CN208580190U - 一种适用于工具系统部件的诊断系统和诊断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于工具系统部件的诊断装置，以及相应的诊断系统，该诊断装置包括至少一个接口，用于连接工具系统部件；至少一个通信模块，用于通过至少一个所述接口与所述工具系统部件传输至少一种与工具系统部件相关的使用特征数据；利用该适用于工具系统部件的诊断装置实现对电池包、工具等工具系统部件的诊断功能，可以有效减少工具系统部件的返厂维修率，缩短维修时间，降低维修成本，提高用户体验。

Description

一种适用于工具系统部件的诊断系统和诊断装置

技术领域

本实用新型涉及电动工具领域，尤其涉及一种适用于工具系统部件的诊断装置以及相应的诊断系统。

背景技术

在直流电动工具系统中，涉及的主要部件包括：工具本身、电池包和充电器，其中任何一个部件发生故障，都会影响用户的使用。上述各部件尤其是工具和电池包，由于自身体积、使用工况以及制造成本等因素的限制，很少包括能够显示其故障原因的显示装置，一旦发生故障，用户难以快速对故障进行现场排查，而更多地选择向销售商或维修服务站点寻求帮助，由于销售商或维修服务站点工作人员的专业水平限制，他们很可能将维修压力施加给设备制造商，比如：返厂维修。如果仅是因为一些极小的原因或者是部分元器件故障而导致的返厂维修势必会带来用户等待时间的延长以及维修成本的增加。

实用新型内容

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种适用于工具系统部件的诊断系统，该系统包括：工具系统部件和适用于工具系统部件的诊断装置，所述工具系统部件包括电池包，所述电池包包括：正极电源端子和负极电源端子，以及，

电性参数检测单元，用于检测电池包电压；

温度检测单元，用于检测电池包温度；

电池包第一通信端子，用于电池包向外发送其身份信息和所述电池包电压和电池包温度；

所述适用于工具系统部件的诊断装置包括：

第一正极电源端子，用于连接电池包的正极电源端子；

第一负极电源端子，用于连接电池包的负极电源端子；

第一通信端子，用于连接所述电池包第一通信端子，以接收电池包的身份信息和电池包所检测到的电池包电压和电池包温度。

进一步，所述适用于工具系统部件的诊断装置还包括：温度检测模块，用于检测所述装置内的温度；以及，电压测量模块，所述电压测量模块设置在所述第一正极电源端子与所述第一负极电源端子之间的导电回路上，用于检测电池包的电压。

进一步，所述电池包包括电池包第二通信端子，所述电池包第二通信端子与所述电池包的负极电源端子之间设置有识别电阻；

所述适用于工具系统部件的诊断装置包括：

第二通信端子，用于连接所述电池包第二通信端子；

识别电阻测量模块，所述识别电阻测量模块与所述适用于工具系统部件的诊断装置的第二通信端子连接，用于检测所述识别电阻两端的电压值。

更进一步，所述工具系统部件还包括电动工具，所述电动工具包括：正极电源端子和负极电源端子，以及，

工具第一通信端子，一方面用于接收唤醒命令，另一方面用于所述电动工具向外发送其启动状态信息；

工具第二通信端子，用于所述电动工具向外发送与其使用特征相关的数据和/或其身份信息；

所述适用于工具系统部件的诊断装置包括：

第二正极电源端子，与所述第一正极电源端子连接，用于连接工具的正极电源端子；

第二负极电源端子，与所述第一负极电源端子连接，用于连接工具的负极电源端子；

第三通信端子，用于连接所述工具第一通信端子，以向工具发送所述唤醒命令和/或获取所述电动工具的启动状态信息；

第四通信端子，用于连接所述工具第二通信端子，以获取与所述工具使用特征相关的数据和/或所述工具的身份信息。

作为另一种实施方式，一种适用于工具系统部件的诊断系统，该系统包括：工具系统部件和适用于工具系统部件的诊断装置，所述工具系统部件包括电池包，所述电池包包括：正极电源端子和负极电源端子，

电池包第一通信端子，用于电池包向外发送其身份信息；

电池包第二通信端子，用于电池包向外发送与电池包相关的使用特征信息；

所述适用于工具系统部件的诊断装置包括：

第一正极电源端子，用于连接电池包的正极电源端子；

第一负极电源端子，用于连接电池包的负极电源端子；

第一通信端子，用于连接所述电池包第一通信端子，以接收所述电池包的身份信息；

第二通信端子，用于连接所述电池包第二通信端子，以接收所述与电池包相关的使用特征信息。

作为另一种实施方式，一种适用于工具系统部件的诊断装置，用于工具系统部件的诊断，该诊断装置包括：

至少一个接口，用于连接所述工具系统部件；

至少一个通信模块，用于通过所述至少一个接口与所述工具系统部件传输至少一种与工具系统部件相关的使用特征数据；

处理器，用于控制所述与工具系统部件相关的使用特征数据的传输。

其中，所述工具系统部件为电池包或电动工具中至少一种。

进一步，所述工具系统部件包括电池包，所述电池包包括至少一个通信端子，所述诊断装置的接口包括电池包接口，所述电池包接口包括：

第一正极电源端子，用于连接所述电池包的正极电源端子；

第一负极电源端子，用于连接所述电池包的负极电源端子；

至少一个通信端子，用于连接所述电池包的至少一个通信端子与所述装置的所述至少一个通信模块，以传输所述电池包身份信息和/或至少一种与电池包相关的使用特征数据。

进一步，所述诊断装置还包括电压测量模块，所述电压测量模块设置在所述第一正极电源端子与所述第一负极电源端子之间的导电回路上，用于在所述处理器的控制下检测电池包的电压。

进一步，所述电池包的至少一个通信端子与其负极电源端子之间设置有识别电阻；所述诊断装置还包括识别电阻测量模块，所述识别电阻测量模块与所述电池包接口的所述至少一个通信端子连接，用于在所述处理器的控制下获取所述识别电阻两端的电压值。

进一步，所述工具系统部件包括电动工具，所述电动工具包括至少一个通信端子，所述诊断装置的接口包括工具接口，所述工具接口包括：

第二正极电源端子，用于连接所述电动工具的正极电源端子与所述第一正极电源端子；

第二负极电源端子，用于连接所述电动工具的负极电源端子与所述第一负极电源端子；

至少一个通信端子，用于连接所述电动工具的至少一个通信端子与所述诊断装置的所述至少一个通信模块，以传输所述电动工具的身份信息和/或至少一种与电动工具相关的使用特征数据。

进一步，所述工具系统部件包括电动工具，所述诊断装置的接口包括工具接口，所述工具接口包括：

第二正极电源端子，用于连接所述电动工具的正极电源端子与所述第一正极电源端子；

第二负极电源端子，用于连接所述电动工具的负极电源端子与所述第一负极电源端子；

至少一个通信端子，用于连接所述电动工具的至少一个通信端子与所述诊断装置的所述至少一个通信模块，以向所述电动工具发送唤醒命令和/或检测所述电动工具的启动状态。

进一步，所述诊断装置还包括外部设备接口，所述装置通过所述外部设备接口向外发送至少一种与所述工具系统部件相关的使用特征数据。

本实用新型的有益之处在于：利用一适用于工具系统部件的诊断装置实现对电池包、工具等工具系统部件的进行诊断，可以有效减少工具系统部件的返厂维修率，缩短维修时间，降低维修成本，提高用户体验。

附图说明

图1是本实用新型中适用于工具系统部件的诊断装置的结构示意图；

图2是本实用新型中适用于工具系统部件的诊断装置的电路模块示意图；

图3是本实用新型中适用于工具系统部件的诊断装置的应用场景示意图；

图4是电池包的一种模块示意图；

图5是电动工具的一种模块示意图；

图6是图3中利用本实用新型中适用于工具系统部件的诊断装置结合计算机实现数据处理的流程图；

图7是利用图1中适用于工具系统部件的诊断装置对电池包进行诊断的一种流程图；

图8是利用图1中适用于工具系统部件的诊断装置对电池包进行诊断的另一种流程图；

图9是利用图1中适用于工具系统部件的诊断装置对工具进行诊断的一种流程图；

图10是利用图1中适用于工具系统部件的诊断装置对工具进行诊断的另一种流程图；

图11是利用图1中适用于工具系统部件的诊断装置对电池包进行升级的流程图；

图12是利用图1中适用于工具系统部件的诊断装置对工具进行升级的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

作为本实用新型中适用于工具系统部件的诊断装置的一种实施方式，图1中的诊断装置100包括：壳体190，壳体190上设置有电池包接口110、工具接口120、外部设备接口130，以及用于连接外部电源为该装置供电的电源接口140。

结合图3所示，上述电池包接口110用于连接电池包200，该电池包接口110包括至少一个第一适配部111和第一接线端子112，第一适配部111与设置在电池包200壳体上的第三适配部匹配，上述接线端子设置在壳体190内且至少部分裸露在壳体190外，当第一适配部和第三适配部机械连接时，第一接线端子112与设置在第三适配部内相应的接线端子电连接，从而进一步实现对电池包200进行诊断时所需要的数据检测和传输等数据处理能力。如何利用该适用于工具系统部件的装置100对电池包200进行数据处理将在下文做具体介绍。

上述工具接口120包括第二适配部121和第二接线端子122，第二适配部121与设置在工具300壳体上的第四适配部匹配，当第二适配部121与第四适配部机械连接时，第二接线端子122与设置在第四适配部内相应的接线端子电连接，从而进一步实现对工具300进行诊断时所需要的数据检测和传输等数据处理能力。如何利用该适用于工具系统部件的装置100对工具300进行数据处理将在下文做具体介绍。

上述外部设备接口130，可以采用USB接口，用于连接LCD屏等显示设备，以对电池包200和工具300相关的数据进行显示；或者是连接计算机、平板电脑或手机等设备，该类设备既可以从该适用于工具系统部件的装置100接收数据以进行显示同时又具备数据运算、传输数据等数据处理能力，也可以向该适用于工具系统部件的装置100发送与软件数据实现对装置100的升级，以及对装置100所连接的工具系统部件的升级。

作为一种工具系统部件，如图4所示，电池包200包括壳体，在壳体内容纳有电芯组205，电芯组205用于存储能量，其能被反复充放电。电池包200还可以包括控制单元206、检测单元如：电性参数检测单元207、温度检测单元208和存储单元209，控制单元206主要实现对电池包200的充、放电控制以及对电性参数检测单元207、温度检测单元208和存储单元209的控制，电性参数检测单元207主要用于检测电池包200的一些电参数和物理参数，比如电池包200的电流、电压或者电芯电压等，温度检测单元208用于检测电池包的温度，包括测温元件，测温元件可以采用负温度系数热敏电阻NTC或正温度系数热敏电阻PTC；存储单元209主要用于存储电池包的应用软件，以及电池包的电性参数、电池包的温度、充、放电次数等与电池包相关的使用特征数据。

电池包200的壳体上形成有第三适配部，电池包200可以通过第三适配部连接电动工具300。电池包200包括若干电源端子，如正极电源端子201和负极电源端子204，它们至少用于使电芯组205与外部的电路构成电性连接，比如与电动工具300中的用于驱动电机的电路或充电器中的充电电路构成电性连接。电池包200还包括其他类型的接线端子，如电池包第一通信端子202，连接电池包第一通信单元210，用于与充电器、工具等建立通信，传输与电池包相关的使用特征数据；以及，电池包第二通信端子203，连接识别电阻211，该端子可以用作识别端子，用于充电器等部件识别电池包的插入，识别电阻211可以采用普通电阻，也可以采用负温度系数热敏电阻NTC或正温度系数热敏电阻PTC，优选的，识别电阻211的电性参数与电池包内测温元件电性参数相同；在一些情况中通信端子也可以复用，例如第二通信端子203还可以连接电池包200的第二通信单元212，用来传输与电池包相关的使用特征数据。两个通信端子均可以用来传输数据，有效均衡了第一通信端子202和第二通信端子203的使用频率，提高了端子的使用寿命。

具体而言，控制单元206、存储单元209、以及电性参数检测单元207和温度检测单元208等检测单元所构成的电路模块或集成电路使电池包200能够对自身的使用特征数据进行实时检测以及记录，并利用实时检测的数据和/或记录的历史数据进行数据统计或故障分析，以及将实时数据、历史数据、统计数据和分析数据通过通信端子202或203向外发送给工具、充电器其余工具系统部件和计算机等外部设备。

作为另一种工具系统部件，如图5所示，工具300包括第四适配部和接线端子，工具300可以通过第四适配部可拆卸的连接电池包200，使其为之供电。接线端子包括正极电源端子301和负极电源端子304，工具第一通信端子302和工具第二通信端子303，电源端子用于连接外部供电电路，通信端子302或303用于建立工具300与电池包等部件之间的通信链路，实现数据的单向和/或双向传输。工具300包括一个用电装置，该用电装置可以包括电机305。工具300可以为手持电动工具、园林电动工具等，工具300包括但不局限于电钻、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、电刨、割草机、打草机等。

工具300还包括存储单元310、控制单元306以及检测单元309，检测单元309可以对工具的使用特征信息进行检测，例如：电机的转速、流过电机的电流、通信状态等数据；存储单元310可以存储工具的应用软件与工具使用特征相关的数据，包括使用频率、故障次数、电压、电流、温度、转速、扭矩等数据；控制单元306通过工具第一通信单元307与工具第一通信端子302电连接，通过工具第二通信单元308与工具第二通信端子303电连接，实现与电池包等部件的数据传输；控制单元306对检测单元309和存储单元310进行协调控制，使得工具300能够对自身的使用特征数据进行实时检测以及记录，并利用实时检测的数据和/或记录的历史数据进行数据统计或故障分析，以及将实时数据、历史数据、统计数据和分析数据向外发送给电池包等其余工具系统部件和计算机等外部设备。

诊断装置100上的第一适配部111和工具300上的第四适配部可以采用相同的结构，诊断装置100上的第二适配部121和电池包200的第三适配部可以采用相同的结构，如此，电池包200从工具300中脱离后便可以直接通过电池包接口110与该适用于工具系统部件的诊断装置100连接；工具300可以直接通过工具接口120与该适用于工具系统部件的诊断装置100连接。

下面以计算机作为外部设备为例介绍该适用于工具系统部件的诊断装置100的工作原理。结合图2、3所示，该适用于工具系统部件的诊断装置100可以对电池包200的数据进行处理，也可以对工具300的数据进行处理，包括：电池包数据检测和传输模块、工具数据检测和传输模块、处理器150、温度检测模块180，外部设备数据通信模块131和系统供电模块141，处理器150分别与上述其余五个模块电连接。系统供电模块141通过电源接口140连接外部电源为处理器150供电；外部设备数据通信模块131通过外部设备接口130连接计算机400，建立计算机400与处理器150或者是该适用于工具系统部件的诊断装置100之间的通信链路；温度检测模块180用于对装置100内的温度进行检测，可以包括参考测温元件，参考测温元件可以采用负温度系数热敏电阻NTC或正温度系数热敏电阻PTC，优选的，参考测温元件与电池包内测温元件的电性参数相同；电池包数据检测和传输模块通过电池包接口110连接电池包200，实现处理器150或者是该适用于工具系统部件的诊断装置100对电池包200的数据处理功能；工具数据检测和传输模块通过工具接口120连接工具300，实现处理器150或者是该适用于工具系统部件的诊断装置100对工具300的数据处理功能；诊断装置100还可以进一步包括LED显示模块181，与处理器150连接，用于显示诊断装置100的工作状态，例如可以采用一个LED灯，闪烁表示正在传输数据、长亮表示接通电源、绿色表示正常接电、红色表示电源供电异常等等。

电池包接口110的第一接线端子112包括第一正极电源端子113、第一负极电源端子116和第一通信端子114、第二通信端子115，电池包数据检测和传输模块包括电压测量模块160、第一通信模块161、第二通信模块162和识别电阻测量模块163，此四个模块分别与处理器150电连接，其中，电压检测模块160与第一正极电源端子113电连接，第一通信模块161与第一通信端子114电连接，第二通信模块162和识别电阻测量模块163复用第二通信端子115；工具接口120的第二接线端子122包括第二正极电源端子123、第二负极电源端子126和第三通信端子124、第四通信端子125，工具数据检测和传输模块包括第三通信模块164、工具连接状态检测模块165和第四通信模块166，第三通信模块164和工具连接状态检测模块165复用第三通信端子124，第四通信模块166与第四通信端子125电连接；其中第一正极电源端子113与第二正极电源端子123之间电连接，第一负极电源端子116与第二负极电源端子126之间电连接。

具体的，该适用于工具系统部件的诊断装置100还包括开关元器件组，以实现对电池包数据处理功能和工具数据处理功能的切换，以及上述复用模块与端子之间电连接的切换。具体地，第一负极电源端子116与第二负极电源端子126之间设置有第一开关170，第一开关170打开时，电池包200和工具300之间存在导电回路，电池包200为工具300供电；电压检测模块160与第一正极电源端子113之间设置有第二开关171；第一通信模块161与第一通信端子114之间设置有第三开关172；第二通信模块162和识别电阻测量模块163与第二通信端子115之间设置有第四开关173，第四开关173使得第二通信模块162与第二通信端子115导通时，识别电阻测量模块163与第二通信端子115不导通，反之亦然，以实现对第二通信端子115的复用。第三通信模块164和工具连接状态检测模块165与第三通信端子124之间设置有第五开关178，第三通信模块164与第三通信端子124导通时，工具连接状态检测模块165与第三通信端子124之间不导通，反之亦然，以实现对第三通信端子124的复用。上述开关元器件组中的各开关可以采用继电器或mos管等，包括打开和关断状态，打开状态即开关的两端导通，关断状态即开关的两端不导通，初始状态一般设置为关断状态。

诊断装置100可以与电池包200和工具300等工具系统部件进行双向通信，实现对电池包200和工具300故障诊断或软件升级。当然，该诊断装置100也可以通过计算机400对自身进行软件升级。

总而言之，作为一种实施方式，适用于电动工具系统部件的诊断装置100包括：

至少一个电池包接口110和至少一个工具接口120；

至少一个与电池包200通信连接的通信模块和至少一个与工具300通信连接的通信模块（161、162、164、166）；

以及，处理器150，用于控制所述至少一个与电池包200通信连接的通信模块（161、162）与电池包200之间传输与电池包200相关的使用特征数据，以及，控制所述至少一个与工具300通信连接的通信模块（164、166）与工具300之间传输与工具300相关的使用特征数据。

所述电池包接口110包括：

第一正极电源端子113，用于连接所述电池包的正极电源端子；

第一负极电源端子116，用于连接所述电池包的负极电源端子；

至少一个通信端子（114或115），用于连接所述电池包的至少一个通信端子与所述装置中用于与电池包进行通信的通信模块，以对电池包的数据进行处理，例如：传输电池包的身份信息和/或至少一种与所述电池包相关的使用特征数据。

所述工具接口120包括：

第二正极电源端子123，用于连接所述电动工具的正极电源端子与所述第一正极电源端子；

第二负极电源端子126，用于连接所述电动工具的负极电源端子与所述第一负极电源端子；

至少一个通信端子（124或125），用于连接所述电动工具的至少一个通信端子与所述装置中用于与工具进行通信的通信模块，以对工具的数据进行处理，例如：传输至少一种与所述电动工具相关的使用特征数据或检测所述电动工具的启动状态。

并且，第一负极电源端子116和第二负极电源端子126之间设置有开关，当利用诊断装置100对电池包200的数据进行处理时，该开关处于关断状态；当利用诊断装置100对工具300进行数据处理时，该开关处于打开状态，电池包200为工具300进行供电。该开关的设置还可以使得在利用诊断装置100对工具300进行诊断的过程中遇到过流等异常情况时通过处理器150及时关断，以切断电池包200与工具300之间的导电回路，保护电池包200。

根据上述描述的诊断装置100的结构，一体集成了至少两类接口，可以同时实现对电池包200的数据进行处理和/或诊断、以及对工具300 的数据处理和/或诊断，结构精简，携带方便，便于对工具类和/或电池包进行维护，提高使用者的用户体验。

作为一种实施方式，所述装置100还包括电压测量模块160，所述电压测量模块160设置在所述第一正极电源端子113与所述第一负极电源端子116之间的导电回路上，用于在所述处理器150的控制下检测电池包200的电压。

作为一种实施方式，所述电池包200的至少一个通信端子，如第二通信端子203与其负极电源端子204之间设置有识别电阻211；所述诊断装置100还包括识别电阻测量模块163，所述识别电阻测量模块163与所述电池包接口110的所述至少一个通信端子（114或115）连接，用于在所述处理器150的控制下获取所述识别电阻两端211的电压值。

作为一种实施方式，将该适用于工具系统部件的诊断装置100连接至计算机400，计算机400的显示界面提醒用户进行产品类型以及功能选择，如：对电池包进行故障诊断、对电池包进行软件升级、对工具进行故障诊断以及对工具进行软件升级。如图6所示，如步骤501，计算机400接收用户对产品类型以及功能的选择，再如步骤502，根据用户选择选择相应的流程。上述计算机所进行的相应的流程可以如步骤503，若所选功能为诊断功能，产品类型为电池包，则计算机400向诊断装置100发送对电池包进行诊断的命令，若产品类型为工具，则计算机400向诊断装置100发送对工具进行诊断的命令；随后，如步骤504，计算机400接收诊断装置100发送的电池包或工具的数据；如步骤505，计算机400对接收到的电池包或工具的数据进行解析、分析等数据处理后，如步骤506对处理后的数据进行显示，当然，也可以进一步发送给服务器，以用作后续的数据统计、数据分析等功能。上述计算机所进行的相应的流程也可以如步骤507，若所选功能为升级功能，产品类型为电池包，则计算机400向诊断装置100发送对电池包进行升级的命令，若产品类型为工具，则计算机400向诊断装置100发送对工具进行升级的命令，促使诊断装置100与工具做好升级工作准备；随后，如步骤508，计算机400向诊断装置100发送升级数据包，并根据诊断装置100的反馈，如步骤509，实时显示升级进度。

作为一种实施方式，工具无法正常运行，可能是工具存在故障，也可能是电池包存在故障，亦或是两者之间通信出现故障，用户难以自行判断，将电池包和工具带至销售商或维修服务站点，维修人员分别针对电池包和工具进行故障诊断。如图3所示，将该适用于工具系统部件的诊断装置100连接至计算机400，将电池包200插入电池包接口110，维修人员根据计算机400的显示界面提醒，选择对电池包进行故障诊断。

下面结合图2、图7和图8介绍利用该适用于工具系统部件的诊断装置100对电池包进行故障诊断的过程，如步骤601或步骤701，计算机接收到用户选择的产品类型和功能后，向诊断装置100发送诊断电池包命令；如步骤602或步骤702，诊断装置100的处理器接收到计算机400发来的诊断电池包命令后，打开第三开关172，通过第一通信端子114向电池包200或电池包200’发送唤醒命令，比如高电平信号；电池包200或电池包200’接收到唤醒命令后，如步骤603或步骤703，通过第一通信端子114向诊断装置100发送其身份信息，例如电池包型号；诊断装置100根据电池包的身份信息判断其是否带有自诊断功能，并且可以如步骤604或步骤704所示，向计算机400发送电池包身份信息；若电池包带有自诊断功能，如电池包200，则按步骤605至步骤617进行电池包诊断数据的传输；若电池包不带有自诊断功能，如电池包200’，则按步骤705至步骤710进行对电池包的数据检测或者是传输电池包自身检测的数据以实现诊断功能。

电池包200的故障诊断包括但不限于通过检测内部电路保险丝两端的电压来判断保险丝是否损坏，通过检测电池组内电芯间的电压不均衡程度来判断电池组是否损坏，通过检测电池包的单个电芯电压是否低于预设门限来判断电池组是否损坏，通过判断电池包的连续充电失败次数是否超过了预设门限来判断电池包是否损坏等等。总而言之，凡是电池包利用检测的实时数据、历史数据、统计数据根据预先设定的规则进行分析得到诊断结果都称之为电池包的自诊断。根据是否具有诊断分析功能将电池包分为带自诊断电池包和不带自诊断电池包，如上述电池包200和电池包200’，两种电池包均可以采用如图4所示的模块，具有相同的电路结构和机械结构，区别仅在于在软件处理上，电池包200带有诊断分析功能，而电池包200’不带有诊断分析功能。

下面结合图2和图7介绍步骤605至步骤617中进行电池包诊断数据的传输过程。诊断装置100识别到电池包200为带自诊断功能的电池包后，其处理器150打开第四开关173使得第二通信模块162与第二通信端子115导通，即：通过第二通信端子115建立诊断装置100与电池包200之间的诊断数据传输路径。在诊断数据传输之前，如步骤605至步骤606，为了提高数据传输的可靠性，诊断装置100向电池包200发送握手指令，电池包200收到握手指令后向诊断装置100回复握手指令，若诊断装置100在预设时间段内没有收到电池包200的反馈，则如步骤607，再次发送握手指令，直至发送次数达到预设门限再停止发送；若诊断装置100接收到电池包200反馈的握手指令，则开始进行诊断数据的传输；如步骤608或613，计算机400接收用户对诊断数据的选择或按照预先设定的顺序向诊断装置100发送读取诊断数据的命令，如步骤609或步骤614，诊断装置100向电池包200转发该命令，电池包进行自诊断，并如步骤610或步骤615将诊断数据发送装置100，如步骤611或步骤616，诊断装置100将诊断数据转发给计算机400，用于显示、统计分析等数据处理。诊断装置100按照步骤608至612、步骤613至步骤617的传输过程实现对诊断数据1到诊断数据n的获取。在诊断数据获取的过程中，若诊断装置100向电池包200转发读取诊断数据的命令后未在预设时间段内接收到电池包反馈诊断数据，可以选择而非必须的，诊断装置100可如步骤611或步骤616，再次发送该命令直至获取到相应的数据反馈或者达到预设的发送次数后停止发送该命令，并向计算机反馈数据获取失败的信息。

上述电池包200根据诊断装置100的指示完成相应的自诊断后，可以以预设的标志位向诊断装置100反馈诊断结果，如：利用二级制码中的0表示无故障，1表示有故障，相关技术人员可以实际情况设置具体的数据格式。

本实施例中，利用第一通信端子114发送与电池包相关的控制指令，利用第二通信端子115发送诊断数据，可以有效兼容电池包的通信端子，使得电池包200的第三适配部在脱离充电器或工具时可直接连接诊断装置100的第一适配部时，可以快速实现通信功能，从而减少配件的使用，减低硬件成本。作为另一种实施方式，也可以仅用一个通信端子实现装置100与电池包200之间的通信。

下面结合图2和图8介绍步骤705至步骤710中利用该适用于工具系统部件的诊断装置100对不带自诊断的电池包200’进行检测数据的传输过程。如步骤705，计算机400向诊断装置100发送读取电池包检测数据的命令；如步骤706，诊断装置100通过第一通信端子114向电池包200’转发读取电池包检测数据的命令；如步骤707，电池包200’对相应数据进行检测，并通过第一通信端子114向装置100反馈检测结果；如步骤708，诊断装置100向计算机400转发电池包的检测结果。即：通过第一通信端子来实现电池包自身检测数据的传输。如步骤709，计算机400向诊断装置100发送对电池包进行检测的命令；如步骤710，诊断装置100对电池包200’进行检测，并将其检测的结果即装置检测数据反馈给计算机400。最后，计算机400利用电池包检测数据和装置检测数据根据预设的规则进行分析得到诊断结果，并将诊断结果进行显示，和/或发送给远程服务器以便于统计分析、远程监控等数据处理。

作为一种实施方式，以通过电池包的总电压诊断电池包是否存在故障为例，预设的诊断分析规则包括：电池包所检测的电压值V1与装置所检测的电压值V2的差值|V1-V2|超过预设门限Th1则认为电池包故障，|*|表示对*取绝对值。具体的，诊断装置100接收到计算机400发送的对电池包电压进行诊断的命令，诊断装置100通过第一通信端子114接收电池包所检测的电芯电压，并转发给计算机400；装置100打开第二开关171，电压检测模块160与电池包的正极电源端子导通，可以检测到电池包的总电压，装置100将其检测到的电池包总电压发送给计算机400；计算机400累加电芯电压得到电池包的总电压与装置检测到的总电压进行比较，判断电池包是否存在故障，例如电池包内的电性参数检测单元可能发生故障。

作为一种实施方式，以通过检测电池包内识别电阻211两端的电压判断其是否发生短路或开路故障为例，预设的诊断分析规则包括：诊断装置100内识别电阻测量模块163所检测到的电压值在预设范围内，则识别电阻未发生短路或开路故障。具体的，诊断装置100接收到计算机400发送的对电池包识别电阻进行诊断的命令，打开第四开关173，导通识别电阻测量模块163与第二通信端子115，识别电阻测量模块163对识别电阻211两端的电压进行检测，并将检测结果反馈给计算机400，计算机400根据预设的诊断分析规则判断所检测的电压值是否在预设范围内，得出识别电阻的故障诊断结果。

作为一种实施方式，以通过检测装置内的温度判断电池包内的温度检测单元尤其是测温元件是否发生故障，在对电池包进行检测时，电池包内的温度和诊断装置100内的温度均趋近于环境温度，据此，预设的诊断分析规则包括：电池包所检测的温度值T1与装置所检测到的温度差值T2之间的差值|T1-T2|超过预设门限Th2，则认为电池包内测温元件存在故障，|*|表示对*取绝对值。具体的，诊断装置100接收到计算机400发送的对电池包温度检测单元进行诊断的命令，将其内温度检测模块180所检测的温度值发送给计算机400；诊断装置100通过第一通信端子114接收电池包所检测的温度值，并转发给计算机400；最后，计算机400根据预设故障分析规则比较诊断装置100测得的电池包温度和电池包检测的温度值，确定电池包的温度检测单元是否存在故障。

优选的，当电池包内测温元件、识别电阻以及装置内的参考测温元件采用电性参数相同的正温度系数热敏电阻PTC或负温度热敏电阻NTC时，可以进一步获得电池包内测温元件、识别电阻以及装置内的参考测温元件三者中的其中一个是否电性参数发生变化。

相关技术人员可以根据实际需要在电池包200或200’和/或诊断装置100内设置更多的硬件、软件模块以实现对更多电池包使用特诊信息的检测。当然，用于诊断结果获取的分析规则也可以内置在诊断装置100内，诊断装置100将获取到的诊断结果发送给计算机400进行显示，或者将诊断分析规则内置在电池包内以形成如上所述的带有自诊断功能的电池包200。

总而言之，诊断装置100对电池包的诊断过程中，利用第一通信端子114，实现与电池包200工作命令的传输，或者与电池包200’工作命令和检测数据的传输；复用第二通信端子115，一方面可以实现电池包200诊断数据传输，另一方面可以实现对电池包200’内测温元件进行检测，可以有效兼容电池包的通信端子。同时，均衡了第一通信端子114和第二通信端子115的使用频率，提高了端子的使用寿命。作为另一种实施方式，也可以仅用一个通信端子实现装置100与电池包200’之间的通信。

作为一种实施方式，维修人员分别针对工具进行故障诊断。如图3所示，将该适用于工具系统部件的装置100连接至计算机400，将工具插入工具接口120，将电池包200插入电池包接口110，维修人员根据计算机400的显示界面提醒，选择对工具进行故障诊断，计算机400显示启动工具的提醒。

本实用新型中充分考虑功能兼容性，例如有些工具仅具有自诊断功能，例如工具300，而有些工具则具有自诊断和升级（bootloader）功能，如工具300’。

下面结合图2、图9介绍利用该适用于工具系统部件的诊断装置100对工具300进行诊断的过程。如步骤801，诊断装置100接收到计算机400发送的对工具进行诊断的命令后打开第一开关170，使电池包200与工具300的电源端子导通，打开第五开关178使工具连接状态检测模块165与第三通信端子124之间导通，等待工具300启动；如步骤802，工具300启动后，诊断装置100检测到第三通信端子124处的高电平信号，获知工具启动成功；如步骤803，装置100将第五开关178切换至第三通信模块164，使第三通信模块164与第三通信端子124之间导通，装置100便可通过第三通信端子124发送唤醒命令，例如：向工具300发送低电平信号；对于只有诊断功能的工具300，一旦接收到诊断装置100发送的唤醒命令，便可进入诊断模式，并如步骤804，通过第四通信端子125向诊断装置100反馈自身已进入诊断模式的信息；如步骤805，诊断装置100向计算机400转发该信息，随后，则诊断装置100按照步骤806至步骤810通过第四通信端子125将工具300的诊断数据转发给计算机400，具体的，如步骤806，计算机400接收用户对诊断数据的选择或按照预先设定的顺序向诊断装置100发送读取诊断数据的命令，如步骤807，诊断装置100向工具300转发该命令，工具300进行自诊断，并如步骤808将诊断数据发送诊断装置100，如步骤810，诊断装置100将诊断数据转发给计算机400，用于显示、统计分析等数据处理。在诊断数据获取的过程中，若诊断装置100向工具300转发读取诊断数据的命令后未在预设时间段内接收到工具300反馈诊断数据，选择而非必须的，如步骤809，诊断装置100可再次发送该读取诊断数据的命令直至获取到相应的数据反馈，优选的，达到预设的发送次数后停止发送该命令，并向计算机反馈数据获取失败的信息。

下面结合图2、图10介绍利用该适用于工具系统部件的诊断装置100对工具300’进行诊断的过程。如步骤901，诊断装置100接收到计算机400发送的对工具进行诊断的命令后打开第一开关170，使电池包200与工具300’的电源端子导通，打开第五开关178使工具连接状态检测模块165与第三通信端子124之间导通，等待工具300’启动；如步骤902，工具300’启动后，诊断装置100检测到第三通信端子124处的高电平信号，获知工具启动成功；如步骤903，诊断装置100将第五开关178切换至第三通信模块164，使第三通信模块164与第三通信端子124之间导通，工具300’便可通过第三通信端子124发送唤醒命令，例如：向工具300’发送低电平信号；对于既具有自诊断又具有升级（bootloader）功能的工具300’，无法在接收到唤醒命令后明确自身该进入诊断模式还是升级模式，如步骤904，工具300’通过第四通信端子125向诊断装置100发送其身份信息，例如工具型号、软件版本信息；如步骤905，诊断装置100接收到工具发送的身份信息后，获知其所具备的功能情况，并将该身份信息转发给计算机400；如步骤906，诊断装置100向工具300’发送进入诊断模式的命令；如步骤907，工具300’接收到命令后进入诊断模式，并向诊断装置100反馈自身已进入诊断模式的信息；诊断装置100接收到工具300’反馈的自身已进入诊断模式的反馈后，告知计算机400，后续则如步骤909，计算机400接收用户对诊断数据的选择或按照预先设定的顺序向诊断装置100发送读取诊断数据的命令，如步骤910，诊断装置100向工具300转发该命令，工具300’进行自诊断，并如步骤911将诊断数据发送诊断装置100，如步骤913，诊断装置100将诊断数据转发给计算机400，用于显示、统计分析等数据处理。

选择而非必须的，为了提高数据传输的可靠性，若诊断装置100发送进入诊断模式的命令后，在预设时间段内没有收到工具300’的反馈，则可以如步骤908，再次向工具300’发送进入诊断模式的指令直至获取到相应的反馈，优选的，当诊断装置100发送的命令次数达到预设门限则停止发送，并向计算机反馈数据获取失败的信息。在诊断数据获取的过程中，若诊断装置100向工具300’转发读取诊断数据的命令后未在预设时间段内接收到工具300’反馈诊断数据，选择而非必须的，如步骤912，诊断装置100可再次发送该读取诊断数据的命令直至获取到相应的数据反馈，优选的，达到预设的发送次数后停止发送该命令，并向计算机反馈数据获取失败的信息。

上述工具300的故障诊断包括但不限于：工具300被启动后，检测到第三通信端子124处为高电平，但工具300和诊断装置100之间无法进行通信，则可能存在第四通信端子125与工具300接触不良、工具300内部与该端子匹配的通信模块或诊断装置100中的第四通信模块166发生故障；检测到工具300的电机转速的偏离值超过了预设门限，则电机、或工具的处理单元可能存在故障。总而言之，凡是工具300利用检测的实时数据、历史数据、统计数据根据预先设定的规则进行分析得到诊断结果都称之为工具的自诊断。相关技术人员可以根据实际需要在诊断装置100内设置更多的硬件、软件模块以实现对更多工具使用特征信息的检测。当然，用于诊断结果获取的分析规则也可以内置在诊断装置100和/或计算机400内。

本实施例中，诊断装置100对工具300的诊断过程中，复用第三通信端子124，一方面用检测机器的连接状态，另一方面实现诊断装置100与工具300进行工作命令的传输；利用第四通信端子125实现诊断数据的传输。可以有效兼容工具的通信端子，使得工具300的第四适配部在脱离电池包时可直接连接装置100的第二适配部时，可以快速实现通信功能，从而减少配件的使用，降低硬件成本。同时，均衡了第三通信端子124和第四通信端子125的使用频率，提高了端子的使用寿命。作为另一种实施方式，也可以仅用一个通信端子实现诊断装置100与工具300之间的通信。

作为一种实施方式，利用诊断装置100对电池包200进行软件升级，如图3所示，将该适用于工具系统部件的诊断装置100连接至计算机400，将电池包200插入电池包接口110，维修人员根据计算机400的显示界面提醒，选择对电池包进行升级。

下面结合图2、图11介绍利用该适用于工具系统部件的诊断装置100对电池包进行软件升级的过程，如步骤1001，计算机400接收到用户选择的产品类型和功能后，向诊断装置100发送升级电池包命令；如步骤1002，诊断装置100的处理器150接收到计算机400发来的升级电池包命令后，打开第三开关172，通过第一通信端子114向电池包200发送唤醒命令，比如高电平信号；电池包200接收到唤醒命令后，如步骤1003，通过第一通信端子114向诊断装置100发送其身份信息，例如电池包型号、软件版本信息；诊断装置100根据电池包的身份信息判断其是否可进行升级，并如步骤1004，向计算机400发送电池包身份信息；如步骤1005，诊断装置100确认电池包200可以升级后，其处理器150打开第四开关173使得第二通信模块162与第二通信端子115导通，通过第二通信端子115发送升级密钥给电池包200，即：通过第二通信端子115建立升级包的数据传输路径；如步骤1006，电池包200接收到升级密钥，确认升级，并通过第一通信端子114回复确认升级给诊断装置100；如步骤1008，装置100向计算机400转发该确认升级回复；如步骤1009至步骤1013，计算机400通过诊断装置100向电池包200按照预设的顺序或者发送规则发送升级包，电池包200收到升级包后通过诊断装置100向计算机400发送确认收到的回复，以提高数据传输的可靠性，同时，便于计算机400显示升级进度；待计算机400发送完升级包后，如步骤1014至步骤1017，计算机400通过诊断装置100向电池包200发生升级结束标志，电池包200接收到升级结束标志后，完成自身软件的升级，并通过诊断装置100向计算机400反馈升级完成，以便于计算机400显示升级进度。

选择而非必须的，若诊断装置100发送升级密钥后，在预设时间段内没有收到电池包200的反馈，则可以如步骤1007，再次向电池包200发送升级密钥直至获取到相应的反馈，优选的，当诊断装置100发送的命令次数达到预设门限则停止发送，并向计算机反馈数据获取失败的信息。在升级包的传输过程中，当诊断装置100发送升级包后未按预设条件收到电池包200的反馈，可以选择而非必须的，诊断装置100可如步骤1012，再次发送升级包直至获取到相应的数据反馈或者达到预设的发送次数后停止发送该命令，并向计算机反馈数据获取失败的信息。

作为另一种实施方式，诊断装置100也可以在通过电池包身份信息确认电池包200可以进行升级后，通过第一通信端子114进行升级数据包的传输。

作为一种实施方式，利用利用诊断装置100对带有升级功能的工具300’进行软件升级，如图3所示，将该适用于工具系统部件的诊断装置100连接至计算机400，将工具300’插入工具接口120，将电池包200插入电池包接口110，维修人员根据计算机400的显示界面提醒，选择对工具进行软件升级，计算机400显示启动工具的提醒。

下面结合图2、图12介绍利用该适用于工具系统部件的诊断装置100对工具300进行软件升级的过程。如步骤1101，诊断装置100接收到计算机400发送的对工具进行软件升级的命令后打开第一开关170，使电池包200与工具300’的电源端子导通，打开第五开关178使工具连接状态检测模块165与第三通信端子124之间导通，等待工具300’启动；如步骤1102，工具300’启动后，诊断装置100检测到第三通信端子124处的高电平信号，获知工具启动成功；如步骤1103，诊断装置100将第五开关178切换至第三通信模块164，使第三通信模块164与第三通信端子124之间导通，工具300’便可通过第三通信端子124发送唤醒命令，例如：向工具300发送低电平信号；如步骤1104，工具300’通过第四通信端子125向诊断装置100发送其身份信息，例如工具型号、软件版本信息；如步骤1105，诊断装置100根据工具的身份信息判断其是否可进行升级，并向计算机400发送工具身份信息；如步骤1106，诊断装置100确认工具300’可以升级后通过第四通信端子125发送升级密钥给工具300’；如步骤1107，工具300’接收到升级密钥，确认升级，并通过第三通信端子124回复确认升级给诊断装置100；如步骤1109，诊断装置100向计算机400转发该确认升级回复；如步骤1110至步骤1114，计算机400通过诊断装置100向工具300’按照预设的顺序或者发送规则发送升级包，工具300’收到升级包后通过诊断装置100向计算机400发送确认收到的回复，以提高数据传输的可靠性，同时，便于计算机400显示升级进度；待计算机400发送完升级包后，如步骤1115至步骤1119，计算机400通过诊断装置100向工具300’发生升级结束标志，工具300’接收到升级结束标志后，完成自身软件的升级，并通过诊断装置100向计算机400反馈升级完成，以便于计算机400显示升级进度。

作为另一种实施方式，诊断装置100也可以在确认工具300’可以进行升级后，利用第三通信端子124进行升级包的传输。

在上述数据传输过程中，为了提高数据传输的可靠性，诊断装置100向工具300’发送相应的指令后，若在预设的时间段内没有收到工具的反馈，则如步骤1108、步骤1113或步骤1118，诊断装置100再次向工具300’发送相应的指令，直至收到工具300’的反馈；当然，为了防止数据传输的无限循环，若诊断装置100发送某一相同指令的次数超过了预设次数，则停止向工具300’继续发送该相同指令。

作为一种实施方式，在诊断装置100与电池包以及工具等工具系统部件进行数据传输的过程中，在满足预设条件时，若诊断装置100仍没有接收到工具系统部件向其发送的数据或反馈信息，可以选择向计算机400发送表征通信失败、数据读取失败等信息，以便于计算机400进行显示，来提醒维修人员做相应的操作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、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实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种适用于工具系统部件的诊断系统，该系统包括：工具系统部件和适用于工具系统部件的诊断装置，所述工具系统部件包括电池包，所述电池包包括：正极电源端子和负极电源端子，以及，

电性参数检测单元，用于检测电池包电压；

温度检测单元，用于检测电池包温度；

电池包第一通信端子，用于电池包向外发送其身份信息和所述电池包电压和电池包温度；

其特征在于，所述适用于工具系统部件的诊断装置包括：

第一正极电源端子，用于连接电池包的正极电源端子；

第一负极电源端子，用于连接电池包的负极电源端子；

第一通信端子，用于连接所述电池包第一通信端子，以接收电池包的身份信息和电池包所检测到的电池包电压和电池包温度。

2.根据权利要求1所述的适用于工具系统部件的诊断系统，其特征在于，所述适用于工具系统部件的诊断装置还包括：温度检测模块，用于检测所述装置内的温度；以及，电压测量模块，所述电压测量模块设置在所述第一正极电源端子与所述第一负极电源端子之间的导电回路上，用于检测电池包的电压。

3.根据权利要求2所述的适用于工具系统部件的诊断系统，其特征在于，所述电池包包括电池包第二通信端子，所述电池包第二通信端子与所述电池包的负极电源端子之间设置有识别电阻；

所述适用于工具系统部件的诊断装置包括：

第二通信端子，用于连接所述电池包第二通信端子；

识别电阻测量模块，所述识别电阻测量模块与所述适用于工具系统部件的诊断装置的第二通信端子连接，用于检测所述识别电阻两端的电压值。

4.根据权利要求1、2或3所述的适用于工具系统部件的诊断系统，其特征在于，所述工具系统部件还包括电动工具，所述电动工具包括：正极电源端子和负极电源端子，以及，

工具第一通信端子，一方面用于接收唤醒命令，另一方面用于所述电动工具向外发送其启动状态信息；

工具第二通信端子，用于所述电动工具向外发送与其使用特征相关的数据和/或其身份信息；

所述适用于工具系统部件的诊断装置包括：

第二正极电源端子，与所述第一正极电源端子连接，用于连接工具的正极电源端子；

第二负极电源端子，与所述第一负极电源端子连接，用于连接工具的负极电源端子；

第三通信端子，用于连接所述工具第一通信端子，以向工具发送所述唤醒命令和/或获取所述电动工具的启动状态信息；

第四通信端子，用于连接所述工具第二通信端子，以获取与所述工具使用特征相关的数据和/或所述工具的身份信息。

5.一种适用于工具系统部件的诊断系统，该系统包括：工具系统部件和适用于工具系统部件的诊断装置，所述工具系统部件包括电池包，所述电池包包括：正极电源端子和负极电源端子，

电池包第一通信端子，用于电池包向外发送其身份信息；

电池包第二通信端子，用于电池包向外发送与电池包相关的使用特征信息；

其特征在于，所述适用于工具系统部件的诊断装置包括：

第一正极电源端子，用于连接电池包的正极电源端子；

第一负极电源端子，用于连接电池包的负极电源端子；

第一通信端子，用于连接所述电池包第一通信端子，以接收所述电池包的身份信息；

第二通信端子，用于连接所述电池包第二通信端子，以接收所述与电池包相关的使用特征信息。