CN116487794A - 用于向电气设备提供输出电力的设备 - Google Patents

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S·希克斯
杰弗里·M·布罗泽克
M·J·梅格勒
R·B·吉普
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Milwaukee Electric Tool Corp
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Abstract

一种用于向电气设备提供输出电力的设备，其可包括：壳体；位于所述壳体内的一个或多个电池单元；加热元件，可操作为向所述一个或多个电池单元提供热量；温度感测设备，可操作为感应与所述一个或多个电池单元相关的温度；加热开关，可操作为控制是否向所述加热元件提供电力；充电开关，可操作为控制是否向所述一个或多个电池单元提供电力；以及电子处理器，其联接到所述温度感测设备、所述加热开关和所述充电开关。电子处理器可被配置为从温度感测设备接收指示电池组内部温度的信号，确定温度低于预定温度阈值，以及作为响应，闭合开关以向加热元件提供电力。

Description

用于向电气设备提供输出电力的设备
本申请是申请号为201880017279.0、申请日为2018年01月09日、名称为“电池组”的中国发明专利申请的分案申请，该申请的内容通过引用而被结合于此。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年1月9日提交的申请号为62/443,899的美国临时申请、于2017年6月14日提交的申请号为62/519,713的美国临时申请、于2017年6月22日提交的申请号为62/523,716的美国临时申请，以及于2017年6月28日提交的申请号为62/526,295的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及电池组，且更具体地，涉及可在寒冷天气下充电和/或操作以抑制电池组故障的电池组。
发明内容
电池组为可在寒冷环境中(例如，在低于0°摄氏度(32°华氏度)的温度下)使用的各种类型的仪器或设备供电。例如，这样的设备可包括电动工具、户外工具、吹雪机、照明仪器等。在一些情况下，由于电池单元的化学性质(例如，锂基电池单元)，当温度低于预定温度阈值时，电池组或许不能被充电。为了防止使电池单元的潜在损坏，许多电池组包括控制电路，以在电池单元的温度低于预定温度阈值(例如，0℃)时防止电池组被充电。然而，在某些情况下，能够在当温度低于预定温度阈值时对电池组充电可能是期望的。
在一个独立方面，电池组可包括：壳体；电池单元，其支撑在壳体中，并且可电连接到电气设备，电力可在电池单元和电气设备之间传递；以及一个或多个加热元件，其支撑在壳体中并可操作以加热电池单元。
在一些实施例中，一个或多个加热元件可与电池单元直接接触。在一些实施例中，一个或多个加热元件可在一时间段(例如，大约六分钟)内将电池单元的温度从低于预定温度阈值增加到满足或超过预定温度阈值。在该实施例中，在电池组联接到充电器之后，在该时间段结束时温度低于预定温度阈值的环境中，电池组可消耗全部充电电流。
可替代地，在温度低于预定温度阈值时，可在外部加热电池组(例如，使用充电器)以允许电池组被充电。在某些情况下，这种外部加热方法可能花费比期望更长的时间来将电池组加热到允许电池组被充电的温度。另外，可能难以将外部加热元件(例如，与电池组壳体)联接，以提供足够的热传递以将电池组和一个或多个电池单元加热到高于预定温度阈值。此外，当使用外部加热方法时，测量电池单元的温度的热敏电阻可在电池单元实际达到预定温度阈值之前，确定温度已经达到预定温度阈值。
在又一替代方案中，电池组可包括具有较低预定温度阈值的电池单元以用于充电，以允许电池组在温度低于预定温度阈值时被充电。然而，与具有用于充电的较高预定温度阈值的电池单元相比，这种电池单元可具有较低的容量和循环寿命。
在另一替代方案中，当温度低于预定温度阈值以允许电池组被充电时，可使用低充电电流对电池组充电。然而，这种低电流充电方法可能仅允许在高于-10℃(14°F)的温度下充电，并且与温度高于预定温度阈值时的充电时间相比，可能将电池组的充电时间增加多达三倍。
在一个独立方面，电池组一般可包括：壳体；电池单元，其支撑在壳体中并且可电连接到电气设备，电力可在电池单元和电气设备之间传递；加热元件，其支撑在壳体中，并可操作以向电池单元提供热量；温度感测设备，其支撑在壳体中，并且可操作以感测电池组的内部的温度；加热开关，其可操作以控制是否向加热元件提供电力；以及电子处理器，其联接到温度感测设备和加热开关。电子处理器可被配置成：从温度感测设备接收信号，该信号指示电池组的内部的温度，确定电池组的内部的温度低于预定温度阈值，以及响应于确定电池组的内部的温度低于预定温度阈值，闭合加热开关以向加热元件提供电力。
在另一独立方面，可提供一种加热电池单元的方法。电池单元可被支撑在电池组的壳体中并且可电连接到电气设备，电力可在电池单元和电气设备之间传递。该方法一般可包括：通过支撑在壳体中的温度感测设备监控电池组的内部的温度；通过电子处理器从温度感测设备接收信号，该信号指示电池组的内部的温度；通过电子处理器确定电池组的内部的温度低于预定温度阈值；以及通过电子处理器并且响应于确定电池组的内部的温度低于预定温度阈值，控制加热开关闭合以向支撑在壳体中的加热元件提供电力，加热元件可操作以加热电池单元。
在另一独立方面，一种电气组合一般可包括：电池组，电池组包括：壳体，电池单元，其支撑在壳体中并可电连接到电气设备，加热元件，其支撑在壳体中并可操作以加热电池单元，以及加热开关，其可操作以控制是否向加热元件提供电力；充电器，其被配置为电联接到电池组，电力可从充电器提供给电池组以使电池单元充电；温度感测设备，其可操作以感测相对于电池组的温度；以及电子处理器，其联接到加热开关。电子处理器可被配置成：从温度感测设备接收信号，该信号指示温度，确定温度低于预定温度阈值，以及响应于确定温度低于预定温度阈值，闭合加热开关以向加热元件提供电力。
在进一步的独立方面，一种电池组一般可包括：壳体；电池单元，其支撑在壳体中并且可电连接到电气设备，电力可在电池单元和电气设备之间传递；加热元件，其支撑在壳体中并可操作以向电池单元提供热量；加热开关，其可操作以控制是否向加热元件提供电力；以及电子处理器，其联接到加热开关。电子处理器可被配置为：接收指示相对于电池组的温度的信号，确定温度低于预定温度阈值，并且响应于确定温度低于预定温度阈值，闭合加热开关以向加热元件提供电力。
在另一独立方面，可提供一种加热电池单元的方法。电池单元可被支撑在电池组的壳体中并且可电连接到电气设备，电力可在电池单元和电气设备之间传递。该方法一般可包括：通过电子处理器接收信号，该信号指示相对于电池组的温度；通过电子处理器确定温度低于预定温度阈值；以及通过电子处理器并且响应于确定温度低于预定温度阈值，控制加热开关闭合以向加热元件提供电力，加热元件可操作以向电池单元提供热量。
在另一替代方案中，可监控电池组的故障状况，并且当检测到故障状况时，电池组的一个或多个电池单元可通过电池组中的一个或多个电阻器放电。在一些构造中，电池组可包括可操作以感测电池单元的温度的热敏电阻，并且当温度高于阈值时，电池单元可通过电阻器放电。电池组可包括第二热敏电阻，其可操作以感测第二电池单元的温度，并且当第一电池单元的温度与第二电池单元的温度之间的差值高于阈值时，第一电池单元和第二电池单元通过电阻器放电。
在另一替代方案中，可监控电池组的故障状况，并且当检测到故障状况时，电池组的一个或多个电池单元可通过电池组中的一个或多个电阻器放电。在一些构造中，电池组可包括导电板，其用于检测电池组中的进入流体，以及监控进入流体的导电率。当确定进入流体的导电率高于阈值时，一个或多个电池单元可彼此隔离，并且其他电池单元可通过电阻器放电。在一些实施例中，多串并联电池单元可一次一串地放电。在一些实施例中，隔离的多串电池单元可以是自放电的。
在另一替代方案中，可监控电池组的故障状况，并且当检测到故障状况时，电池组可通知用户已经检测到故障状况。然后，电池组的一个或多个电池单元可通过联接到电池组的端子的外部电阻器组附接件中的一个或多个电阻器放电。
在又一替代方案中，可监控电池组的多种类型的故障状况，并可基于所确定的故障状况类型来执行不同的改进技术。在一些实施例中，电池组可响应于电池组的温度过高、过充电、低温或充电不足状况关闭，以防止操作。在一些实施例中，响应于单个电池单元(或一组电池单元)的温度过高状况或检测到电池组内的导电进入流体，电池组可通过内部或外部电阻器、或者通过隔离一串或多串电池单元，对一串或多串电池单元放电。
在另一独立实施例中，一种电池组一般可包括：壳体；电池单元，其支撑在壳体中，并且可电连接到电气设备，电力可在电池单元和电气设备之间传递；电阻器，其支撑在壳体中，并且可操作以从电池单元接收电流；以及电子处理器，其被配置为：检测电池组的故障状况，以及响应于检测到电池组的故障状况，使电池单元通过电阻器放电。
在又一独立实施例中，可提供一种抑制电池组故障的方法。电池组可包括：壳体；电池单元，其支撑在壳体中，电力可在电池单元和电气设备之间传递；以及电阻器，其支撑在壳体中，并且可操作以从电池单元接收电流。该方法一般可包括：通过电子处理器检测电池组的故障状况；以及通过电子处理器响应于检测到电池组的故障状况，控制开关以使电池单元通过电阻器放电。
在另一独立方面，一种电池组一般可包括：壳体；第一串电池单元，其支撑在壳体中并且可电连接到电气设备，电力可在第一串电池单元和电气设备之间传递；第二串电池单元，其支撑在壳体中并且可电连接到电气设备，电力可在第二串电池单元和电气设备之间传递，第二串电池单元与第一串电池单元并联连接；电阻器，其支撑在壳体中并与第一串电池单元和第二串电池单元并联连接；第一开关，其电连接在电阻器和第一串电池单元与第二串电池单元之间；多个第二开关，每个第二开关位于第一串电池单元的电池单元和第二串电池单元的电池单元之间；以及电子处理器，其联接到第一开关和多个第二开关。电子处理器可被配置为检测电池组的故障状况，以及响应于检测到故障状况，控制多个第二开关打开，以将第二串电池单元与第一串电池单元隔离，以及控制第一开关闭合，以使第一串电池单元通过电阻器放电。
在另一独立方面，一种电池组一般可包括：壳体；电池单元，其支撑在壳体中，并且可电连接到电气设备，电力可在电池单元和电气设备之间传递；电阻器，其支撑在壳体中，并且可操作以从电池单元接收电流；以及开关，其可操作以控制是否将来自电池单元的电流提供给电阻器；以及电子处理器，其联接到开关，并且被配置为控制开关，以将来自电池单元的电流供应给电阻器。
通过考虑详细描述和附图，本发明的其他独立方面将变得显而易见。
附图说明
图1A至图1D是可在寒冷环境中使用的电池组的透视图。
图2A至图2D是可在寒冷环境中使用的另一电池组的透视图。
图3是可包括在图1A至图1D和图2A至图2D的电池组中的一排电池单元的透视图。
图4A是联接到充电器的图1A至图1D和图2A至图2D的电池组的框图。
图4B是图1A至图1D和图2A至图2D的电池组的一部分的电路图。
图5是由图1A至图1D和图2A至图2D的电池组的电子处理器执行对图1A至图1D和图2A至图2D的电池组充电的方法的流程图。
图6A至图6D是可在寒冷环境中使用和/或可在检测到电池组的故障状况时用于使电池单元放电的另一电池组的透视图。
图7是监控图6A至图6D的电池组的故障状况和在检测到故障状况时使电池组的一个或多个电池单元放电的方法的流程图。
图8是根据一个实施例的图6A至图6D的电池组的框图。
图9是根据一个实施例的图6A至图6D的电池组的、从电池组的底部观看的透视图，其中移除了壳体。
图10A和图10B是根据各种实施例的图6A至图6D的电池组的仰视图。
图11A和图11B是根据一个实施例的测量图6A至图6D的电池组中的进入流体的导电率的方法的流程图。
图12是根据一个实施例的图6A至图6D的电池组的一部分的电路图。
图13是根据另一实施例的图6A至图6D的电池组的一部分的电路图。
图14是根据又一实施例的图6A至图6D的电池组的一部分的电路图。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何独立实施例之前，应理解，本发明的应用不限于以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和部件布置。本发明能够具有其他独立实施例，并且能够以各种方式实践或实施。而且，应理解，本文使用的措辞和术语是为了描述的目的，不应该被认为是限制性的。
如本文中使用的，“包括”和“包含”及其变型的使用意味着涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。如本文中使用的，“由......组成”及其变型的使用意味着仅涵盖其后列出的项目及其等同物。
此外，本文描述的由一个部件执行的功能可由分布式方式的多个部件执行。同样地，由多个部件执行的功能可由单个部件合并和执行。类似地，被描述为执行特定功能的部件也可执行本文未描述的附加功能。例如，以某种方式“配置”的设备或结构至少以这种方式配置，但也可以未列出的方式配置。
另外，应理解，本发明的实施例可包括硬件、软件和电子部件或模块，出于讨论的目的，可将其示出和描述为大多数部件貌似仅以硬件的方式实现。然而，基于阅读了详细描述，应该认识到，在至少一个实施例中，基于电子的方面可以可由一个或多个处理单元(例如微处理器和/或专用集成电路(“ASIC”))执行的软件(例如，存储在非暂时性计算机可读介质上的指令)来实现。这样，应该注意，这些方面可利用多个基于硬件和软件的设备以及多个不同的结构部件来实现。例如，说明书中描述的“服务器”和“计算设备”可包括一个或多个处理单元、一个或多个计算机可读介质模块、一个或多个输入/输出接口，以及用于连接部件的各种连接件(例如，系统总线)。
图1A至图1D示出了电池组105，电池组105可用于向可在寒冷环境中(例如在低于0℃(32°F)的温度下)使用的电气仪器或电气设备提供电力。电气设备(未示出)可包括电动工具(例如，电钻、电锯、管道切割器、冲击扳手等)、户外工具(例如，除雪机、植物切割器等)、照明仪器、电源等。
如图1A所示，电池组105包括电池组壳体110。壳体110包括多个开口，这些开口允许电池组端子115将电池组105机械地和电气地联接到电动工具。在一些实施例中，电池组端子115可包括电源线、地线和一条或多条通信线。
在图1B中，移除了壳体110以暴露电池组105的内部部件。如图1B所示，印刷电路板(PCB)120包括电池组端子115和控制电路(参见图4A至图4B)以控制电池组105的操作，如下面更详细地解释的。
如图1A至图1D所示，所示电池组105包括单排五个电池单元125。在其他结构中，电池组105可包括(参见例如图2A至图2D)多于一排的电池单元125和/或一排或多排电池单元可包括少于或多于五个电池单元125(未示出)。
电池单元125通过顶壳130和底壳135保持就位。楔形元件140、145从相应的外壳130、135突出以接触电池单元125的外表面(例如，以将电池单元125保持就位)。外壳130、135围绕电池单元125的侧表面，但是使电池单元125的端部暴露于外，以允许它们在电路中电联接。
温度感测设备(诸如热敏电阻150(参见图1B))电联接到PCB 120(例如，使用导体、导线等)，以向控制电路提供对应于或表示电池组105的内部的温度(例如，电池单元125的温度)的信号。热敏电阻150安装在顶壳130上，并通过顶壳130中的孔监控电池单元125的温度(参见图1D)。在替代实施例(未示出)中，热敏电阻150可位于替代位置，例如安装在底壳135上的电池单元125下面。
如图1B和图1D所示，热敏电阻150位于中间电池单元125上方。在其他实施例(未示出)中，热敏电阻150可位于替代位置，例如在其他电池单元125中的一者的上方或下方。在一些实施例(未示出)中，电池组105可包括两个或多个热敏电阻150。例如，电池组105可包括位于最左侧电池单元125上方的第一热敏电阻和位于最右侧电池单元125上方的第二热敏电阻。
在图1C中，壳体110被移除，并且在图1D中，壳体110、底壳135和两个电池单元125已被移除。如上所述并如图1D所示，顶壳130包括孔，以允许热敏电阻150监控电池单元125的温度。
图2A至图2D示出了电池组205的另一结构，其可用于向可在寒冷环境中使用的电气仪器或电气设备提供电力，如上所述。电池组205类似于上述电池组105，并且共同元件具有相同的附图标记加“100”。
以下描述将集中于与电池组105不同的电池组205的各方面。然而，应该注意，电池组205的特征可并入或替换到电池组205中，反之亦然。
如图2A至图2D所示，电池组205包括两排五个电池单元225。在其他构造中，电池组205可包括(参见例如图1A至图1D)一排电池单元或多于两排电池单元125(未示出)和/或该一排或多排可包括少于或多于五个电池单元125(未示出)。
电池单元225通过内壳230保持就位，内壳230围绕电池单元225的侧表面，但是使电池单元225的端部暴露于外以允许它们在电路中电联接。
间隔件237设置在每对电池单元225之间，以进一步将电池单元225保持就位。每个间隔件237从相关联的一对电池单元225的一端延伸到另一端，并与相关联的一对电池单元225的侧表面接触。
尽管图2B示出了用于每对电池单元225的单独间隔件237，但是在一些实施例(未示出)中，多个间隔件237(例如，所有五个示出的间隔件237)可形成为单个单元(换言之，具有类似于电池组105的楔形元件140和楔形元件145的楔形元件的平面间隔件)。
电池组205包括电联接到PCB 220的热敏电阻250。如图2B所示，热敏电阻250安装在内壳230的顶部，并通过内壳230的顶部的孔来监控电池单元225的温度。在其它构造(未示出)中，热敏电阻250可定位在另一位置，例如在多排电池单元225之间、在间隔件235上等。
图3示出了可包括在电池组105或205中的一排电池单元325。如上所述，电池单元325可对应于电池单元125或225。如图3所示，一个或多个加热元件360可放置在电池单元325和最外侧电池单元325之间，并且接触电池单元325的侧表面。
加热元件360大体位于电池组105、205内远离热敏电阻150、250的区域中，以确保由热敏电阻150、250测量的温度对应于电池单元125、225的温度，而不是对应于加热元件360的温度。例如，在电池组105(参见图1A至图1D)中，加热元件360可位于电池单元125下方，其中热敏电阻150位于电池单元125的顶部上。作为另一例子，在电池组205(参见图2A至图2D)中，加热元件360可位于多排电池单元225之间和/或底部一排电池单元225的下方。在热敏电阻150、250位于替代位置的实施例中，加热元件360可位于远离热敏电阻150、240的替代位置。
如图3所示，加热元件360可包括电阻器或其他发热电气部件。例如，如图3所示，六(6)个20欧姆(20Ω)电阻器并联连接，并且可操作以产生大约30瓦(30W)的加热能量。
在其他实施例(未示出)中，加热元件360包括碳纤维(例如，高密度(3k、6k、12k等)碳纤维)、由碳纤维形成的电阻加热线圈等。碳纤维加热元件360可直接放置在电池单元325下方和/或电池单元325之间。这些碳纤维加热元件360在2011年5月12日公开的美国专利申请公开号US 2011/0108538和在2015年9月24日公开的美国专利申请公开号US 2015/0271873中公开，其全部内容通过引用并入本文。
在其他构造(未示出)中，碳纤维可形成为用于一个或多个电池单元325的护套。碳纤维可形成为橡胶护套(例如，模制到橡胶材料中或由橡胶材料包围)。碳纤维护套可在电池组105和205内将一个或多个电池单元305保持就位。
在一些实施例中，加热元件360嵌入电池组105的外壳130、135的楔形元件140和/或145内。类似地，在一些实施例中，加热元件360嵌入在内壳230和/或电池组205的间隔件235中。
在替代实施例(未示出)中，加热元件360可位于衬垫中，衬垫位于电池单元125、225下方或多排电池单元225之间。这样的衬垫可包括在电池组105、205中以用于减震，但也可包括加热元件360。例如，衬垫可由碳纤维材料制成，如上所述，其导电以产生热量。加热元件360的衬垫可模制在或嵌入电池组105、205的壳体110、210中(例如，在壳体110、210的底部的内部中)。
一个或多个加热元件360可向辅助材料提供热量，辅助材料将热量分配给电池单元325。例如，电池组105、205可包括(未示出)辅助材料(例如蜡、矿物油、水或其他材料)的容器、储存器或袋。辅助材料的容器可与一个或多个加热元件360和电池单元325的外表面接触。一个或多个加热元件360向辅助材料提供热量，并且反过来，加热的辅助材料为电池单元325提供热量。
在进一步的替代实施例(未示出)中，加热元件360可位于每个电池单元325的单独护套内。在该实施例中，可在电池单元325上提供额外的端子，以向加热元件360提供电力。
在其他实施例(未示出)中，加热元件360可以是正温度系数热敏电阻(PTC)，其电阻随温度增加而增加。因此，使用PTC作为加热元件360提供了另一种限制由加热元件360消耗的电流的方法。例如，当PTC消耗太多电流并加热超过其额定温度时，它们的电阻增加以基本上产生开路。在一些实施例中，PTC的额定温度为大约75°F至80°F。可对于期望的安全水平、加热容量/操作等选择其他PTC(例如，100°F、150°F等)。
图4A是联接到充电器405的电池组105、205的框图。如图4A所示，电池组105、205包括电子处理器410(例如，微处理器或其他电子控制器)、存储器415、指示器(例如，一个或多个发光二极管(LED)420)，以及热敏电阻150、250。
电池组105、205还包括充电开关425(例如，场效应晶体管(FET))，其电联接在充电器405和电池单元125、225之间。电池组105、205还包括加热开关430(例如，FET)，加热开关430电联接在充电器405和加热元件360之间。
存储器415可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、其他非暂时性计算机可读介质及其组合。处理器410被配置为从存储器415接收指令和数据，并执行指令等。具体地，处理器410执行存储在存储器415中的指令，以控制开关425和开关430的状态(例如，基于电池单元125、225的温度，如下所述)。
处理器410还被配置为控制LED 420(例如，指示电池组105、205的充电状态，或指示电池组105、205的状况)，并接收与电池单元125、225的温度相关的电信号(例如，来自热敏电阻150、250)。
图4B是电池组105、205的一部分的电路图。如图4B所示，加热元件360和电池单元125、225彼此并联联接到充电器405。电池单元125、225通过充电开关425和充电保险丝435的串联组合而联接到充电器405。加热元件360通过加热开关430和加热保险丝440的串联组合而联接到充电器405。开关425、430由处理器410控制，以允许或防止来自充电器405的电流分别流到电池单元125、225和加热元件360。
保险丝435、440用于分别防止电池单元125、225和加热元件360从充电器405消耗过多电流。例如，如果充电开关425或加热开关430发生故障，使得充电开关425或加热开关430处于永久闭合状态(换句话说，处于导通状态)，则相应的保险丝435、440可跳闸，以防止电流分别流到电池单元125、225和加热元件360。
例如，加热元件360可在正常操作期间消耗来自充电器405的大约三安培(3.0A)的电流。然而，如果加热开关430故障并且不能如期望的防止电流流到加热元件360，则加热保险丝440可被配置为在大约4.0A到4.5A下跳闸(以防止电流流到加热元件360)。因此，在一些实施例中，加热保险丝440可防止加热元件360经历6A的电流尖峰。
在一些实施例(未示出)中，电池组105、205包括与充电开关425串联的第二充电开关(例如，另一个FET)。在该实施例中，第二充电开关允许当充电开关425和第二充电开关中的一个发生故障时，由电池单元125、225消耗的电流得以控制，使得充电开关425和第二充电开关中发生故障的一个处于永久闭合状态。在一些实施例中，第二充电开关在充电开关425和充电保险丝435之间、与充电开关425串联。如图4B所示，充电开关425包括漏极445、栅极450和源极455。在一些实施例中，充电开关425的源极455联接到第二充电开关的源极，并且第二充电开关的漏极联接到充电保险丝435，使得第二充电开关具有与充电开关425相反的定向。
在一些实施例中，电池组105、205包括用于检测加热开关430是否已经发生故障(例如，处于永久闭合状态)的部件(未示出)。例如，加热开关430下方的电阻网络可用于检测加热开关430是否处于永久闭合状态。作为另一示例，电路中的部件可允许直接测量加热元件360两端的电压。
基于来自电阻网络或加热元件360的电压测量，处理器410可确定加热开关430已经发生故障并且处于永久闭合状态。当处理器410做出该确定时，处理器410可通过例如打开充电开关425来防止电池组105、205被充电，以防止电流流到电池单元125、225。可替选地或另外地，处理器410可提供指示加热开关430已经发生故障的输出(例如，通过控制LED420以预定方式发光)。
图5是由处理器410执行的对电池组105、205充电的方法500的流程图。通过执行方法500，基于从热敏电阻150、250接收的与电池单元125、225的温度有关的信号，当电池组105、205联接到充电器405时，处理器410控制开关425、430的状态。
在框505处，处理器410确定电池组105、205联接到充电器405。例如，处理器410可通过识别电池组端子115、215上的电压变化来做出该确定。在框510，处理器410从热敏电阻150、250接收指示电池单元125、225的温度的信号。在一些实施例中，处理器410可替选地从热敏电阻接收信号，该信号检测电池组105、205外部的温度(例如，环境空气传感器，如下面更详细说明的)。在其他实施例中，处理器从另一设备的热敏电阻(例如，经由电池组端子115、215的通信端子的充电器405的热敏电阻)接收信号。在框515，处理器410确定电池单元125、225的温度是否高于预定温度阈值(例如，0℃)。
在一些实施例中，预定温度阈值可根据电池单元125、225的化学性质而变化。换句话说，第一化学物质的电池单元可能要求电池单元的温度高于与第二化学物质的电池单元不同的预定温度阈值。如果需要，处理器410确定电池单元125、225的化学物质的预定温度阈值。
当电池单元125、225的温度不高于预定温度阈值时，处理器410不允许电池单元125、225被充电。因此，在框520，处理器410打开充电开关425(以防止电池单元125、225从充电器405接收电力)。
在框520，处理器410还闭合加热开关430，以向加热元件360提供电力。方法500返回到框510，以监控电池单元125、225的温度，以及在框515，确定电池单元125、225的温度是否已经增加到高于预定温度阈值。
当电池单元125、225的温度高于预定温度阈值时，在框525，处理器410闭合充电开关425以向电池单元125、225提供电力，以对电池单元125、225充电。在一些实施例中，在框525，处理器410打开加热开关430，以停止向加热元件360提供电力。
在其他实施例中，处理器410可控制加热开关430以保持其闭合状态，以继续向加热元件360提供电力(例如，以帮助确保电池单元125、225的温度保持在预定温度阈值之上(例如，高于0℃))。在其他实施例中，在电池单元125、225的充电期间，处理器410可使用脉冲宽度调制(PWM)信号控制加热开关430，以向加热元件360周期性地提供电力，以帮助确保电池单元125、225的温度保持在预定温度阈值之上。
在该实施例中，处理器410可基于从环境空气传感器(例如，另一热敏电阻)接收的、确定电池组105、205外部的温度的环境空气温度，将加热开关430保持在闭合状态和/或将PWM信号提供给加热开关430。例如，当环境空气温度低于预定温度阈值、或低于第二预定温度阈值(例如，低于预定温度阈值的温度)时，处理器410可维持加热开关430的闭合状态或使用PWM信号来控制加热开关430。在一些实施例中，PWM信号的占空比基于由环境空气传感器感测到的环境空气温度。
在框530，处理器410确定电池单元125、225的充电是否完成。例如，处理器410可监控电池单元125、225的电压以做出该确定。作为另一示例，充电器405可监控电池单元125、225的电压，并且可向处理器410发送信号(例如，通过电池组端子115、215的通信端子)，以向处理器410指示充电完成。
当充电未完成时，方法500返回到框510，以监控电池单元125、225的温度。因此，只要电池单元125、225的温度高于预定温度阈值，并且电池单元125、225的充电尚未完成，则处理器410重复框510、框515、框525和框530。当电池单元125、225的充电完成时，在框535，处理器410打开充电开关425，以停止对电池单元125、225充电。在电池单元125、225已经充电之后，处理器410可打开加热开关430，以防止加热元件360从充电器405接收电力。
在其他实施例中，处理器410可控制加热开关430，以将加热元件360保持在低功率维护加热的状态，使得电池组105、205可在以后更容易再次充电。例如，处理器410可基于环境空气传感器，使用PWM信号来控制加热开关430，如上所述。在该实施例中，当从充电器405移除电池组105、205时，加热元件360可从电池单元125、225接收电力。同时，从电池单元125、225向加热元件360提供电力可更快地耗尽电池单元125、225，它还可允许电池单元125、225的温度保持在预定温度阈值以上。因此，在一些实施例中，与当不控制加热元件360以对电池单元125、225提供低功率维护加热的情况相比，电池单元125、225在联接到充电器405时可更快地充电。
如上所述，在一些实施例中，加热元件360在一定时间段(例如，大约六分钟)内将电池单元125、225的温度从低于预定温度阈值增加到满足或超过预定温度阈值。当电池单元125、225高于预定温度阈值时，在电池组105、205已经联接到充电器405达一段时间(再次，约六分钟后)，在环境温度低于预定温度阈值的环境中，电池组105、205可消耗全部充电电流。
应该理解，每个框图都是简化的并且根据所示实施例。框图示出了部件和连接件的示例，并且可提供更少或额外的部件/连接件。例如，在一些实施例中，电池组105、电池组205和电池组605还包括环境空气传感器(例如，另一热敏电阻)，其监控电池组105、205的壳体110、210外部的温度。作为另一示例，如上面参考图4B所述，电池组105、205可包括附加电路(例如，电阻网络)，以检测加热开关430的故障(例如，开关430处于永久闭合状态)。类似地，图5和图7中的流程图是简化的并示出了示例，并且可提供更少或附加步骤。
图6A至图6D示出了可用于向电气仪器或多个电气设备提供电力的电池组605的另一构造。电池组605类似于上述的电池组105和205，并且共同元件具有在“600”系列中的相同附图标记。
以下描述将集中于不同于电池组105和205的电池组605的各方面。然而，应该注意，电池组605的特征可并入或替换到电池组105、205中，或相反亦然。
如图6A至图6D所示，电池组605包括三排五个电池单元。虽然图6A至图6D中未示出电池单元，基于如图6C所示的内壳630中的孔，电池单元的位置是显而易见的。在其他构造中，电池组605可包括(参见例如图1A至图1D)一排电池单元、两排电池单元(参见例如图2A至图2D)，或者多于三排电池单元(未示出)和/或一排或多排可包括少于或多于五个电池单元(未示出)。
电池单元由围绕外部电池单元的侧表面的外壳630保持就位，但是电池单元的端部被暴露于外，以使得它们在电路中电联接(例如，通过图6B中所示的连接器632)。图示的外壳630包括左壳部分636和右壳部分638。在一些实施例中，在每对电池单元之间提供间隔件(未示出)，以进一步将电池单元保持就位(例如，参见图2C和图2D的间隔件237)。
电池组605包括一个或多个温度感测设备，例如电联接到PCB 620的热敏电阻650。如图6B至图6C所示，热敏电阻650安装在外壳630的顶部上，并通过外壳630顶部的孔来监控电池组605内部的温度(即，一个或多个电池单元的温度)。在所示的构造中，一个或多个热敏电阻650位于PCB 620附近，使得与位置更远离PCB 620的热敏电阻相比，可使用较少导线来将一个或多个热敏电阻650联接到PCB 620。
在一些实施例中，电池组605包括在其他位置的附加热敏电阻650，如前所述。例如，图6D示出了从电池组605的底部观看的电池组605的剖视图。在该示例中，电池组605包括安装在外壳630的顶部上并且联接到PCB 620的五个热敏电阻650。
在一些实施例中，每个热敏电阻650可测量相应电池单元或电池单元串的温度。例如，图6D的每个热敏电阻650都可测量位于相关联的热敏电阻650附近的三个电池单元串的温度。在其他构造(未示出)中，热敏电阻650可位于其他位置(例如，多排电池单元之间)、安装在外壳630的底部或侧面上。在其他构造(未示出)中，一个或多个热敏电阻650可安装在连接到电池单元的焊接/导电带上。
如上文关于电池组105和205所述，在一些实施例中，电池组605包括(例如，可用作发热部件360的)电阻器，以在寒冷温度下加热电池组605。同样如前所述并如图4B所示，电池单元和这些电阻器(即，加热元件360)彼此并联联接。因此，这些电阻器可从电池单元接收电力，以例如将加热元件360保持在低功率维护加热的状态中。
这些电阻器也可用于其他目的。在一些实施例中，除了用作发热部件360或替代用作发热部件360，这些电阻器可用于使电池组605的一个或多个电池单元放电，以例如当检测到异常情况时(例如，当一个或多个热敏电阻650检测到异常温度时)，防止电池组605的故障。
图7是当检测到电池组605的故障状况时，监控用于抑制电池组650的故障的方法的流程图。在所示方法中，当检测到故障状况时，可通过使电池组605的一个或多个电池单元放电来抑制故障。
在框705，处理器410从一个或多个热敏电阻650接收指示电池组605的一个或多个电池单元的温度的信号。在框710，基于来自一个或多个热敏电阻650的一个或多个信号，处理器410确定电池组605是否处于故障状况。当确定电池组不处于故障状况时(在框710)，方法700返回到框705，以继续监控由热敏电阻650测量的温度。
为了确定故障状况，处理器410可例如基于来自两个不同的热敏电阻的温度测量值之间的温度差(例如，一个温度测量值比一个或多个其他温度测量值高10度)，来确定电池组605处于故障状况。作为另一示例，当热敏电阻650中的任何一个发送指示温度高于预定温度阈值的信号时，处理器410可确定电池组处于故障状况。
响应于确定电池组605处于故障状况，在框715，处理器410可控制开关425、430，使得一个或多个电池单元通过电阻器(即，加热元件360)放电。在一些实施例中，处理器410可使整个电池组605(即，所有电池单元)放电。在其他实施例中，处理器410可使电池单元的子集(即，确定其温度高于其他电池单元串的电池单元串)放电。
在一些实施例中(例如，在电阻器也用作发热部件360的构造中)，电池单元在确定故障状况之后放电时产生过多的热量可能是不期望的，因为过多的热量将被传递回经历故障状况的电池单元。因此，处理器410可控制开关425和/或430，以使用PWM信号来使电池单元放电。使用PWM信号来使电池单元放电使得较小电流在每单位时间内流过电阻器，使得电阻器产生的热量小于当允许电流始终流过电阻器的热量。
为了减少在通过电阻器放电期间传递到电池单元的热，在一些实施例中，电池组605包括不用作加热元件360的电阻器。换句话说，这种电阻器的主要目的是允许电池单元在处理器410(而不是如前所述的加热元件)检测到故障状况时的放电。在该实施例中，电阻器可热分离，并与电池单元隔离。例如，电阻器可与电池单元绝缘(例如，通过云母带)、位于外壳630的外部、热联接到暴露于待冷却的空气流动路径的散热器等。在该实施例中，处理器410可以可选地控制开关以使用PWM信号来使电池单元放电，以进一步减少可能的加热。
在一些实施例中，当电池组605未联接到设备(诸如充电器405或电动工具)时，处理器410监控来自热敏电阻650的温度，并使电池单元通过电阻器放电。在其他实施例中，处理器410还可在电池组605连接到设备时执行该方法。
在一些实施例中，除了监控由热敏电阻650测量的一个或多个温度之外，电池组605还可以其他方式检测故障状况。图8是根据一个这样的实施例的电池组605的框图。如图8所示，电池组605包括导电板805，以确定流体是否已进入电池组壳体610，并测量这种流体的导电性(即，进入流体；导电率等于西门子/米，其中西门子为电流除以电压)。
图9是电池组605的底部透视图，其中移除了壳体610。如图9所示，电池组605包括位于电池单元下方的多个(例如，两个)导电板805。
导电板805可以例如安装在单个PCB、单独的PCB、支柱上，或者直接在内壳630的底部上。将导电板805定位在内壳630的底部附近或底部上允许例如当电池组605放置在具有不流动流体的区域中时，用于检测进入流体。作为另一个例子，如果足够的进入流体已进入壳体610内以在电池组605的底部产生流体池，则这种导电板805可检测进入流体。
在一些实施例中，导电板805位于电池组605中的其他位置(例如，在内壳630的侧面或顶部上)。在一些实施例中，电池组605包括在其他位置的附加导电板805(即，多组导电板805)。在一些实施例中，导电板805位于例如距彼此一毫米、两毫米或三毫米内，使得可检测和测量少量进入流体的导电率。导电板805定位成越靠近在一起，测量导电率所需的流体越少。
在一些实施例中，导电板805以堆叠布置定位，使得当进入流体存在于电池组605中时，当电压施加到导电板时，电流在导电板805的最大表面之间流动，如下面更详细描述的那样。
图10A是根据一个实施例的电池组605的仰视图。如图10A所示，导电板805经由导线1010联接到PCB 1005。PCB 1005可经由附加导线(未示出)联接到PCB 620，以允许处理器410使用导电板805测量进入流体的导电率，如下面更详细地解释的那样。在一些实施例中，导线1010可将导电板805直接连接到PCB 620(即，在一些实施例中，可以不存在PCB 1005)。
图10B是根据另一示例实施例的电池组605的仰视图。如图10B所示，导电板1015小于图10A的导电板805，但是执行类似的功能。在一些实施例中，导电板1015安装在PCB 1020上，PCB 1020经由导线(未示出)联接到PCB 620，以允许处理器410使用导电板1015测量进入流体的导电率。在一些实施例中，替代地或除了导电板805和导电板1015之外，还使用了现成的导电率传感器。例如，导电率传感器可以是接触导电率传感器或感应导电率传感器(例如，环形或无电极)。
图11A和图11B示出了根据一个实施例的测量电池组605中的进入流体的导电率的方法1100和方法1150。参考图11A，在框1105，处理器410确定导电板805之间的导电率，如下面参考图11B更详细地解释的。在框1110，处理器410确定导电率是否高于预定导电率阈值(例如，约4.5西门子/米)。
当导电率小于预定导电率阈值时，方法1100返回到框1105，使得处理器410继续确定导电板805之间的导电率。在框1110，当导电率高于预定阈值时，在框1115，处理器410通过例如使电池单元通过发热部件360或其他电阻器放电来停用电池组605，如先前关于图7的框715所解释的。
图11B示出了在一些实施例中可由处理器410执行以测量电池组605中的进入流体的导电率的方法1150。当执行方法1150时，处理器410周期性地测量导电板805之间的导电率(例如，每五秒、一秒、一百毫秒等)。
在框1155，处理器410确定是否是时候进行导电率测量(即，自先前的导电率测量是否已经过了预设周期时间)。当未是时候进行导电率测量时，方法1150保持在框1155。当是时候进行导电率测量时，在框1160，处理器410向导电板805提供电压。
在框1165，处理器410测量通过导电板805的电流。在框1170，基于处理器410提供的电压、处理器410测量的电流，以及导电板805的尺寸，处理器410计算导电板805之间的导电率。例如，处理器410可通过将测量的电流除以所提供的电压，并且然后将除法结果除以导电板805的表面积来计算进入流体的导电率。
在框1175，处理器410确定计算的导电率是否高于预定阈值。在一些实施例中，预定阈值可以大约或略低于海水的导电率(其大约为4.8西门子/米)，以确保当检测到进入流体的导电率大于或等于海水的导电率时，处理器410停用电池组605。例如，预定阈值可设定为大约4.5西门子/米。
在框1175，当计算得到的导电率小于预定阈值时，处理器410确定不存在进入流体，或者进入流体具有的导电率没有导致电池组605故障状况的风险。因此，方法1150返回到框1155以继续测量电流，并计算在周期性时间段内导电板205之间的导电率。
在框1175，当计算得到的导电率大于或等于预定阈值时，在框1180，处理器410停用电池组605。例如，处理器410可使电池单元通过发热部件360或其他电阻器放电，如先前关于图7的框715所解释的。
在一些实施例中，处理器410可独立地使并联的电池单元串(例如，十五个电池单元中的五个电池单元)放电，以减少可由进入流体传导的电池单元放电的电流量，如下面参照图12更详细地解释的。例如，单串五个电池单元(例如，18650个电池单元(具有的直径为18mm，长度为65mm)、20700个电池单元和21700个电池单元)或两串五个电池单元(例如，18650个电池单元)可能无法提供足够的电流，使得电流可通过进入流体传导。因此，一次一个地使单串五个电池单元或两串电池单元(而非所有电池单元)放电可抑制或防止电池组605进一步的故障。
如图12所示，电池组605的电池单元被分成单独的三串电池单元1205。在一些实施例中，每串电池单元1205具有串联的五个电池单元，并且多串电池单元1205并联连接到电池端子615。在一些实施例中，多串电池单元1205也并联连接到发热部件360或其他电阻器，如先前关于图7的框715所解释的，以允许电池单元通过发热部件360或其他电阻器放电。
电池组605还包括FET 1210。如图12所示，电池组605在第二串电池单元1205和第三串电池单元1205的每个电池单元之间包括FET 1210。在一些实施例中，处理器410可控制FET 1210，以分离多串电池单元1205。例如，当检测到电池组605的故障状况时，处理器410打开FET 1210，以防止电流流过FET 1210。因此，第三串电池单元1205(即，图12中的底部一串电池单元1205)被隔离，并且电池组605实际上是具有并联的两串五个电池单元的电池组。在一些实施例中，处理器410使并联的两串电池单元1205(即，图12中的顶部两串电池单元1205)放电。在一些实施例中，隔离的单串电池单元1205(即，图12中的底部一串电池单元1205)是自放电的。换句话说，在电池单元的电极之间不连接到例如发热部件360或其他电阻器的情况下，隔离的一串电池单元1205的储存电荷可以减少。
在一些实施例中，并联的两串电池单元(例如，18650电池单元)可能无法提供足够的电流来通过电池组605中的进入流体传导。在一些实施例中，一旦检测到故障状况并且FET 1210打开，处理器410防止FET 1210被闭合。虽然图12示出了位于第二串电池单元1205和第三串电池单元1205之间的FET 1210，但在其他实施例中，FET 1210位于第一串电池单元1205和第二串电池单元1205之间。在该实施例中，当处理器410响应于检测到的故障状况而打开FET 1210时，第二串电池单元1205和第三串电池单元1205(即，图12中的底部两串电池单元1205)被隔离，并且电池组605实际上是具有并联的一串五个电池单元的电池组。
类似于图12，图13是根据另一实施例的电池组605的一部分的电路图。如图13所示，电池组605包括在第一串电池单元1205和第二串电池单元1205之间以及第二串电池单元1205和第三串电池单元1205之间的FET 1210。因此，在检测到故障状况时，处理器410可打开FET 1210，以单独隔离每串电池单元1205。在一些实施例中，每一串隔离的电池单元1205可以是自放电的。
类似于图12和图13，图14是根据又一实施例的电池组605的一部分的电路图。电池组605包括在多串电池单元1205之间的开关1405，其可用于分离或隔离多串电池单元1205。例如，开关1405可以是由处理器410控制的FET 1210致动的机电开关。在一些实施例中，当检测到电池组605的故障状况时，处理器410控制FET 1210以打开开关1405，以防止电流流过开关1405。因此，第三串电池单元1205(即，图12中的底部一串电池单元1205)被隔离，并且电池组605实际上是具有并联的两串五个电池单元的电池组。在一些实施例中，处理器410使并联的两串电池单元1205(即，图12中的顶部两串电池单元1205)放电，如上面参照图12所解释的。在这些实施例的任一实施例中，与发热部件360或电阻器隔离的、隔离的每串电池单元1205可以是自放电的。
在一些实施例中，可以使用保险丝代替FET 1210和/或开关1405。在该实施例中，在检测到故障状况之后，所有电池单元1205的串可同时开始放电(例如，通过发热部件360或其他电阻器)，直到通过保险丝的电流超过预定限值，并使一个或多个保险丝熔断并防止电流流动。当这发生时，减少的多串电池单元(例如，一串或两串电池单元1205)将继续放电。在使用保险丝的实施例中，处理器410可能不需要稍后在检测到故障状况之后，防止FET1210允许电流流动(如前所述)，因为一旦保险丝熔断，它们将防止电流流动直到保险丝被替换。
虽然图14示出了在第二串电池单元1205和第三串电池单元1205的每个电池单元之间的开关1405和FET 1210，但在一些实施例中，电池组605可附加地或替代地包括开关1405、FET 1210和/或位于第一串电池单元1205和第二串电池单元1205之间的保险丝，这类似于本文所述的先前实施例。
一旦电池组605已被停用，电池组605可保持不起作用。然而，在一些实施例中，在电池组605被停用或放电，并且不再检测到故障状况之后，处理器410可控制FET 1210，以允许电池组605正常工作(例如，提供来自所有电池单元1205的串的电流)。在一些实施例中，在电池组605被停用并且一串或多串电池单元已被隔离之后，处理器410控制FET 1210，以响应于检测到外部电阻器组附接件(external resistor bank attachment)联接到电池组605，而允许电池组605正常工作，如下面更详细描述的。
虽然已经针对电池组605描述了响应于检测到故障状况而停用电池组605并使电池单元通过电阻器放电，但是在一些实施例中，电池组105、205可包括这样的特征和功能。例如，电池组205可包括并联的两串电池单元(例如，20700个单元或21700个单元)。在一些实施例中，FET、其他开关、保险丝及其组合可位于并联的两串电池单元的每个电池单元之间，以允许电池组205的处理器在检测到故障状况下隔离多串电池单元。一旦多串电池单元被隔离，处理器可控制一串或两串电池单元通过发热部件360或其他电阻器放电，如前所述。在任何上述实施例中，与发热部件360或电阻器(例如，图12的底部一串电池单元1205)隔离的、隔离的每串电池单元1205可以是自放电的。
因此，当检测到电池单元、一串电池单元或电池组的故障状况(例如，基于温度、进入流体检测等)时，电池组可使用本文所述的各种方法部分或完全放电，或停用。
在一些实施例中，电池组105、电池组205和电池组605可包括将信息传达给用户的指示器。例如，指示器可以是发光二极管(LED)、扬声器等。在一些实施例中，指示器可指示处理器已经检测到电池组的故障状况(例如，基于温度、进入流体检测等)。在一些实施例中，电池组可包括无线通信收发器，无线通信收发器向外部设备(例如，智能电话)发送信号，该信号指示处理器已检测到电池组的故障状况。
尽管先前描述的实施例解释了使电池单元通过与电池组集成在一起的电阻器(例如，发热部件360或其他电阻器)放电，但是在一些实施例中，外部电阻器组附接件可联接到电池组105、电池组205或电池组605，以使电池组通过外部电阻器组附接件中的一个或多个电阻器放电。在一些实施例中，外部电阻器组附接件是联接到电池组的端子的盖。在一些实施例中，外部电阻器组附接件用于使通过先前描述的方法中的一种方法已被停用的电池组完全放电。例如，当电池组被停用并且指示(例如，通过LED、扬声器、与智能电话通信等)有故障状况时，外部电阻器组附接件可联接到电池组，以使电池单元通过外部电阻器组附接件放电。在一些实施例中，隔离的多串电池单元(例如，图12的底部一串电池单元1205)通过外部电阻器组附接件放电。例如，电池组的处理器可确定外部电阻器组附接件联接到电池组(例如，通过识别外部电阻器组附接件的已知电阻、通过与外部电阻器组附接件的处理器通信等等)。在如前所述使电池组中的其他电池单元串(例如，图12中的顶部两串电池单元1205)放电之后，电池组的处理器可重新连接隔离的一串或多串电池单元，使得之前隔离的多串电池单元能够通过外部电阻器组附接件放电。
在一些实施例中，在基于除了上述那些特征之外的附加特征来确定电池组的故障状况存在时，电池组105、电池组205和电池组605可另外地或替代地关闭。电池组的处理器可关闭或防止电池组的操作(例如，通过控制防止电流从电池单元流到诸如电动工具的附接设备的开关)。在其他实施例中，电池组的处理器可与不应该使用电池组的附接设备(例如，电动工具、充电器等)的处理器通信。在一些实施例中，电池组的处理器可响应于例如温度过高确定(例如，电池组的温度超过预定阈值)、过充电确定(例如，电池组的充电状态超过预定阈值)、温度过低确定(例如，电池组的温度低于预定阈值)，以及充电不足确定(例如，电池组的充电状态低于预定阈值)，来关闭电池组。
因此，在一些实施例中，电池组105、电池组205和电池组605的处理器确定不同类型的故障状况，并基于所确定的故障状况类型执行不同的改进技术。例如，电池组可响应于电池组的温度过高、过充电、低温或充电不足状况而关闭以防止操作。继续该示例，电池组可通过内部或外部电阻器，或者响应于单个电池单元(或电池单元组)的温度过高状况或检测到电池组内的导电进入流体来隔离一串或多串电池单元，而使一串或多串电池单元放电。
尽管已经参考某些优选实施例详细描述了本发明，但是在所描述的本发明的一个或多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。

Claims (97)

1.一种用于向电气设备提供输出电力的设备，该设备包括：
壳体；
位于所述壳体内的一个或多个电池单元；
加热元件，可操作为向所述一个或多个电池单元提供热量；
温度感测设备，可操作为感应与所述一个或多个电池单元相关的温度；
加热开关，可操作为控制是否向所述加热元件提供电力；
充电开关，可操作为控制是否向所述一个或多个电池单元提供电力；以及
电子处理器，其联接到所述温度感测设备、所述加热开关和所述充电开关，该电子处理器被配置为接收来自所述温度感测设备的、指示与所述一个或多个电池单元相关的所述温度的信号，
确定与所述一个或多个电池单元相关的所述温度低于预定温度阈值；
响应于确定了与所述一个或多个电池单元相关的所述温度低于所述预定温度阈值，而闭合所述加热开关，以向所述加热元件提供电力；
响应于确定了与所述一个或多个电池单元相关的所述温度低于所述预定温度阈值，而打开所述充电开关，以防止向所述一个或多个电池单元提供充电电力；
确定与所述一个或多个电池单元相关的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，并且
响应于确定了与所述一个或多个电池单元相关的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，而闭合所述充电开关，以向所述一个或多个电池单元提供充电电力。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述加热元件位于所述一个或多个电池单元的下方。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述温度感测设备位于所述一个或多个电池单元的顶部。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个电池单元包括第一电池单元和第二电池单元，并且其中所述加热元件位于所述第一电池单元和所述第二电池单元之间。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述加热元件包括碳纤维，其形成为用于保持所述一个或多个电池单元的护套。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述加热元件是位于所述一个或多个电池单元下方的衬垫，该衬垫被配置为导电以产生热量。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述衬垫是由碳纤维材料组成。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述加热元件是正温度系数热敏电阻。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述电子处理器被配置为使用脉冲宽度调制信号控制所述加热开关。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个电池单元可操作以向所述加热元件提供电力。
11.根据权利要求1所述的设备，其中该设备是电池组。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述电池组被配置为与所述电气设备联接，并且其中该电气设备包括电动工具、户外工具、吹雪机、照明仪器中的至少一种。
13.一种加热一个或多个电池单元的方法，该方法包括：
使用温度感测设备感测所述一个或多个电池单元的温度；
通过电子处理器接收来自所述温度感测设备的信号，该信号指示与所述一个或多个电池单元相关的温度；
使用所述电子处理器确定与所述一个或多个电池单元相关的所述温度低于预定温度阈值；
使用所述电子处理器、并响应于确定了与所述一个或多个电池单元相关的所述温度低于所述预定温度阈值，控制加热开关闭合，以向位于所述一个或多个电池单元附近的加热元件提供，该加热元件可操作以加热所述一个或多个电池单元；以及
通过所述电子处理器、并响应于确定了与所述一个或多个电池单元相关的所述温度低于所述预定温度阈值，控制充电开关打开，从而防止向所述一个或多个电池单元提供电力。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
使用所述电子处理器确定与所述一个或多个电池单元相关的所述温度大于或等于所述预定温度阈值；和
使用所述电子处理器、并响应于确定了与所述一个或多个电池单元相关的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，控制所述充电开关闭合，以向一个或多个电池单元提供电力。
15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括根据所述一个或多个电池单元的化学性质确定所述预定温度阈值。
16.根据权利要求13所述的方法，进一步包括使用脉冲宽度调制信号控制所述加热开关。
17.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
使用所述电子处理器、并响应于确定了与所述一个或多个电池单元相关的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，控制所述加热开关打开，以防止向所述加热元件提供电力。
18.根据权利要求13所述的方法，其中所述一个或多个电池单元被置于电池组中。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括将所述电池组与所述电气设备联接，以便从所述电池组向所述电气设备提供输出电力，其中所述电气设备包括电动工具、户外工具、吹雪机、照明仪器中的至少一种。
20.一种用于向电气设备提供输出电力的设备，该设备包括：
一个或多个电池单元；
加热元件，可操作为向所述一个或多个电池单元提供热量；
温度感测设备，可操作为感应空气温度；
加热开关，可操作为控制是否向所述加热元件提供电力；
充电开关，可操作为控制是否向所述一个或多个电池单元提供电力；以及
电子处理器，其联接到所述温度感测设备、所述加热开关和所述充电开关，该电子处理器被配置为从所述温度感测设备接收信号，该信号指示所述空气温度；
确定所述空气温度低于预定温度阈值、
响应于确定了所述空气温度低于所述预定温度阈值，闭合所述加热开关，以向所述加热元件提供电力，和
响应于确定了所述空气温度低于所述预定温度阈值，打开所述充电开关，以防止向所述一个或多个电池单元提供电力。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述电子处理器进一步被配置为：
确定所述空气温度大于或等于所述预定温度阈值；和
响应于确定了所述空气温度大于或等于所述预定温度阈值，闭合所述充电开关以向所述一个或多个电池单元提供电力。
22.根据权利要求20所述的设备，其中
所述加热元件位于所述一个或多个电池单元的下方；以及
所述温度感测设备位于所述一个或多个电池单元的顶部。
23.根据权利要求20所述的设备，其中，所述加热元件包括形成为被配置为容纳所述一个或多个电池单元的护套的碳纤维。
24.根据权利要求20所述的设备，其中所述电子处理器进一步被配置为使用脉冲宽度调制信号来控制所述加热开关。
25.根据权利要求20所述的设备，其中所述设备是电池组。
26.根据权利要求25所述的设备，其中所述电池组被配置为与所述电气设备联接，并且其中该电气设备包括电动工具、户外工具、吹雪机、照明仪器中的至少一种。
27.一种电池组，包括：
壳体；
电池单元，其支撑在所述壳体中并且可电连接到电气设备，电力可在所述电池单元和所述电气设备之间传递；
加热元件，其支撑在所述壳体中，并且可操作以向所述电池单元提供热量；
温度感测设备，其支撑在所述壳体中，并且可操作以感测所述电池组的内部的温度；
加热开关，其可操作以控制是否向所述加热元件提供电力；以及
电子处理器，其联接到所述温度感测设备和所述加热开关，并且被配置成：
从所述温度感测设备接收信号，所述信号指示所述电池组的所述内部的所述温度，
确定所述电池组的所述内部的所述温度低于预定温度阈值，以及响应于确定所述电池组的所述内部的所述温度低于所述预定温度阈值，闭合所述加热开关以向所述加热元件提供电力。
28.根据权利要求27所述的电池组，其中，所述电池单元可操作以为所述加热元件提供电力。
29.根据权利要求28所述的电池组，还包括环境空气传感器，其可操作以确定所述电池组的所述壳体的外部的温度；其中，所述电子处理器联接到所述环境空气传感器，并且还被配置为：
从所述环境空气传感器接收第二信号，所述第二信号指示所述电池组的所述壳体的外部的所述温度，
确定所述电池组的所述壳体的外部的所述温度低于所述预定温度阈值和第二预定温度阈值中的至少一个，以及
响应于确定所述电池组的所述壳体的外部的所述温度低于所述预定温度阈值和所述第二预定温度阈值中的至少一个，闭合所述加热开关以从所述电池单元向所述加热元件提供电力。
30.根据权利要求27所述的电池组，其中，所述电池组电联接到充电器，所述充电器可操作以为所述加热元件提供电力。
31.根据权利要求27所述的电池组，还包括充电开关，其可操作以控制是否从充电器向所述电池单元提供电力；其中，所述电子处理器还被配置为：
响应于确定所述电池组的所述内部的所述温度低于所述预定温度阈值，打开所述充电开关，以防止从所述充电器向所述电池单元提供电力，
确定所述电池组的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，以及
响应于确定所述电池组的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，闭合所述充电开关，以从所述充电器向所述电池单元提供电力。
32.根据权利要求31所述的电池组，还包括与所述充电开关串联的第二充电开关，其中，所述充电开关和所述第二充电开关是场效应晶体管(FET)，以及所述充电开关的源极联接到所述第二充电开关的源极，以使得所述第二充电开关具有与所述充电开关相反的定向。
33.根据权利要求31所述的电池组，其中，所述电子处理器还被配置为，响应于确定所述电池组的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，打开所述加热开关，以防止电力被提供给所述加热元件。
34.根据权利要求27所述的电池组，其中，所述电子处理器还被配置为确定所述加热开关已经发生故障，以及
执行以下操作中的至少一个：
打开充电开关，以防止电力能够被提供给所述电池单元，以及控制指示器以预定方式发光。
35.根据权利要求27所述的电池组，还包括：
充电保险丝，位于所述电池单元和充电开关之间，所述充电开关可操作以控制是否从充电器向所述电池单元提供电力；以及
加热保险丝，位于所述加热开关和所述加热元件之间。
36.根据权利要求27所述的电池组，还包括：
外壳，其在所述壳体内支撑所述电池单元，所述外壳包括允许所述温度感测设备监控所述电池组的所述内部的所述温度的孔；以及
印刷电路，其安装在所述外壳上。
37.根据权利要求36所述的电池组，其中，所述加热元件与所述电池单元的侧表面接触，所述加热元件位于穿过所述电池单元的平面的一侧上，以及所述温度感测设备位于所述平面的相对侧上。
38.根据权利要求27所述的电池组，其中，所述加热元件与所述电池单元的侧表面接触，并且位于以下至少一个中：在所述电池单元下方，以及在所述电池单元与第二电池单元之间。
39.根据权利要求27所述的电池组，其中，所述加热元件包括以下组中的至少一个：电阻器、碳纤维、电阻加热线圈、保持所述电池单元的橡胶护套、在一排电池单元下面或在一排电池单元之间的加热衬垫、在外壳内的用于保持所述电池单元的嵌入式加热元件，或正温度系数(PTC)热敏电阻。
40.根据权利要求27所述的电池组，其中，所述加热元件向接触所述电池单元的外表面的蜡、矿物油或水中的至少一种的储存器提供热量。
41.一种加热电池单元的方法，所述电池单元被支撑在电池组的壳体中并且可电连接到电气设备，电力可在所述电池单元和所述电气设备之间传递，所述方法包括：
通过支撑在所述壳体中的温度感测设备监控所述电池组的内部的温度；
通过电子处理器从所述温度感测设备接收信号，所述信号指示所述电池组的所述内部的所述温度；
通过所述电子处理器确定所述电池组的所述内部的所述温度低于预定温度阈值；以及
通过所述电子处理器并且响应于确定所述电池组的所述内部的所述温度低于所述预定温度阈值，控制加热开关闭合，以向支撑在所述壳体中的加热元件提供电力，所述加热元件可操作以加热所述电池单元。
42.根据权利要求41所述的方法，还包括：
通过所述电子处理器从环境空气传感器接收第二信号，所述第二信号指示所述电池组的所述壳体的外部的温度；
通过所述电子处理器确定所述电池组的所述壳体的外部的所述温度低于所述预定温度阈值和第二预定温度阈值中的至少一个；以及
通过所述电子处理器并且响应于确定所述电池组的所述壳体的外部的所述温度低于所述预定温度阈值和所述第二预定温度阈值中的至少一个，控制所述加热开关闭合，以从所述电池单元向所述加热元件提供电力。
43.根据权利要求41所述的方法，还包括：
通过所述电子处理器并且响应于确定所述电池组的所述内部的所述温度低于所述预定温度阈值，控制充电开关打开，以防止从充电器向所述电池单元提供电力；
通过所述电子处理器确定所述电池组的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值；以及
通过所述电子处理器并且响应于确定所述电池组的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，控制所述充电开关闭合，以从所述充电器向所述电池单元提供电力。
44.根据权利要求43所述的方法，还包括通过所述电子处理器并且响应于确定所述电池组的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，控制所述加热开关打开，以防止电力被提供给所述加热元件。
45.一种电气组合，包括：
电池组，包括：
壳体，
电池单元，其支撑在所述壳体中并可电连接到电气设备，
加热元件，其支撑在所述壳体中并可操作以加热所述电池单元，以及
加热开关，其可操作以控制是否向所述加热元件提供电力；
充电器，其被配置为电联接到所述电池组，电力可从所述充电器供应到所述电池组以对所述电池单元充电；
温度感测设备，其可操作以感测相对于所述电池组的温度；以及
电子处理器，其联接到所述加热开关并被配置成：
从所述温度感测设备接收信号，所述信号指示所述温度，
确定所述温度低于预定温度阈值，以及
响应于确定所述温度低于所述预定温度阈值，闭合所述加热开关以向所述加热元件提供电力。
46.根据权利要求45所述的电气组合，还包括充电开关，其可操作以控制是否从所述充电器向所述电池单元供应电力；其中，所述电子处理器还被配置为：
响应于确定所述温度低于所述预定温度阈值，打开所述充电开关以防止电力从所述充电器供应到所述电池单元，
确定所述温度大于或等于所述预定温度阈值，以及
响应于确定所述温度大于或等于所述预定温度阈值，闭合所述充电开关以从所述充电器向所述电池单元提供电力。
47.根据权利要求46所述的电气组合，其中，所述电子处理器还被配置为：响应于确定所述温度大于或等于所述预定温度阈值，打开所述加热开关以防止向所述加热元件提供电力。
48.根据权利要求45所述的电气组合，其中，所述电子处理器被支撑在所述壳体中。
49.根据权利要求45所述的电气组合，其中，所述温度感测设备被支撑在所述壳体中。
50.根据权利要求45所述的电气组合，其中，所述温度感测设备可操作以感测所述电池单元的温度。
51.根据权利要求45所述的电气组合，其中，所述电池单元可操作以为所述加热元件供电。
52.根据权利要求45所述的电气组合，其中，所述加热元件和所述电池单元是并联连接的。
53.根据权利要求45所述的电气组合，其中所述电子处理器被配置为根据所述电池单元的化学性质确定所述预定温度阈值。
54.根据权利要求45所述的电气组合，其中所述电子处理器被配置为使用脉冲宽度调制信号控制所述加热开关。
55.一种电气组合，包括：
电池组，其包括
壳体、
支撑在所述壳体中并可与电气设备电连接的电池单元、
支撑在所述壳体中的加热元件，可用于加热所述电池单元，以及加热开关，可用于控制所述电池单元是否与所述加热元件联接；
充电器，被配置为与所述电池组电连接；电力可从所述充电器供应到所述电池组，以为所述电池单元充电；
温度感测设备，可用于感应与所述电池组相关的温度；以及
电子处理器，其与所述温度感测设备联接，并被配置为接收来自所述温度感测设备的信号，该信号指示温度；
确定所述电池组是否处于故障状况，以及
响应所述电池组处于所述故障状况，控制所述加热开关，以使所述电池单元与所述加热元件连接。
56.根据权利要求55所述的电气组合，进一步包括第二温度感测设备，其可操作为感应与所述电池组相关的所述温度，并且其中所述故障状况基于所述温度感测设备和所述第二温度感测设备之间的温度差。
57.根据权利要求55所述的电气组合，其中所述故障状况基于所述温度大于或等于预定温度阈值。
58.根据权利要求55所述的电气组合，其中，所述加热开关被控制为使用脉冲宽度调制信号将所述电池单元联接到所述加热元件。
59.根据权利要求55所述的电气组合，其中所述电子处理器被配置为：
确定所述电池组是否与所述充电器联接；以及
响应于所述电池组与所述充电器脱离联接，而控制所述加热开关以将所述电池单元连接到所述加热元件。
60.根据权利要求55所述的电气组合，其中所述加热元件包括六个并联连接的电阻。
61.根据权利要求55所述的电气组合，其中所述电池组包括指示器，并且其中所述电子处理器被配置为响应于确定了所述电池组处于所述故障状况，而控制该指示器发光。
62.根据权利要求55所述的电气组合，其中，所述电子处理器被支撑在所述壳体中。
63.根据权利要求55所述的电气组合，其中，所述温度感测设备被支撑在所述壳体中。
64.根据权利要求55所述的电气组合，其中所述温度感测设备可操作以感测所述电池单元的温度。
65.一种设备系统，包括：
电池组，其包括
壳体、
第一串电池单元，其支撑在所述壳体中并且可电连接到电气设备，电力可在所述第一串电池单元和所述电气设备之间传递；
第二串电池单元，其支撑在所述壳体中并且可电连接到所述电气设备，电力可在所述第二串电池单元和所述电气设备之间传递；
电阻器，其支撑在所述壳体中并与所述第一串电池单元和所述第二串电池单元并联连接；
第一开关，其电连接在所述电阻器和所述第一串电池单元与所述第二串电池单元之间；
多个第二开关，每个所述第二开关位于所述第一串电池单元的一个电池单元和所述第二串电池单元之间；以及
电子处理器，其联接到所述第一开关和所述多个第二开关，该电子处理器被配置为检测所述电池组的故障状况，以及
响应于检测到所述故障状况，控制所述多个第二开关打开，以将所述第二串电池单元与所述第一串电池单元隔离，以及
控制所述第一开关闭合，以使所述第一串电池单元通过所述电阻器放电。
66.根据权利要求65所述的系统，进一步包括：
第一温度感测设备，可操作为感应与所述电池组相关的第一温度；和
第二温度感测设备，可操作为感测与所述电池组相关的第二温度；
其中，所述故障状况基于所述第一温度感测设备和所述第二温度感测设备之间的温度差。
67.根据权利要求65所述的系统，其中，所述电阻器是外部电阻器组附件，其与所述电池组的一个或多个端子联接。
68.根据权利要求65所述的系统，进一步包括被配置为检测所述电池组中的进入流体的一个或多个导电板；其中，所述故障状况是所述进入流体的导电率高于导电率阈值。
69.根据权利要求68所述的系统，其中所述一个或多个导电板位于所述壳体内部的底部。
70.根据权利要求68所述的系统，其中一个或多个导电板包括堆叠布置的两个导电板。
71.根据权利要求65所述的系统，其中所述电子处理器被支撑在所述壳体内。
72.一种用于向电气设备提供输出电力的设备，包括：
壳体；
电池单元，其支撑在所述壳体中并且可电连接到电气设备，电力可在所述电池单元和所述电气设备之间传递；
加热元件，其支撑在所述壳体中并可操作以向所述电池单元提供热量；
加热开关，其可操作以控制是否向所述加热元件提供电力；以及
电子处理器，其联接到所述加热开关并被配置为：
接收指示相对于所述设备的温度的信号，
确定所述温度低于预定温度阈值，以及
响应于确定所述温度低于所述预定温度阈值，闭合所述加热开关以向所述加热元件提供电力。
73.根据权利要求72所述的设备，还包括支撑在所述壳体中的温度感测设备，所述温度感测设备可操作以感测所述设备的所述内部的温度，并将指示所述温度的所述信号提供给所述电子处理器。
74.根据权利要求73所述的设备，还包括环境空气传感器，其可操作以确定所述设备的所述壳体的外部的温度；其中，所述电子处理器联接到所述环境空气传感器，并且还被配置为：
从所述环境空气传感器接收第二信号，所述第二信号指示所述设备的所述壳体的外部的所述温度，
确定所述设备的所述壳体的外部的所述温度低于所述预定温度阈值和第二预定温度阈值中的至少一个，以及
响应于确定所述设备的所述壳体的外部的所述温度低于所述预定温度阈值和所述第二预定温度阈值中的至少一个，闭合所述加热开关以从所述电池单元向所述加热元件提供电力。
75.根据权利要求72所述的设备，其中，所述电池单元可操作以为所述加热元件提供电力。
76.根据权利要求72所述的设备，还包括环境空气传感器，其可操作以确定所述设备的所述壳体的外部的温度，并向所述电子处理器提供指示所述温度的所述信号。
77.根据权利要求72所述的设备，其中，所述设备电联接到充电器，所述充电器可操作以为所述加热元件提供电力。
78.根据权利要求72所述的设备，还包括充电开关，其可操作以控制是否从充电器向所述电池单元提供电力；其中，所述电子处理器还被配置为：
响应于确定所述设备的所述内部的所述温度低于所述预定温度阈值，打开所述充电开关以防止电力从所述充电器提供给所述电池单元，
确定所述设备的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，以及
响应于确定所述设备的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，闭合所述充电开关以从所述充电器向所述电池单元提供电力。
79.根据权利要求78所述的设备，还包括与所述充电开关串联的第二充电开关，其中，所述充电开关和所述第二充电开关是场效应晶体管(FET)，以及所述充电开关的源极联接到所述第二充电开关的源极，以使得所述第二充电开关具有与所述充电开关相反的定向。
80.根据权利要求78所述的设备，其中，所述电子处理器还被配置为：响应于确定所述设备的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，打开所述加热开关，以防止电力被提供给所述加热元件。
81.根据权利要求72所述的设备，其中，所述电子处理器还被配置为
确定所述加热开关已经发生故障，以及
执行以下操作中的至少一个：
打开充电开关，以防止电力能够被提供给所述电池单元，以及控制指示器以预定方式发光。
82.根据权利要求72所述的设备，还包括：
充电保险丝，位于所述电池单元和充电开关之间，所述充电开关可操作以控制是否从充电器向所述电池单元提供电力；以及
加热保险丝，位于所述加热开关和所述加热元件之间。
83.根据权利要求72所述的设备，还包括：
外壳，其在所述壳体内支撑所述电池单元，所述外壳包括允许所述温度感
测设备监控所述设备的所述内部的所述温度的孔；以及
印刷电路，其安装在所述外壳上。
84.根据权利要求83所述的设备，其中，所述加热元件与所述电池单元的侧表面接触，所述加热元件位于穿过所述电池单元的平面的一侧上，以及所述温度感测设备位于所述平面的相对侧上。
85.根据权利要求72所述的设备，其中，所述加热元件与所述电池单元的侧表面接触，并且位于以下至少一个中：在所述电池单元下方，以及在所述电池单元与第二电池单元之间。
86.根据权利要求72所述的设备，其中，所述加热元件包括以下组中的至少一个：电阻器、碳纤维、电阻加热线圈、保持所述电池单元的橡胶护套、在一排电池单元下面或一排电池单元之间的加热衬垫、在外壳内的用于保持所述电池单元的嵌入式加热元件，或正温度系数(PTC)热敏电阻。
87.根据权利要求72所述的设备，其中，所述加热元件向接触所述电池单元的外表面的蜡、矿物油或水中的至少一种的储存器提供热量。
88.根据权利要求72所述的设备，其中该设备是电池组。
89.根据权利要求88所述的设备，其中所述电池组被配置为与所述电气设备联接，并且其中该电气设备包括电动工具、户外工具、吹雪机、照明仪器中的至少一种。
90.一种加热电池单元的方法，所述电池单元被支撑在壳体中并且可电连接到电气设备，电力可在所述电池单元和所述电气设备之间传递，所述方法包括：通过电子处理器接收信号，所述信号指示相对于所述壳体的温度；
通过所述电子处理器确定所述温度低于预定温度阈值；以及
通过所述电子处理器并且响应于确定所述温度低于所述预定温度阈值，控制加热开关闭合以向加热元件提供电力，所述加热元件可操作以向所述电池单元提供热量。
91.根据权利要求90所述的方法，还包括：
通过支撑在所述壳体中的温度感测设备监控所述壳体的内部的温度；以及
通过所述温度感测设备，将指示所述温度的所述信号发送给所述电子处理器。
92.根据权利要求91所述的方法，还包括：
通过所述电子处理器从环境空气传感器接收第二信号，所述第二信号指示所述壳体的外部的温度；
通过所述电子处理器确定所述壳体的外部的所述温度低于所述预定温度阈值和第二预定温度阈值中的至少一个；以及
通过所述电子处理器并且响应于确定所述壳体的外部的所述温度低于所述预定温度阈值和所述第二预定温度阈值中的至少一个，控制所述加热开关闭合，以从所述电池单元向所述加热元件提供电力。
93.根据权利要求90所述的方法，还包括：
通过环境空气传感器监控所述壳体的外部的温度；以及
通过环境空气传感器将指示所述温度的所述信号发送到所述电子处理器。
94.根据权利要求90所述的方法，还包括：
通过所述电子处理器并且响应于确定所述壳体的所述内部的所述温度低于所述预定温度阈值，控制充电开关打开，以防止电力从充电器提供给所述电池单元；
通过所述电子处理器确定所述壳体的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值；以及
通过所述电子处理器并且响应于确定所述壳体的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，控制所述充电开关闭合，以从所述充电器向所述电池单元提供电力。
95.根据权利要求94所述的方法，还包括通过所述电子处理器并且响应于确定所述壳体的所述内部的所述温度大于或等于所述预定温度阈值，控制所述加热开关打开，以防止电力被提供给所述加热元件。
96.根据权利要求90所述的方法，其中所述电池单元被置于在电池组中。
97.根据权利要求96所述的方法，进一步包括将所述电池组与所述电气设备联接，以便从所述电池组向所述电气设备提供输出电力，其中所述电气设备包括电动工具、户外工具、吹雪机和照明设备中的至少一种。
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