状态值，以完成对电池包的电压状态值的更新操作。
对电池包的电压状态值更新后，检测更新后的电压状态值是否超过电压状态阈值，若是没有超过电压状态阈值，表明电池包依然运行于正常状态，则重复上述更新电压状态值以及与电压状态阈值的比较过程，直至电池包的电压状态值大于或等于电压状态阈值时，或者有电芯单元的端电压小于或等于低压阈值时，表明电池包已经处于欠压状态，执行放电保护，不再进行更新电压状态值操作；或者检测到全部电芯单元的端电压值都超过高压阈值，表明电池包的运行状态已经恢复至非常好的状态，不存在欠压的情况，因而此时控制模块直接初始化电池包的电压状态值，而不再执行更新电压状态值的操作。
需要注意的是，本实施例中的电压状态值是累加的，具体地，控制模块每次运行电压检测时，都是在上一个检测周期所得到的电压状态值的基础上计算当前检测周期的电压状态值。
可选的，图3为本发明实施例提供的又一种电池包供电方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化。参考图3，该电池包供电方法具体包括如下步骤：
S310、开始。
S320、判断是否有端电压小于或等于2.0v且持续时间达到200ms的电芯单元。
若有，则控制电池包进入放电保护状态，并结束当前的电压检测进程；
若没有，则进入步骤S330。
S330、判断是否全部电芯单元的端电压均大于或等于3.0v。
若全部电芯单元的端电压均大于3.0v，表明此时电池包的电压状态非常好，控制模块对电池包执行初始化操作，以在计算电池包的电压状态值时，将电压状态初值从零开始。否则，执行步骤S340。
S340、判断电池包的历史电压状态值是否大于预设的电压状态阈值。
电池包的历史电压状态值存在于电池包中，控制模块可直接获取到历史的电压状态值。若是历史的电压状态值大于电压状态阈值，则对电池包进行初始化操作后进入步骤S390，对电池包进行初始化操作即为将电池包的电压状态初值置零；否则，进入步骤S350。
S350、判断端电压最低的电芯单元的端电压是否大于2.7v。
若是大于2.7v，则表明电池包的电压充足，不存在欠压问题，因而控制模块对电池包执行初始化操作，以将电压状态初值置零，从而在计算电池包的电压状态值时，电压状态初值从零开始计算。
否则，进一步检测该电芯单元的端电压对应的电压等级，并根据对应的电压等级，确定对应的第一电压状态参考值A1。
S351、若是该电压最低的电芯单元的端电压小于或等于2.7v且大于2.6v，则第一电压状态参考值A1＝1；
S352、若是该电芯单元的端电压小于或等于2.6v且大于2.5v，则第一电压状态参考值A1＝3；
S353、若是该电芯单元的端电压小于或等于2.5v且大于2.4v，则第一电压状态参考值A1＝6；
S354、若是该电芯单元的端电压小于或等于2.4v且大于2.3v，则第一电压状态参考值A1＝8；
S355、若是该电芯单元的端电压小于或等于2.3v且大于2.2v，则第一电压状态参考值A1＝10；
S356、若是该电芯单元的端电压小于或等于2.2v且大于2.1v，则第一电压状态参考值A1＝15；
S357、若是该电芯单元的端电压小于或等于2.1v且大于2.0v，则第一电压状态参考值A1＝20。
S360、判断端电压最低的电芯单元的温度对应的温度等级，并设置对应的第二电压状态参考值。若该电芯单元的温度小于或等于-20℃，则第二电压状态参考值A2＝3；
S361、若是该电芯单元的温度大于-20℃且小于或等于-10℃，则第二电压状态参考值A2＝6；
S362、若是该电芯单元的温度大于-10℃且小于或等于0℃，则第二电压状态参考值A2＝10；
S363、若是该电芯单元的温度大于0℃且小于或等于10℃，则第二电压状态参考值A2＝15；
S364、若是该电芯单元的温度大于10℃，则第二电压状态参考值A2＝30。
由步骤S360～S364可知，在电池包的温度较低时，虽然电池包的端电压下降较多，但是电池包依然具有较好的输出能力，因而此时通过分配较小的第二电压状态参考值以使得计算得到的电压状态值能够与电池包的实际电压状态相匹配。
S370、判断端电压最低的电芯单元的电流对应的电流等级，并设置对应的第三电压状态参考值。若该电芯单元的电流小于或等于5A，则第三电压状态参考值A3＝20；
S371、若是该电芯单元的电流大于5A且小于或等于10A，则第三电压状态参考值A3＝10；
S372、若是该电芯单元的电流大于10A且小于或等于20A，则第三电压状态参考值A3＝8；
S373、若是该电芯单元的电流大于20A且小于或等于40A，则第三电压状态参考值A3＝5；
S374、若是该电芯单元的电流大于40A且小于或等于60A，则第三电压状态参考值A3＝3；
S375、若是该电芯单元的电流大于60A且小于或等于80A，则第三电压状态参考值A3＝2；
S376、若是该电芯单元的电流大于80A，则第三电压状态参考值A3＝1。
S380、根据第一电压状态参考值、第二电压状态参考值和第三电压状态参考值计算电压状态值。
具体而言，将第一电压状态参考值A1、第二电压状态参考值A2和第三电压状态参考值A3与当前的电压状态初值A0的和作为当前检测周期的电压状态值Aall。
S390、结束。
可选的，本发明实施例还提供了一种电动工具，该电动工具包括上述任意实施例所描述的电池包，因而本实施例也具备上述任意实施例所描述的有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电池包，其特征在于，包括：
预设数量的电芯单元；
参数采集模块，与各所述电芯单元分别连接，所述参数采集模块用于采集各所述电芯单元的运行参数，所述运行参数至少包括端电压；
控制模块，与所述参数采集模块和各所述电芯单元分别连接，所述控制模块用于：
获取各所述电芯单元的运行参数；
若全部所述电芯单元的端电压均大于预设的低压阈值且小于或等于预设的高压阈值，则确定目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级，其中，所述目标电芯单元的端电压低于其他所述电芯单元的端电压；
基于各所述参数等级确定所述电池包的电压状态值；
在检测到所述电压状态值大于或等于预设的电压状态阈值时，控制所述电池包进入放电保护状态，以禁止所述电池包放电；
所述运行参数还包括温度和/或电流，所述参数等级包括端电压等级以及温度等级和/或电流等级；所述控制模块还用于：
确定所述目标电芯单元的端电压等级，以及温度等级和/或电流等级；
基于所述端电压等级确定所述目标电芯单元的第一电压状态参考值，以及基于所述温度等级和/或电流等级确定所述目标电芯单元的第二电压状态参考值和/或第三电压状态参考值；
将电压状态初值与所述第一电压状态参考值以及所述第二电压状态参考值和/或所述第三电压状态参考值之和，确定为所述目标电芯单元的电压状态值，其中，所述电压状态初值根据所述电池包的历史电压状态值进行确定。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述控制模块还用于：
若检测到任一所述电芯单元的端电压小于或等于预设的低压阈值达到预设时长，则控制所述电池包进入放电保护状态，以禁止所述电池包放电。
3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述控制模块还用于：
若检测到全部所述电芯单元的端电压均大于预设的高压阈值，则初始化所述电池包的电压状态值。
4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述控制模块还用于：
若所述电压状态值小于所述电压状态阈值，则按照预设的时间间隔更新获取各所述电芯单元的运行参数，当更新后的全部所述电芯单元的端电压均大于所述低压阈值且小于或等于所述高压阈值时，更新目标电芯单元，基于更新后的所述目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级更新所述电池包的电压状态值；
若更新后的所述电压状态值大于或等于所述电压状态阈值，则控制所述电池包进入放电保护状态，或者若更新后的所述电压状态值小于所述电压状态阈值，则按照预设的时间间隔重复执行更新所述电池包的电压状态值的步骤，直至检测到有电芯单元的端电压小于或等于所述低压阈值，或者全部所述电芯单元的端电压大于所述高压阈值，或者所述电池包的电压状态值大于或等于所述电压状态阈值。
5.一种电池包供电方法，应用于权利要求1-4任一项所述的电池包，其特征在于，所述方法包括：
获取各所述电芯单元的运行参数；
若全部所述电芯单元的端电压均大于预设的低压阈值且小于或等于预设的高压阈值，则确定目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级，其中，所述目标电芯单元的端电压低于其他所述电芯单元的端电压；
基于各所述参数等级确定所述电池包的电压状态值；
若所述电压状态值大于或等于所述电压状态阈值，则控制所述电池包进入放电保护状态，以禁止所述电池包放电。
6.根据权利要求5所述的电池包供电方法，其特征在于，所述运行参数还包括温度和/或电流；所述确定目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级，包括：
确定所述目标电芯单元的端电压等级，以及温度等级和/或电流等级；
相应地，所述基于各所述参数等级确定所述电池包的电压状态值，包括：
基于所述端电压等级确定所述目标电芯单元的第一电压状态参考值，以及基于所述温度等级和/或电流等级确定所述目标电芯单元的第二电压状态参考值和/或第三电压状态参考值；
将电压状态初值与所述第一电压状态参考值以及所述第二电压状态参考值和/或所述第三电压状态参考值之和，确定为所述目标电芯单元的电压状态值，其中，所述电压状态初值根据所述电池包的历史电压状态值进行确定。
7.根据权利要求5所述的电池包供电方法，其特征在于，在所述获取各所述电芯单元的运行参数之后，所述方法还包括：
若存在电芯单元的端电压小于或等于预设的低压阈值达到预设时长，则控制所述电池包进入放电保护状态，以禁止所述电池包放电；或者，
若全部所述电芯单元的端电压均大于预设的高压阈值，则初始化所述电池包的电压状态值。
8.根据权利要求5所述的电池包供电方法，其特征在于，在所述基于各所述参数等级确定所述电池包的电压状态值之后，所述方法还包括：
若所述电压状态值小于所述电压状态阈值，则按照预设的时间间隔更新获取各所述电芯单元的运行参数，当更新后的全部所述电芯单元的端电压均大于所述低压阈值且小于或等于所述高压阈值时，更新目标电芯单元，基于更新后的所述目标电芯单元的各运行参数所对应的参数等级更新所述电池包的电压状态值；
若更新后的所述电压状态值大于或等于所述电压状态阈值，则控制所述电池包进入放电保护状态，或者若更新后的所述电压状态值小于所述电压状态阈值，则按照预设的时间间隔重复执行更新所述电池包的电压状态值的步骤，直至检测到有电芯单元的端电压小于或等于所述低压阈值，或者全部所述电芯单元的端电压大于所述高压阈值，或者所述电池包的电压状态值大于或等于所述电压状态阈值。
9.一种电动工具，其特征在于，权利要求1-4任一项所述的电池包。
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