CN116722627A - 电池包的过放保护方法、用电设备和电池包 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池包的过放保护方法、用电设备和电池包。其中用电设备包括用于接入电池包的电池接口、用于接入输入源的输入源接口，用电设备通过电池接口从电池包取电或为电池包充电，电池包通过输入源接口从输入源取电。电池包的过放保护方法应用于用电设备，包括：在检测到电池接口接入电池包，且电池包存在过放故障时，禁止从电池包取电。在输入源接口连接输入源后，响应于电池包存在过放故障和输入源的类型满足预设条件，清除电池包的过放故障。进而，通过电池接口输出充电电压为电池包充电。本申请电池包的过放保护方法、用电设备和电池包可以准确、可靠地控制电池包的充放电，防止电池包进一步过放，同时确保电池包可以正常充电。

Description

电池包的过放保护方法、用电设备和电池包

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体涉及电池包的过放保护方法、用电设备和电池包。

背景技术

电池包常用来为用电产品(如空调、冰箱等)供电。当电池包中的电芯过放时，若此时用电产品接入输入源，则电池包中的电池管理系统(Battery Management System，BMS)会判断此时的电芯处于充电状态或即将充电状态，故导通电池包的充放电回路进行充电。然而，当输入源的功率不稳定或不足为电芯充电时，电芯可能无法充电，甚至会对外放电，故电芯将会进一步过放。因此，需要采取有效的防过放手段。

目前相关技术中的防过放手段通常由电池包进行，其逻辑为：在电芯过放时，触发过放故障保护，使BMS休眠继而停机。当检测到输入源拔插时，则清除过放故障保护，使BMS被唤醒，进而允许电芯从输入源获电。然而，若输入源拔插后类型并未变换，此时清除过放故障保护，以使电池包重新充电后，可能存在输入源功率不稳或不足导致电池包短时间内仍在放电的情况，可见，仍会导致过放风险。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种电池包的过放保护方法、用电设备和电池包，可以解决因输入源功率不稳或不足而导致电池包进一步过放的问题。

本申请第一方面提供一种电池包的过放保护方法，应用于用电设备。其中用电设备包括用于接入电池包的电池接口、以及用于接入输入源的输入源接口，用电设备通过电池接口从电池包取电或为电池包充电。电池包通过输入源接口从输入源取电。电池包的过放保护方法包括：在检测到电池接口接入电池包，且电池包存在过放故障时，禁止从电池包取电。在输入源接口连接输入源后，响应于电池包存在过放故障和输入源的类型满足预设条件，清除电池包的过放故障。进而，通过电池接口输出充电电压为电池包充电。

可以理解，本申请方法细化了清除电池包过放故障的逻辑。由于输入源是直接通过用电设备的输入源接口接入，因此用电设备可以准确识别输入源，故，本申请方法由用电设备根据输入源的具体类型进行过放故障处理，在输入源的类型满足预设条件时，相应地清除电池包的过放故障，进而对电池包进行充电。基于这样的设计，过放故障由用电设备在输入源满足预设条件后再清除，可以确保过放故障清除后，电池包得以正常充电且在充电过程中不会由于输入源功率不足或不稳而迅速转为放电状态导致再次过放。可见，本申请的电池包的过放保护方法可以更准确、可靠地控制电池包的充放电，防止电池包中电芯单元电芯单元进一步过放，又确保电芯单元可以正常充电，从而可以保护电芯单元，有利于电池包的正常使用。

在其中一种实施例中，预设条件包括：输入源为交流输入源，或者，输入源为适配于接口的直流输入源。

在其中一种实施例中，电池包的过放保护方法还包括：在输入源接口连接输入源后，响应于电池包存在过放故障和输入源的类型不满足预设条件，不清除电池包的过放故障。进而，禁止通过电池接口输出充电电压为电池包进行充电。

在其中一种实施例中，清除电池包的过放故障包括：将用电设备存储的第一过放故障标识清除，以及向电池包发送故障清除信号，其中，故障清除信号用于指示电池包清除电池包存储的第二过放故障标识。

在其中一种实施例中，电池包的过放保护方法还包括：获取电池包的硬件在位信号。响应于两次硬件在位信号，确认存在电池包插拔事件。进而，响应于电池包插拔事件，向电池包发送故障清除信号。

在其中一种实施例中，电池包在存在过放故障状态后进入停机状态，向电池包发送故障清除信号包括：通过电池接口向电池包提供唤醒电压以唤醒电池包。在唤醒电池包后，向电池包发送过放故障清除信号。

在其中一种实施例中，在输入源接口连接输入源后，电池包的过放保护方法还包括：获取输入源接口的电信号，然后根据电信号确定输入源的类型。

本申请第二方面提供一种电池包的过放保护方法，应用于电池包。其中电池包连接至用电设备的电池接口并通过电池接口向用电设备供电或进行充电。电池包过放保护方法包括：当检测到电池包的放电状态满足预设的过放条件时，确认电池包存在过放故障并停止放电。以及，向用电设备发送过放故障信号以指示用电设备电池包存在过放故障。当过放故障被用电设备清除且用电设备通过电池接口输出充电电压时，导通充放电通路并进行充电。

可以理解，由于输入源是直接通过用电设备的输入源接口接入，因此用电设备可以准确识别输入源，进而可以确认输入源是否功率不足或不稳，故，由用电设备执行过放故障清除逻辑。在过放故障被用电设备清除后，电池包才可以进行充电。基于这样的设计，本申请方法可以确保过放故障清除后，电池包得以正常充电且在充电过程中不会由于输入源功率不足或不稳而迅速转为放电状态导致再次过放。可见，本申请的电池包的过放保护方法可以更准确、可靠地控制电池包的充放电，防止电池包中电芯单元进一步过放，又确保电芯单元可以正常充电，从而可以保护电芯单元，有利于电池包的正常使用。

本申请第三方面提供一种用电设备，包括用于接入电池包的电池接口、用于接入输入源的输入源接口、存储器以及处理器，存储器用于存储程序、指令或代码，处理器用于执行存储器中的程序以完成上述第一方面或第一方面的任一种实施例所述的电池包的过放保护方法。

本申请第四方面提供一种电池包，电池包连接至用电设备的电池接口并通过电池接口向用电设备供电或进行充电，电池包包括处理器和存储器，存储器用于存储程序、指令或代码，处理器用于执行存储器中的程序、指令或代码，以完成上述第二方面所述的电池包的过放保护方法。

另外，第三方面至第四方面中任一种可能的实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式或第二方面所带来的技术效果，此处不再赘述。

附图说明

图1A是本申请实施例提供的电池包的过放保护方法的一种应用场景图。

图1B是本申请实施例提供的电池包的过放保护方法的另一种应用场景图。

图2是图1A或图1B所示场景中的电池包的一种结构示意图。

图3是本申请实施例提供的电池包的过放保护方法的一种流程图。

图4是本申请实施例提供的电池包的过放保护方法的另一种流程图。

图5是图3中步骤S20的细化流程图。

图6是本申请实施例提供的电池包的过放保护方法的另一种流程图。

图7是本申请实施例提供的电池包的过放保护方法的另一种流程图。

图8是本申请实施例提供的用电设备的一种示意图。

图9是本申请实施例提供的电池包的一种示意图。

具体实施方式

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。

另外需要说明的是，本申请实施例中公开的方法或流程图所示出的方法，包括用于实现方法的一个或多个步骤，在不脱离权利要求的范围的情况下，多个步骤的执行顺序可以彼此互换，其中某些步骤也可以被删除。

下面将结合附图对一些实施例做出说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

电池包常用来为用电产品(如空调、冰箱等)供电。当电池包中的电芯过放时，若此时用电产品接入输入源，则电池包中的电池管理系统(Battery Management System，BMS)会判断此时的电芯处于充电状态或即将充电状态，故导通电池包的充放电回路进行充电。然而，当输入源的功率不稳定或不足为电芯充电时，电芯可能无法充电，甚至会对外放电，故电芯将会进一步过放。因此，需要采取有效的防过放手段。

目前相关技术中的防过放手段通常由电池包进行，其逻辑为：在电芯过放时，触发过放故障保护，使BMS休眠继而停机。当检测到输入源拔插时，则清除过放故障保护，使BMS被唤醒，进而允许电芯从输入源获电。然而，若输入源拔插后类型并未变换，此时清除过放故障保护，以使电池包重新充电后，可能存在输入源功率不稳或不足导致电池包短时间内仍在放电的情况，可见，仍会导致过放风险。

因此，本申请提供一种电池包的过放保护方法、用电设备和电池包，可以解决因输入源功率不稳或不足而导致电池包进一步过放的问题。

首先，请参阅图1A，示出了本申请实施例提供的电池包的过放保护方法的一种应用场景。场景包括用电设备10、电池包20和输入源30。其中，用电设备10与电池包20连接，进而，用电设备10可以从电池包20取电或为电池包20充电。用电设备10也可以与输入源30连接，进而，用电设备10也可以从输入源30取电，而且，输入源30还可以通过用电设备10为电池包20充电。

具体地，如图1A所示，用电设备10包括电池接口101、输入源接口102、第一控制器103、功率变换电路104和负载105。电池接口101、输入源接口102、第一控制器103和负载105分别与功率变换电路104连接。

其中，电池接口101为直流(Direct Current，DC)接口。电池接口101可用于连接电池包20。可理解，电池接口101的规格参数(例如电压、电流、功率、频率等)与电池包20的规格参数相适配。而且，电池接口101的数量可以根据实际情况设置一个或多个，本申请实施例对此不做限定。

输入源接口102可用于连接输入源30。可理解，输入源接口102的规格参数与输入源30的规格参数相适配。示例的，当输入源接口102为DC接口时，输入源30可以采用光伏发电模块或其他DC电源。当输入源接口102为交流(Alternating Current，AC)接口时，输入源30可以采用发电机、交流电网或其他AC电源。另外，与电池接口101类似，输入源接口102的数量也可以根据实际情况设置一个或多个。

基于这样的设计，当电池接口101接入电池包20时，电池包20的电能可以通过电池接口101输入至功率变换电路104，功率变换电路104在第一控制器103的控制下，可以将电池包20的电能进行功率转换后给负载105供电。同理，当输入源接口102接入输入源30时，输入源30的电能可以通过输入源接口102输入于功率变换电路104，功率变换电路104在第一控制器103的控制下，可以将输入源30输入的电能进行功率转换后给负载105供电。当电池接口101同时有接入电池包20时，功率变换电路104还可以给电池包20供电，使得电池包20得以充电。

在本申请实施例中，第一控制器103可以包括微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)，或其他具有控制功能的电路、单元、模块或装置，在此不做限定。

用电设备10可以是空调、冰箱等电器设备，也可以是适配器、充电器等供电设备。本申请对用电设备10的类型不做限定。

如图1A所示，负载105可以是用电设备10中需要消耗电能的元件、电路、模块或单元。而且，负载105可以是直流负载105，也可以是交流负载105，此处不做限定。例如，当用电设备10为空调时，负载105可以是空调中的压缩机、风机、温控器等。当用电设备10为冰箱时，负载105可以是冰箱中的压缩机、温控器、照明灯等。

当然，在一些实施例中，如图1B所示，负载105也可以位于用电设备10外，用电设备10内部可以不设置负载105。例如，当用电设备10为适配器或充电器时，手机、平板、电脑、智能穿戴设备、自移动设备等电子设备作为外部的负载105，可以与用电设备10中的功率变换电路104连接。可理解，为方便连接，用电设备10还可以设置负载接口(图1B中未示出)，进而，功率变换电路104可通过负载接口与外部的负载105相连。

功率变换电路104设有功率开关器件(也即半导体开关)，可通过功率开关器件的通断来实现功率转换。在本申请实施例中，功率变换电路104可根据电池接口101、输入源接口102和负载105相应设置，在此不做限定。例如，在输入源接口102为DC接口且负载105为直流负载时，对应地，功率变换电路104至少包括斩波电路。又例如，在输入源接口102为DC接口且负载105为交流负载时，对应地，功率变换电路104至少包括斩波电路和逆变电路。示例的，在输入源接口102为AC接口且负载105为直流负载时，对应地，功率变换电路104至少包括斩波电路和整流电路。又示例的，在输入源接口102为AC接口且负载105为交流负载时，对应地，功率变换电路104至少包括斩波电路和变频电路，或者至少包括斩波电路、整流电路和逆变电路。

请参阅图2，示出了图1A或图1B场景中的电池包20的结构示意图。电池包20包括电芯单元201、电池管理系统(Battery Management System，BMS)202。其中，电芯单元201经BMS 202连接用电设备10。BMS 202可用于对电芯单元201进行充放电管理以将电芯单元201存储的电能提供给用电设备10，或使电芯单元201从用电设备10获得电能并进行储能。电芯单元201可以给BMS 202提供供电以维持BMS 202的正常工作。

可理解，电芯单元201可以包括一个电芯，或者包括串联、并联或串并联连接的多个电芯，本申请对此不做限定。

如图2所示，BMS 202可以包括放电开关管Q1、充电开关管Q2和第二控制器2021。其中，放电开关管Q1和充电开关管Q2反向串联后连接于电芯单元201的正极(对应图2中的+)或负极(对应图2中的-)与用电设备10之间。

其中，放电开关管Q1和充电开关管Q2可采用半导体开关。半导体开关包括但不限于硅半导体材料(silicon，Si)或者第三代宽禁带半导体材料的碳化硅(silicon carbide，SiC)或者氮化镓(gallium nitride，GaN)等材料制成的金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET)或绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)等，可视具体进行选择，均在本申请的保护范围内。为描述方便，图2以放电开关管Q1和充电开关管Q2均为MOSFET为例进行展示。

第二控制器2021可以包括用于检测电芯单元201参数的模拟前端(analog frontend，AFE)芯片(图未示出)和MCU(图未示出)。当然，第二控制器2021也可以采用其他控制电路、单元、模块或装置。

第二控制器2021可以与电芯单元201、放电开关管Q1和充电开关管Q2连接。因此，第二控制器2021可以获取电芯单元201的参数(例如电量、电压、电流、功率等)，以及控制放电开关管Q1和充电开关管Q2的通断状态，从而控制电芯单元201与用电设备10之间的充放电情况。

例如，当第二控制器2021控制放电开关管Q1、充电开关管Q2导通时，电芯单元201和用电设备10之间的充放电通路即导通，电芯单元201可以放电给用电设备10，或者也可以接收用电设备10的充电。当第二控制器2021控制放电开关管Q1关断时，电芯单元201和用电设备10之间的放电通路即断路，电芯单元201无法放电给用电设备10。当第二控制器2021控制充电开关管Q2关断时，电芯单元201和用电设备10之间的充电通路即断路，电芯单元201无法接受用电设备10的充电。

其中，在电芯单元201放电给用电设备10的过程中，第二控制器2021可以实时检测电池包20中的电芯单元201的放电状态，在电芯单元201的放电状态满足预设的过放条件时，第二控制器2021可以判断电池包20过放。示例的，第二控制器2021可以实时检测电池包20中的电芯单元201的电压。当检测到电芯单元201的电压低于预设电压时，第二控制器2021可以判断电池包20过放。

并且，第二控制器2021可以产生并存储过放故障标识(也就是说，产生置位的过放故障标识，例如将过放故障标识置“1”)。过放故障标识用于指示电池包20处于过放故障状态。进而，第二控制器2021可以根据过放故障标识，相应地控制放电开关管Q1关断，以禁止电芯单元201放电给用电设备10。充电开关管Q2可以根据实际情况控制导通或关断，此处不做限定。

而且，为减少功耗，第二控制器2021还可以从正常运行状态进入休眠状态(即，第二控制器2021低功耗地等待运行)。在经过预设时长后，第二控制器2021还可以从休眠状态进入停机状态(即，第二控制器2021自断电)。

另外，第二控制器2021可以与第一控制器103通信连接。因此，第二控制器2021还可以将过放故障状态同步给第一控制器103，例如，通过发送过放故障信号给第一控制器103以进行过放故障状态的同步。过放故障信号可以是指令、数据包等，本申请对此不做限定。过放故障信号用于指示用电设备10“电池包20存在过放故障”。

第一控制器103在接收到过放故障信号后，可以根据过放故障信号同步地存储相应的过放故障标识，以及确定电池包20存在过放故障。基于这样的设计，第一控制器103和第二控制器2021均存储有对应的过放故障标识，且均可以确定电池包20存在过放故障。进一步地，第一控制器103还可以控制用电设备10中的功率变换电路104停止从电芯单元201取电。

下面为描述方便，将第一控制器103同步电池包20的过放故障状态后存储的过放故障标识称为第一过放故障标识，将第二控制器2021产生及存储的过放故障标识称为第二过放故障标识。

在输入源30给电芯单元201充电时，由于电芯单元201的电压可以上升至预设电压以上，使得电池包20从过放状态转换成不过放状态，因此，第一控制器103可以清除第一过放故障标识(也就是说，删除第一过放故障标识，或者，产生复位的第一过放故障标识，例如将第一过放故障标识复位为“0”)，第二控制器2021可清除第二过放故障标识(也就是说，删除第二过放故障标识，或者，产生复位的第二过放故障标识，例如将第二过放故障标识复位为“0”)。进而，第一控制器103可以控制用电设备10中的功率变换电路从电芯单元201取电。第二控制器2021可以控制放电开关管Q1从关断状态切换成导通状态，故电芯单元201可以放电给用电负载105。

其中，当电芯单元201包括一个电芯时，电芯单元201的电压低于/高于预设电压值，是指该电芯的电压低于/高于预设电压值。当电芯单元201包括多个电芯时，电芯单元201的电压低于/高于预设电压值，是指多个电芯的电压中的最小电压低于/高于预设电压值。预设电压值可以根据实际情况设置，此处不做限制。

在本申请一些实施例中，如图2所示，电池包20还可以包括辅源电路2022。辅源电路2022还与BMS 202连接，进而，辅源电路2022可以在电芯单元201未给BMS 202供电时，给BMS 202供电。辅源电路2022与电芯单元201连接，进而，电芯单元201可以给辅源电路2022充电。当然，在其他一些实施例中，辅源电路2022也可以不与电芯单元201连接，也即，辅源电路2022可以不是由电芯单元201充电，而是由外部电源充电。

进一步地，电池包20还可以包括比图示更多的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。

例如，在一些实施例中，电池包20还可以包括显示屏(图未示出)。显示屏与辅源电路2022及第二控制器2021连接，故，显示屏可以由辅源电路2022供电，以及由第二控制器2021控制。因此，第二控制器2021可以将获取的电芯单元201的参数发送给显示屏以进行可视化显示，以便用户可以获知当前电池包20的电量、电压等参数。当电池包20存在过放故障时，第二控制器2021还可以将第二过放故障标识或第二过放故障标识所对应的报警信号发送给显示屏以进行可视化显示，以便用户可以及时获知当前电池包20存在过放故障。

又例如，如图2所示，第二控制器2021与电芯单元201的正极或负极之间还可以设置开关K1，辅源电路2022与电芯单元201的正极或负极之间还可以设置开关K2，第二控制器2021与辅源电路2022之间还可以设置开关K3。其中，开关K1、K2和K3可以是半导体开关，也可以是继电器、接触器等可电控制的机械开关，此处不做限定。为描述方便，图2以开关K1、K2和K3均为机械开关为例进行展示。

第二控制器2021可以连接开关K1和K3，从而控制开关K1和K3的通断状态，以控制自身的供电情况。例如，当第二控制器2021控制开关K1导通时，第二控制器2021可以从电芯单元201取电。当第二控制器2021控制开关K1关断时，第二控制器2021无法从电芯单元201取电。当第二控制器2021控制开关K3导通时，第二控制器2021可以从辅源电路2022取电。当第二控制器2021控制开关K3关断时，辅源电路2022无法给第二控制器2021供电。故，当开关K1和K3均关断时，第二控制器2021即实现自断电。

第二控制器2021可以连接开关K2。如此，第二控制器2021可以控制开关K2导通，使得辅源电路2022可以从电芯单元201取电以进行充电。第二控制器2021可以控制开关K2关断，使得辅源电路2022无法从电芯单元201取电。

可以理解，上述图1A或图1B所示场景中，当用电设备10通过电池接口101接入电池包20后，BMS 202中的第二控制器2021会控制放电开关管Q1、充电开关管Q2和开关K1导通，电芯单元201可以放电给用电设备10和第二控制器2021，故，用电设备10和第二控制器2021正常运行。电芯单元201在长时间放电后，电压会低于预设电压，也即电芯单元201会欠压过放，故，用电设备10可以通过输入源接口102接入输入源30，以利用输入源30对电芯单元201充电。

而当输入源30的功率不稳定或功率不足时，例如光伏发电模块在弱光条件下的输出功率小，电流还容易频繁地跳动且不可控。或者，输入源30与输入源接口102不适配，可能存在接触不良或工作参数异常等问题，输入源30难以保证可以向输入源接口102正常供电，可见，输入源30不是可用的输入源(或者说不是合格的输入源)。因此，电芯单元201从输入源30获得的电能可能会小于电芯单元201提供给第二控制器2021的电能。如此，将导致电芯单元201进一步过放。在这种情况下，第一控制器103或第二控制器2021可以执行本申请实施例提供的电池包的过放保护方法，以防止电芯单元201的进一步过放，实现对电池包20的过放保护。

下面对本申请实施例电池包的过放保护方法做进一步地详细说明。

请参阅图3，为本申请实施例提供的一种电池包的过放保护方法的流程图。可以理解的是，该电池包的过放保护方法可由图1A或图1B中的第一控制器103执行。

如图3所示，该电池包的过放保护方法可以包括：

步骤S10：在检测到电池接口接入电池包，且电池包存在过放故障时，禁止从电池包取电。

当电池接口101接入电池包20后，电池包20可以与电池接口101形成电连接，使得电池接口101产生电信号(如电压信号、电流信号等)。因此，在步骤S10中，第一控制器103可以通过检测电路检测电池接口101的电信号来确定电池接口101是否接入电池包20。当检测到电池接口101有电信号时，可以确定电池接口101有接入电池包20。相反地，当没有检测到电池接口101的电信号时，可以确定电池接口101未接入电池包20。

可以理解，电池包20可以将过放故障状态同步给用电设备10。因此，当第一控制器103接收到第二控制器2021发送的过放故障信号后，可以同步存储和/或更新第一过放故障标识，以及根据第一过放故障标识可以确定电池包20是否存在过放故障。

在一些实施例中，电池包20也可以仅在第二过放故障标识发生变化时，例如，从置位变为复位时，也即电池包20从正常状态进入过放故障状态时，向用电设备10同步电池包20的过放故障状态。示例性的，电池包20向用电设备10发送过放故障信号。用电设备10接收到过放故障信号后，将本地存储的第一过放故障标识置位，后续可以直接根据该置位的第一过放故障标识确定电池包20处于过放故障状态。

在步骤S10中，禁止从电池包20取电，是指禁止用电设备10从电池包20中的电芯单元201取电。示例的，功率变换电路104和电池接口101之间可以设置有开关(图未示出)，当需要禁止用电设备10从电池包20中的电芯单元201取电时，第一控制器103可以控制该开关关断，使得电池接口101所接入的电能无法传输至功率变换电路104，由此实现禁止用电设备10从电池包20取电。又示例的，功率变换电路104可以包括多个子电路(图未示出)，每个子电路对应供电给电池包、负载或第一控制器，当需要禁止用电设备10从电池包20中的电芯单元201取电时，第一控制器103可以控制用于为电池包供电的子电路停止工作，使得电池接口101所接入的电能无法传输至该子电路，由此实现禁止用电设备10从电池包20取电。

另外，在第一控制器103接收到过放故障信号时，第二控制器2021也在根据第二过放故障标识，相应地控制放电开关管Q1关断，使得用电设备10和电池包20中的电芯单元201之间的放电通路断路，如此也可使得用电设备10无法从电池包20中的电芯单元201取电。由于此时是电池包20存在过放故障，并非过充故障，因此，此时的充电开关管Q2可以为导通状态。当然，在一些实施例中，充电开关管Q2也可以为关断状态。

其中，为进一步减少电池包20的放电量，第二控制器2021还可以控制开关K1关断，使得电芯单元201无法放电给第二控制器2021。此时的第二控制器2021可以由辅源电路2022存储的能量继续供电。而且，为减小第二控制器2021的功耗，第二控制器2021可以处于休眠状态，在休眠预设时长后，第二控制器2021还可以从休眠状态转为停机状态。其中，预设时长例如可设置为半小时或其他时长，具体可根据实际情况灵活设置，此处不做限定。开关K2的通断状态也可以根据实际情况相应设置，此处也不做限定。

步骤S20：在输入源接口连接输入源后，响应于电池包存在过放故障和输入源的类型满足预设条件，清除电池包的过放故障。

可以理解，输入源30的类型满足预设条件，用于表征输入源30可用于通过用电设备10给电池包20稳定充电。故，电池包20将可以从过放状态转为不过放状态。相反地，输入源30的类型不满足预设条件，用于表征输入源30不能通过用电设备10给电池包20稳定充电。故，电池包20仍会处于过放状态。

因此，在步骤S20中，当输入源30的类型满足预设条件时，第一控制器103可以清除所存储的第一过放故障标识，以及，还可以通知第二控制器2021也相应地清除第二过放故障标识，由此实现清除电池包20的过放故障。

步骤S30：通过电池接口输出充电电压为电池包充电。

由于步骤S20中第一控制器103已清除第一过放故障标识，因此，第一控制器103可以控制功率变换电路104正常工作，例如第一控制器103可以控制功率变换电路104和电池接口101之间的开关从关断状态转换为导通状态，和/或控制用于为电池包供电的子电路进入工作状态，从而使得输入源30的电能可以输入于功率变换电路104中，进而经过用电设备10转换成充电电压后，可以通过电池接口101输出给电池包20。

另外，第二控制器2021也已清除第二过放故障标识，因此，第二控制器2021可以控制放电开关管Q1、充电开关管Q2均处于导通状态，以允许电芯单元201与用电设备10之间进行充放电。

由此可见，本申请实施例电池包的过放保护方法中，由于输入源30是直接通过用电设备10的输入源接口102接入，因此用电设备10可以准确识别输入源30，以确认输入源30是否可用。因此，本申请方法是由用电设备10根据输入源30的具体类型进行过放故障处理，在输入源30的类型满足预设条件时，相应地清除电池包20的过放故障，进而对电池包20进行充电。基于这样的设计，过放故障由用电设备10在输入源30满足预设条件后再清除，可以确保过放故障清除后，电池包20得以正常充电且在充电过程中不会由于输入源30功率不足或不稳而迅速转为放电状态导致再次过放。

相比于相关技术中由电池包20检测输入源30拔插来清除过放故障，本申请方法细化了清除电池包20的过放故障的逻辑，可以更准确、可靠地控制电芯单元201的充放电，防止电芯单元201进一步过放，又确保电芯单元201可以正常充电，从而可以保护电芯单元201，有利于电池包20的正常使用。

在本申请实施例中，上述步骤S20中的预设条件，可以包括：输入源30为交流输入源，或者，输入源30为适配于输入源接口102的直流输入源。

可以理解，交流输入源30通常采用发电机、交流电网等稳定交流源，所提供的功率稳定且充足。直流输入源30适配于输入源接口102，可理解为该直流输入源30可以与输入源接口102建立稳定的电连接，而且工作过程稳定、可控，所提供的功率充足。故，该直流输入源30的工作参数稳定且符合预期，不会出现接触不良、工作参数不符合预期、输出功率小、电流频繁地跳动且不可控等异常情况。也就是说，适配于输入源接口102的直流输入源30的品质更有保障。

因此，当输入源接口102接入的是交流输入源30，或者是适配于输入源接口102的直流输入源30时，可以保证电池包20得以正常充电，不会出现因输入源30功率不足或不稳而导致电池包20无法获得充足的电能，使得电池包20从输入源30获得的电能小于被消耗的电能，进而电池包20迅速转为放电状态导致再次过放的情况，进而可以提高电池包20的使用安全性。

其中，由于输入源接口102在连接输入源30后可以与输入源30构成电连接，使得输入源接口102产生电信号(如电压信号、电流信号等)。而且，不同类型的输入源30接入输入源接口102，会对应产生不同的电信号。因此，在步骤S20中，第一控制器103可以通过检测电路获取输入源接口102的电信号，进而根据电信号确定输入源30的类型。

例如，当输入源30接入交流源时，输入源接口102的电信号为交流电信号，因此，第一控制器103由此可以确定输入源30为交流源。当输入源30接入直流源时，输入源接口102的电信号为直流电信号，因此，第一控制器103由此可以确定输入源30为直流源。

进一步示例，当输入源30接入适配于输入源接口102的直流输入源30时，输入源接口102的电信号为高电平。当输入源30接入不适配于输入源接口102的直流输入源30时，输入源接口102的电信号为低电平。因此，第一控制器103由此可以确定直流输入源30是否适配于输入源接口102。

在一种实施例中，可以将电压达到设定的电压值的电信号视为高电平。将电压低于设定的电压值的电信号视为低电平。在具体实现上，适配于输入源接口102的直流输入源30可以预先设置上拉电阻元件(例如簧片，也可称干簧管接触电阻)。当该直流输入源30接入输入源接口102时，该上拉电阻元件可以将与输入源接口102相连的第一控制器103的一个IO接口的电压拉高至设定的电压值。因此，与输入源30相连的输入源接口102的电信号可以为高电平。而由于不适配于输入源接口102的直流输入源30并没有设置上拉电阻元件，因此，当该直流输入源30接入输入源接口102时，与输入源接口102相连的第一控制器103的一个IO接口的电压并无法被拉高，因此，与输入源30相连的输入源接口102的电信号为低电平。

在本申请实施例中，如图4所示，电池包的过放保护方法还可以包括：

步骤S40：在接口连接输入源后，响应于电池包存在过放故障和输入源的类型不满足预设条件，不清除电池包的过放故障。

可以理解，电池包20存在过放故障和输入源30的类型不满足预设条件，说明输入源30不可用于给电池包20充电，因此，在电池包20存在过放故障和输入源30的类型不满足预设条件的情况下，第一控制器103不清除存储的第一过放故障标识，而且，也不通知第二控制器2021清除存储的第二过放故障标识。

步骤S50：禁止通过电池接口输出充电电压为电池包进行充电。

可以理解，在电池包20存在过放故障时，第二控制器2021可以控制充电开关管Q2为关断状态，使得电芯单元201与用电设备10之间的充电通路断路。这主要是考虑到，在充电开关管Q2导通的情况下，此时，若放电开关管Q1的体二极管出现充电电流，由于充电电流流经体二极管可能导致开关管温度快速升高，电池包20可能会触发开关管保护而使得放电开关管Q1导通。在充电开关管Q2和放电开关管Q1均导通的情况下，若此时输入源30输入不稳，则又会导致电池包20开始放电。如此，将使得电池包20过放。

因此，在步骤S40中第一控制器103和第二控制器2021均未清除过放故障标识的情况下，说明此时的输入源30不是合格的输入源，因此，在步骤S50中，第一控制器103可以控制功率变换电路104不通过电池接口101输出充电电压为电池包20充电，以避免电池包20由于检测到充电电压进入充电状态而将充电开关管Q2导通。

可见，基于这样的设计，可以防止不可用的输入源30给电池包20充电，导致出现因输入源30功率不足或不稳而使电池包20迅速转为放电状态导致再次过放的情况，因此，可以保护电芯单元201，有利于延长电池包20的使用寿命和提高电池包20的使用安全性。

在本申请的一些实施例中，如图5所示，前述步骤S20中清除电池包20的过放故障的过程可以包括：

步骤S21：将用电设备存储的第一过放故障标识清除。

步骤S22：向电池包发送故障清除信号，故障清除信号用于指示电池包清除电池包存储的第二过放故障标识。

进而，当第二控制器2021接收到第一控制器103发送的故障清除信号后，则可以根据故障清除信号，清除存储的第二过放故障标识。相反地，当第二控制器2021未接收到故障清除信号，则不清除存储的第二过放故障标识。

可以理解，本申请实施例并不限制步骤S21和S22的执行顺序，例如，在一些实施例中，步骤S21和S22可以同时执行，也可以先后执行。

基于这样的设计，可实现始终是由用电设备10的第一控制器103决定过放故障的处理，电池包20中的第二控制器2021同步地处理过放故障。基于用电设备10和电池包20的同步及相互配合，可以准确、有效地控制电池包20的充放电。

在本申请实施例中，当输入源30的类型不符合预设条件，输入源30不可用于给电池包20充电时，用户还可以更换新的电池包20，则此时应当允许更换后的电池包20正常放电，清除旧电池包的故障信号。为识别用户的更换操作，因此，如图6所示，电池包的过放保护方法还可以包括：

步骤S60：获取电池包的硬件在位信号。

可理解，电池包20的硬件在位信号为电池包20的正负极的电信号。在一些实施例中，由于电池包20与电池接口101相连，因此，电池包20的硬件在位信号也可以理解为电池接口101的电信号。

步骤S70：响应于两次硬件在位信号，确认存在电池包插拔事件。

可理解，在更换电池包20时，需要先拆卸原先的电池包20，再装配新的电池包20。在这一过程中，第一控制器103可以检测到电池包20的正负极或电池接口101从存在电信号变成无电信号，进而又存在电信号，即，第一控制器103可以检测到两次电信号。因此，在步骤S21中，当第一控制器103检测到两次硬件在位信号时，可以确认存在电池包插拔事件，也即，可以确认电池包20的类型有更换。

步骤S80：响应于电池包插拔事件，向电池包发送故障清除信号。

可以理解，由于步骤S70中已确认电池包20有更换，因此，在步骤S80中，第一控制器103可以清除自身存储的第一过放故障标识，以及，向第二控制器2021发送故障清除信号，第二控制器2021进而清除电池包20存储的第二过放故障标识。此时，输入源30的电能可以经过用电设备10输出给电池包20，若后续新更换的电池包20出现过放，则会执行本申请的过放保护方法。

在本申请实施例中，如上所述，电池包20在存在过放故障状态后，可以先休眠，随后再进入停机状态。因此，在过放故障标识未清除前，电池包20处于停机状态，因此，在步骤S80中向电池包20发送故障清除信号的过程，可以包括如下步骤：

步骤S801：通过电池接口向电池包提供唤醒电压以唤醒电池包。

可以理解，第一控制器103清除第一过放故障标识后，可以控制功率变换电路104正常工作，使得输入源30的电能可以通过输入源接口102传输给功率变换电路104，功率变换电路104进而可以通过电池接口101输出唤醒电压给电池包20。因此，电池包20可以从停机状态切换为上电正常运行状态。其中，唤醒电压的大小可以根据电池包20相应设置，此处不做限制。

步骤S802：在唤醒电池包后，向电池包发送过放故障清除信号。

可以理解，由于电池包20可以处于正常运行状态，因此，电池包20可以接收并响应过放故障清除信号，并清除存储的第二过放故障标识，例如，将第二过放故障标识复位。

可以理解，本申请实施例还提供另一种电池包的过放保护方法。

请参阅图7，为本申请实施例提供的另一种电池包的过放保护方法的流程图。可以理解的是，该电池包的过放保护方法可由图2中的第二控制器2021执行。

如图7所示，该电池包的过放保护方法可以包括：

步骤S100：当检测到电池包的放电状态满足预设的过放条件时，确认电池包存在过放故障并停止放电。

在本申请实施例中，过放条件可以包括电芯单元201的电压低于预设电压。因此，第二控制器2021可以检测电池包20中电芯单元201的电压，当电芯单元201的电压低于预设电压时，第二控制器2021可以确定电池包20存在过放故障，故控制放电开关管Q1关断，以使电池包20停止向用电设备10放电，并产生及存储第二过放故障标识。

在一些实施例中，第二控制器2021还可以控制开关K1关断，以使电池包20停止向第二控制器2021放电。此时的第二控制器2021由辅源电路2022供电。

在另一些实施例中，第二控制器2021还可以控制开关K1和K3均关断，以使电池包20停止向第二控制器2021和辅源电路2022放电。由于辅源电路2022预先存储有一定的电能，因此，此时的第二控制器2021还可以由辅源电路2022维持供电一段时间。

步骤S200：向用电设备发送过放故障信号以指示用电设备电池包存在过放故障。

也就是说，电池包20可以发送过放故障信号给用电设备10，用电设备10在接收到过放故障信号后，可以根据过放故障信号同步地存储相应的第一过放故障标识，并且可以同步地知晓电池包20存在过放故障。进而，用电设备10中的第一控制器103可以禁止功率变换电路104通过电池接口101从电池包20取电。

步骤S300：当过放故障被用电设备清除且用电设备通过电池接口输出充电电压时，导通充放电通路并进行充电。

可以理解，用电设备10中的第一控制器103可以执行过放故障清除逻辑，在清除第一过放故障标识后，还可以控制功率变换电路104正常工作，使得输入源30的电能可以输入至功率变换电路104，进而功率变换电路104通过电池接口101输出充电电压给电池包20。

当用电设备10中的第一控制器103清除第一过放故障标识时，还可以通知第二控制器2021清除第二过放故障标识。第二控制器2021在清除第二过放故障标识后，可以控制充放电开关管导通，使得充放电通路导通。如此，输入源30可以通过用电设备10传输电能给电池接口101，进而电池接口101可以通过充放电通路传输充电电压给电芯单元201，电芯单元201即得以充电。

可以理解，上述步骤S100～S300的具体内容还可以参考图3至图6中所示实施例中的相关描述，在此不再赘述。

在本申请实施例中，由于输入源30是直接通过用电设备10的输入源接口102接入，因此用电设备10可以准确识别输入源30，进而可以确认输入源30是否功率不足或不稳，故，本申请方法是由用电设备10执行过放故障清除逻辑。在过放故障被用电设备10清除后，电池包20才可以进行充电。基于这样的设计，本申请方法可以确保过放故障清除后，电池包20得以正常充电且在充电过程中不会由于输入源30功率不足或不稳而迅速转为放电状态导致再次过放。可见，本申请的过放保护方法可以更准确、可靠地控制电芯单元201的充放电，防止电芯单元201进一步过放，又确保电芯单元201可以正常充电，从而可以保护电芯单元201，有利于电池包20的正常使用。

需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。

请参阅图8，示出了本申请实施例提供的用电设备10的一种结构示意图。

如图8所示，用电设备10可以包括用于接入电池包20的电池接口101、用于接入输入源30的输入源接口102、处理器106以及存储器107。

其中，电池接口101、输入源接口102的描述可参考前述电池包的过放保护方法中的描述，此处不再重复。

处理器106可以是中央处理单元(central processing unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。可以理解，图1A或图1B中的第一控制器103可设于处理器106中。图1A或图1B中的功率变换电路104可设于处理器106中，也可以与处理器106分立设置，此处不做限定。

存储器107可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器107可以是独立存在，通过总线与处理器106相连接。存储器107也可以和处理器106集成在一起。

其中，存储器107用于存储执行以上电池包的过放保护方法的程序、指令或代码。处理器106用于执行存储器中存储的程序、指令或代码。存储器107存储的程序、指令或代码可执行图3至图6中所示出的实施例中电池包的过放保护方法的部分或全部步骤。

可以理解，图8示意的结构并不构成对用电设备10的具体限定。在另一些实施例中，用电设备10可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。

请参阅图9，示出了本申请实施例提供的电池包20的一种结构示意图。电池包20可用于连接至用电设备10的电池接口101，并通过电池接口101向用电设备10供电或进行充电。

如图9所示，电池包20包括电芯单元201、处理器203和存储器204。电芯单元201和存储器204均与处理器203连接。

可理解，电芯单元201可参见前述电池包的过放保护方法中的描述，处理器203和存储器204的结构可参见前述图8所示实施例中的描述，此处不再重复。其中，图2中的BMS202可设于处理器203中。图2中的辅源电路2022可设于处理器203中，也可以与处理器203分立设置，此处不做限定。

其中，存储器204用于存储执行程序、指令或代码。处理器203用于执行存储器204中存储的程序、指令或代码，存储器204存储的程序、指令或代码可执行图7中所示出的实施例中电池包的过放保护方法的部分或全部步骤。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池包的过放保护方法，应用于用电设备，其特征在于，所述用电设备包括用于接入电池包的电池接口、以及用于接入输入源的输入源接口，所述用电设备通过所述电池接口从电池包取电或为电池包充电；所述电池包通过所述输入源接口从所述输入源取电；所述电池包的过放保护方法包括：

在检测到所述电池接口接入电池包，且所述电池包存在过放故障时，禁止从所述电池包取电；

在所述输入源接口连接所述输入源后，响应于所述电池包存在过放故障和所述输入源的类型满足预设条件，清除所述电池包的过放故障；

通过所述电池接口输出充电电压为所述电池包充电。

2.如权利要求1所述的电池包的过放保护方法，其特征在于，所述预设条件包括：所述输入源为交流输入源，或者，所述输入源为适配于所述输入源接口的直流输入源。

3.如权利要求1所述的电池包的过放保护方法，其特征在于，所述电池包的过放保护方法还包括：

在所述输入源接口连接所述输入源后，响应于所述电池包存在过放故障和所述输入源的类型不满足预设条件，不清除所述电池包的过放故障；

禁止通过所述电池接口输出充电电压为所述电池包进行充电。

4.如权利要求1所述的电池包的过放保护方法，其特征在于，所述清除所述电池包的过放故障包括：

将所述用电设备存储的第一过放故障标识清除；

向所述电池包发送故障清除信号，所述故障清除信号用于指示电池包清除所述电池包存储的第二过放故障标识。

5.如权利要求1所述的电池包的过放保护方法，其特征在于，所述电池包的过放保护方法还包括：

获取所述电池包的硬件在位信号；

响应于两次所述硬件在位信号，确认存在所述电池包插拔事件；

响应于所述电池包插拔事件，向所述电池包发送故障清除信号。

6.如权利要求4或5所述的电池包的过放保护方法，其特征在于，所述电池包在存在过放故障状态后进入停机状态，所述向所述电池包发送故障清除信号包括：

通过所述电池接口向所述电池包提供唤醒电压以唤醒所述电池包；

在唤醒所述电池包后，向所述电池包发送所述过放故障清除信号。

7.如权利要求1所述的电池包的过放保护方法，其特征在于，在所述输入源接口连接所述输入源后，所述电池包的过放保护方法还包括：

获取所述输入源接口的电信号；

根据所述电信号确定所述输入源的类型。

8.一种电池包的过放保护方法，其特征在于，应用于电池包，所述电池包连接至用电设备的电池接口并通过所述电池接口向所述用电设备供电或进行充电，所述电池包过放保护方法包括：

当检测到所述电池包的放电状态满足预设的过放条件时，确认所述电池包存在过放故障并停止放电；

向所述用电设备发送过放故障信号以指示所述用电设备所述电池包存在过放故障；

当所述过放故障被所述用电设备清除且所述用电设备通过所述电池接口输出充电电压时，导通充放电通路并进行充电。

9.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括用于接入电池包的电池接口、用于接入输入源的输入源接口、存储器以及处理器，所述存储器用于存储程序、指令或代码，所述处理器用于执行存储器中的程序以完成如权利要求1至7中任一项所述的电池包的过放保护方法。

10.一种电池包，其特征在于，所述电池包连接至用电设备的电池接口并通过所述电池接口向所述用电设备供电或进行充电，所述电池包包括处理器和存储器，存储器用于存储程序、指令或代码，处理器用于执行存储器中的程序、指令或代码，以完成如权利要求8所述的电池包的过放保护方法。