WO2022171169A1

WO2022171169A1 - 电池包以及电池包的充放电控制方法

Info

Publication number: WO2022171169A1
Application number: PCT/CN2022/075839
Authority: WO
Inventors: 沈峰; 钱程; 陈明明; 吕少锋
Original assignee: 苏州宝时得电动工具有限公司
Priority date: 2021-02-10
Filing date: 2022-02-10
Publication date: 2022-08-18
Also published as: EP4293863A1; CN114914972A; US20230387697A1

Abstract

本申请涉及电池包技术领域，具体公开一种电池包及其充放电控制方法。电池包包括第一接口，用于可拆卸地连接电气设备；包括第二接口，用于可拆卸地连接3C设备。电池包还包括开关模块和控制模块，控制模块检测第一接口接入设备的电气设备参数以及第二接口接入设备的3C设备参数，并根据电气设备参数以控制电气设备的充放电，进一步根据电气设备参数和/或3C设备参数控制开关模块，以控制允许或禁止3C设备的充放电。当第一接口和第二接口均接入设备时，控制模块通过检测两个接口接入设备的设备参数，使得电池包的第一接口和第二接口实现有条件地边充边放，或同时放电，或同时充电，提高了电池包的使用便利性、适用性和安全性。

Description

电池包以及电池包的充放电控制方法

本申请要求了申请日为2021年2月10日，申请号为202110183948.5以及申请日为2021年12月16日，申请号为202111540306.2的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及电池包领域，特别是涉及一种电动工具用电池包及电池包的充放电方法。

背景技术

在电动工具领域，电动工具电池包通常仅设置电气设备接口，用于给电动工具提供电力，接口形式单一，无法满足用户逐渐增多的对3C类设备的充电需求。随着智能设备的不断发展，人们对3C类设备的需求不断提升，而3C类设备通常存在耗电快，续航不长的缺陷。因此，在电动工具电池包上设置3C类设备接口的设计为工具用户提供了便利。

USB Type-C的双向接口特性及其优异的数据传输特性，高稳定性等特性，使得以USB Type-C为代表的3C类接口逐渐成为了3C类设备的主流电源/数据线缆，也将成为电动工具电池包上可设置的优选智能设备接口。

然而，即使是同时设有电气设备接口以及3C类设备接口的电池包，考虑到安全、续航、充放电功率等因素，电气设备接口与3C类设备接口也无法同时工作，使用不方便，适用性低。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种电池包，所述电池包可拆卸地连接到外部设备以进行充放电，

电芯组；

第一接口，用于可拆卸地配接电气设备；

第二接口，用于可拆卸地配接3C设备；

开关模块，电连接于电池包的电芯组和所述第二接口之间；

所述电池包还包括控制模块，所述控制模块被配置为，

检测所述第一接口接入的电气设备的电气设备参数，检测所述第二接口接入的3C设备的3C设备参数；并根据所述电气设备参数控制所述第一接口工作，根据所述电气设备参数和/或所述3C设备参数选择允许或禁止所述第二接口工作；

所述控制模块通过控制所述开关模块以选择允许或禁止所述第二接口的工作。

在其中的一个实施例中，所述开关模块包括第一开关模块，所述第一开关模块包括开关元件和开关驱动电路，所述开关驱动电路电连于所述控制模块与所述开关元件之间，所述控制模块控制所述开关驱动电路驱动闭合所述开关元件以允许所述第二接口工作，或控制所述开关驱动电路驱动断开所述开关元件以禁止所述第二接口工作。

在其中的一个实施例中，所述电气设备的设备类型包括用电设备和充电设备；

所述控制模块根据所述电气设备参数判断所述电气设备的设备类型；

当所述控制模块判断所述电气设备是所述用电设备时，所述控制模块控制所述电芯组通过所述第一接口向所述用电设备供电；

当所述控制模块判断所述电气设备是所述充电设备时，所述控制模块控制由所述充电设备通过所述第一接口向所述电芯组充电。

在其中的一个实施例中，所述用电设备包括大功率用电设备和小功率用电设备；所述控制模块还被配置为，检测所述第一接口配接的电气设备的电气设备参数；

当所述控制模块根据所述电气设备参数判断所述电气设备是大功率用电设备时，所述控制模块控制所述开关模块以禁止所述第二接口工作；

当所述控制模块判断所述用电设备是小功率用电设备或充电设备时，所述控制模块控制所述开关模块以允许所述第二接口工作。

在其中的一个实施例中，所述3C设备包括3C负载设备和3C充电设备，所述控制模块根据所述3C设备参数判断所述3C设备的设备类型；

若所述控制模块判断所述电气设备是小功率用电设备；

且当所述控制模块判断所述3C设备是所述3C负载设备时，所述控制模块控制所述开关模块以允许所述电芯组通过所述第二接口向所述3C负载设备供电；

当所述控制模块判断所述3C设备是所述3C充电设备时，所述控制模块控制所述开关模块以允许由所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电。

在其中的一个实施例中，所述3C设备的设备类型包括3C负载设备和3C充电器，所述控制模块根据所述3C设备参数判断所述3C设备的设备类型；

若所述控制模块判断所述电气设备是充电设备，

且当所述控制模块判断所述3C设备是3C负载设备时，所述控制模块控制所述开关模块以允许所述电芯组通过所述第二接口向所述3C负载设备供电。

在其中的一个实施例中，当所述控制模块判断所述3C设备是3C充电设备时，所述控制模块被配置为：检测所述第一接口接入的所述充电设备对所述电芯组的第一充电电流，及所述第二接口接入的所述3C充电设备对所述电芯组的第二充电电流；

当所述控制模块判断所述第一充电电流与所述第二充电电流之和高于所述电芯组的最大充电电流阈值时，所述控制模块控制断开所述开关模块以禁止所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电；

当所述控制模块判断所述第一充电电流与所述第二充电电流之和不高于所述电芯组的最大充电电流阈值时，所述控制模块控制所述开关模块以允许所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电。

在其中的一个实施例中，所述电气设备参数至少包括表征电气设备类型的参数，所述表征电气设备类型的参数至少包括端子设置参数、设备类型、电压、电流、温度、功率和电参数的变化率。

在其中的一个实施例中，所述控制模块根据所述表征电气设备类型的参数判断所述电气设备的设备类型；

所述控制模块判断所述电气设备是所述用电设备时，所述控制模块当判断所述电气设备参数中的至少一种参数不小于预设阈值时，判断所述用电设备是大功率用电设备；

其中，所述电气设备参数包括表征电气设备类型的参数，如端子设置参数、设备类型、电压、电流、温度、功率和电参数的变化率等。

在其中的一个实施例中，所述第一接口包括电源端子和至少一个通信端子，所述通信端子用于所述控制模块与所述电气设备通信。

在其中的一个实施例中，所述电池包与所述电气设备通过数字通信和/或模拟通信的方式进行通信。

在其中的一个实施例中，所述电池包还包括第二接口控制电路，所述第二接口控制电路串联于所述控制模块与所述第二接口之间，所述第二接口控制电路检测所述第二接口配接的所述3C设备的所述3C设备参数并传输给所述控制模块，或接收所述控制模块的控制信号以控制所述第二接口的充放电。

在其中的一个实施例中，所述第二接口为USB Type-C接口，所述第二接口控制电路与所述控制模块之间通过UATR或I2C的方式实现通信。

在其中的一个实施例中，所述开关模块还包括第二开关模块，所述第二开关模块电连于所述第二接口控制电路与所述第二接口之间，被配置为接收所述第二接口控制电路的控制信号以控制所述第二接口的工作。

本发明还提供一种电池包的充放电控制方法，所述电池包包括：电芯组；第一接口，用于可拆卸地配接电气设备；第二接口，用于可拆卸地配接3C设备；开关模块，电连接于电池包的电芯组和所述第二接口之间；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

检测所述第一接口接入的电气设备的电气设备参数；

检测所述第二接口接入的3C设备的3C设备参数；

根据所述电气设备参数控制所述第一接口工作；

根据所述电气设备参数和/或所述3C设备参数控制所述开关模块以选择允许或禁止所述第二接口工作。

在其中的一个实施例中，所述根据所述电气设备参数控制所述第一接口工作的步骤包括：

根据所述电气设备参数判断所述电气设备的设备类型，所述电气设备的设备类型包括用电设备和充电设备；

当判断所述电气设备是用电设备时，控制所述电芯组通过所述第一接口向所述用电设备供电；

当判断所述电气设备是充电设备时，控制由所述充电设备通过所述第一接口向所述电芯组充电。

在其中的一个实施例中，所述用电设备包括大功率用电设备和小功率用电设备；所述根据所述电气设备参数控制所述第一接口工作的步骤还包括：

根据所述电气设备参数判断所述用电设备是否是大功率用电设备；

若是，则断开所述开关模块以禁止所述第二接口的工作；

若判断所述电气设备是小功率用电设备或充电设备时，闭合所述开关模块以允许所述第二接口工作。

在其中的一个实施例中，在所述判断所述电气设备是用电设备时，控制所述电芯组通过所述第一接口向所述用电设备供电的步骤之后，所述控制方法的步骤还包括：

若不是，则检测所述第二接口配接的所述3C设备的3C设备参数，并根据所述3C设备参数判断所述3C设备的设备类型；所述3C设备的设备类型至少包括3C负载设备和3C充电设备。

在其中的一个实施例中，所述根据所述电气设备参数和/或所述3C设备参数控制所述开关模块以选择允许所述第二接口工作的步骤包括：

若判断所述电气设备是小功率用电设备，且

当判断所述3C设备是3C负载设备时，闭合所述开关模块以允许所述电芯组通过所述第二接口向所述3C负载设备供电；

当判断所述3C设备是3C充电设备时，闭合所述开关模块以允许由所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电。

在其中的一个实施例中，所述根据所述电气设备参数和/或所述3C设备参数控制所述开关模块以选择允许所述第二接口工作的步骤包括：当判断所述电气设备是充电设备时，

检测所述第二接口配接的所述3C设备的3C设备参数，并根据所述3C设备参数判断所述3C设备的设备类型；

当判断所述3C设备是3C负载设备时，闭合所述开关模块以允许所述电芯组通过所述第二接口向所述3C负载设备供电。

当判断所述电气设备是充电设备，且

当根据所述3C设备参数判断所述3C设备是所述3C充电器时，

检测所述第一接口接入的所述充电设备对所述电芯组的第一充电电流，及所述第二接口接入的所述3C充电设备对所述电芯组的第二充电电流；

当判断所述第一充电电流与所述第二充电电流之和高于所述电芯组的最大充电电流阈值时，断开所述开关模块以禁止所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电；

当判断所述第一充电电流与所述第二充电电流之和不高于所述电芯组的最大充电电流阈值时，闭合所述开关模块以允许所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电。

在其中的一个实施例中，所述充放电控制方法还包括：

根据所述表征电气设备类型的参数判断所述电气设备的设备类型；

当判断所述电气设备是用电设备时，

当所述电气设备参数中的至少一种参数不小于预设阈值时，判断所述用电设备是大功率用电设备。

在其中的一个实施例中，所述检测所述第一接口的电气设备参数和/或检测所述第二接口的3C设备的3C设备参数的步骤之前，所述充放电控制方法还包括：

检测所述第一接口和/或所述第二接口的配接状态，若判断所述第一接口和/或所述第二接口接入了设备，在设备支持的情况下，与所述电气设备和/或所述3C设备建立通信，获取所述第一接口和/或第二接口的接入设备的对应电气设备参数和/或3C设备参数。

上述电池包，通过检测电池包第一接口接入的电气设备的电气设备参数，检测电池包第二接口接入的3C设备的3C设备参数，根据电气设备参数控制第一接口充放电，并根据电气设备参数和/或3C设备参数控制开关模块以选择允许或禁止第二接口的工作。即：当电池包的第一接口和第二接口接入的设备不同时，可以通过检测第一接口接入的电气设备和第二接口接入的3C设备的设备参数，并基于设备参数控制电气设备的充放电及控制选择允许或禁止3C设备的充放电，使得电池包的两个接口在特定的条件下，实现安全高效的边充边放，或同时放电，或同时充电，由此，实现了用户可以同时使用两个接口的工作需求，既提高了安全性能，也有效提高了电池包的使用便利性和适用性。

附图说明

以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。

附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。

图1是本申请实施例一提供的电池包的第一较佳实施例的示意图；

图2是图1所示电池包的俯视图；

图3是图1所示电池包与电气设备配合的示意图；

图4-5是图1所示电池包与3C设备配合的示意图；

图6是本申请实施例一提供的电池包的功能模块示意图；

图7是本申请实施例一提供的电池包的功能模块示意图；

图8是本申请实施例一提供的电池包的功能模块示意图；

图9a是本申请实施例一提供的电池包的功能模块示意图；

图9b是本申请实施例一提供的电池包的功能模块示意图；

图10是本申请实施例一提供的电池包的功能模块示意图；

图11是本申请实施例一提供的电池包的功能模块示意图；

图12是本申请实施例一提供的电池包与电气设备配合的示意图；

图13是本申请实施例一提供的另一电池包与电气设备配合的示意图；

图14是本申请实施例二提供的电池包的充放电控制方法的流程框图；

图15是本申请实施例二提供的电池包的充放电控制方法的一个具体示例的流程框图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制，这些术语仅用于将第一个元件于另一个元件区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。除非另有明确的限定，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发明中的具体含义。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

正如背景技术中提到的，为了使电动工具电池包满足用户日益增多的对3C类设备的供电需求，现多在电池包上设置3C类接口，例如USB接口，或者是通过适配器/转接座向3C类设备供电。当电池包上的电气设备接口和3C类设备接口均插入设备时，通常仅使用其中的一个接口，如对其中的一个接口充电或放电，同时禁用另一接口；或者不对两个接口进行管控。例如，目前主要包括以下几种情况：

场景1：当电气设备接口和3C类设备接口都插入用电设备时。此种情况下，考虑到电池包本身的容量有限，电气设备接口和3C类设备接口这两种接口的供电参数据均不相同，配接的设备所需的功率需求也各不相同，因此存在放电参数不一致的问题；此外，由于电气设备在实际工况的运行过程中，电机需要频繁地启停，而电机的启停的瞬间会在电回路中产生巨大的反向电动势，这将对电池包中的连接3C设备接口的功能回路中的电路器件产生冲击，从而造成不可逆的损坏，存在较大的安全隐患。因此，考虑到放电参数以及安全等因素，电池包会在对电气设备供电时，禁用3C类设备接口的功率输出，或者向3C类设备接口供电时禁止对电气设备供电，这导致用户无法对电气设备和3C类设备同时供电，实用性低。

场景2：当电气设备接口和3C类设备接口分别接入了一个充电设备和一个用电设备时。此种情况下，对于电芯组来说，尤其是在电池包的电芯组处于较高的功率输出时，同时充电和放电容易对电芯组造成较大的损伤。因此，考虑到电池包的寿命和续航等问题，通常设置仅允许充电设备对电池包充电或仅允许电池包对用电设备放电，即禁止电池包的边充边放。

场景3：当电气设备接口和3C类设备接口同时插入充电设备时。电动工具电池包通常仅通过电气设备接口进行充电，3C类设备接口的引入，使得使用3C充电设备对电动工具电池包充电成为可能。但是，，两个接口并联的设置导致充电的电流叠加，容易造成充电电流过大，存在过流的安全隐患，因此也无法通过两个接口同时对电池包充电。

结合上述列举出的几种场景可知，目前设置了3C类设备接口的电动工具电池包的使用仍较为不便，使用安全性较低。

基于上述问题，本申请提供了一种电池包及一种电池包的充放电控制方法，用于对具有电气设备接口和3C类设备接口的电池包的充放电过程进行控制，以提高电池包的使用便利性和安全性。

实施例一

如图1-5所示，为本发明提供的第一较佳实施例的一种电池包100，电池包100包括壳体12，电芯组10、第一接口20、第二接口30。

壳体包括上壳体12a和下壳体12b。上壳体的顶面设置有两条平行的导轨11。导轨11与电气设备上的滑槽相配合，使得电池包能沿着滑槽顺利地滑动到电气设备上的合适位置，实现与电气设备的匹配。第二接口设置于导轨内。

在其他实施例中，导轨还可以设置在壳体的侧面或底面。第二接口可以设置在导轨内，也可以设置在导轨外。

电芯组10设置于电池包100的壳体中，电芯组10包括若干电性电连接的电芯11。电芯11的个数以及各电芯之间的串并联方式在此并不作具体的限定。例如，该电芯11可以通过串联或者并联，或者串联和并联相结合的方式形成电芯组10。

第一接口20和第二接口30设置在壳体上，第一接口20用于电池包100可拆卸地配接电气设备200，电气设备200包括用电设备210和充电设备220。可选的，用电设备210为可通过第一接口20与电池包100配接的电气设备，该用电设备210设置有与电池包100相匹配的接口结构。上述用电设备可以包括如割草机、打草机、吹吸机等花园类电动工具，包括如锤钻、角磨、锯、钉枪、钻批等手持类电动工具，包括日常家庭使用的吸尘器、胶枪、剪刀、烙铁、风扇、手电筒、露营灯、气泵等简单家用小电动工具，以及各种可由电池包100供电的电气设备。图3中示出了电池包100通过导轨与部分电气设备200可直接拆卸配接的示意图，电池包的第一接口20与电气设备200的接口相匹配时，即可直接配接电气设备200进行充电或放电工作，由此提高了电池包的通用性和适配性。

充电设备220通过第一接口20与电池包100配接为其充电，该充电设备220设置有与电池包100的第一接口20对应匹配的接口结构，因此充电设备220能够通过匹配接口连接电池包100并对电池包100充电。对于本文所列举的用电设备210和充电设备220，在此不做具体限制。

第二接口30用于电池包100可拆卸地配接3C设备300。

其中，3C设备300至少包括3C负载设备310和3C充电设备320，如图4-5中所示，电池包100能够通过第二接口30对3C负载设备310供电，或者由3C充电设备320通过第二接口30对电池包100充电。

其中，3C负载设备可以包括但不限于平板、手机、便携式电脑、相机等多种支持3C类接口的电子设备，也可以包括支持3C类接口供电的电动工具等其他设备。此外，3C充电设备320通常设置有与电池包100的第二接口30对应匹配的接口结构，通常理解为设置了3C类接口，可为通过3C类接口对3C负载设备充电的充电器。

具体的，3C类接口通常理解为电子设备常用的USB、USB Type A/B/C，micro-A，micro-B，mini-A，mini-B等多种类型的3C类接口。对于本文上述列举的3C负载设备、3C类充电器和3C类接口，在此不作具体限制，也不仅限于上述列举的各项。

可以理解的是，第一接口20和第二接口30与对应配接的设备之间可以通过电极片或其他导电连接件实现电连接。

如图6所示，电池包100还包括开关模块40。开关模块40电连接于电芯组10和第二接口30之间，用于控制电芯组10与第二接口30之间的电通路的通断。具体的，当开关模块40闭合时，电芯组10到第二接口30之间的电通路导通；当开关模块40断开时，电芯组10到第二接口30之间的电通路断开。

上述电池包100，还包括控制模块50，控制模块50用于根据第一接口20和第二接口30的接入设备的设备参数，控制两个接口的充放电。

具体的，首先，控制模块50检测第一接口20处配接的电气设备200的电气设备参数，并检测第二接口30的3C设备300的3C设备参数；进一步地，控制模块50根据该电气设备参数控制第一接口20的工作，并根据该电气设备参数和/或3C设备参数选择允许或者禁止第二接口30的工作。其中，控制模块50通过控制开关模块40实现控制允许或禁止该第二接口20的工作。

可以理解的是，不同的电气设备200接入第一接口20处时，控制模块50所检测到的电气设备参数各不相同，控制模块50可根据检测到的电气设备参数判断电气设备200的硬件设置状态、工作状态、设备工作参数等信息，并基于电气设备参数控制电池包100与电气设备200的工作；同样的，不同的3C设备300接入第二接口30时，控制模块50所检测到的3C设备参数各不相同。

由此，控制模块可及时准确地根据第一接口20和/或第二接口30接入设备的电气设备参数和3C设备参数，去控制电池包通过第一接口20和/或第二接口30对外部设备的充放电，使得电池包100在安全可控的基础上，控制第一接口20和第二接口30的同时工作，满足了用户对两个接口同时工作的需求，提高了电池包100的安全性、适用性和应用场景。

需要说明的是，当任一电气设备200通过第一接口20接入电池包100，或任一3C设备300通过第二接口30接入电池包时，即电池包100只接入了一个外部设备时，在电池包100正常工作的情况下，均是允许该外部设备工作的。基于此，电池包100除了可以作为电动工具电池包单独使用，也可作为充电宝给3C类设备供电使用，也可由3C类充电器直接进行充电，具有较强的通用性。

现有技术中，由于不对第一接口20和第二接口30进行充放电管控，第一接口20和第二接口30同时工作时会产生一定的安全问题，因此，本发明所提供的实施例中，控制模块50通过检测到的电池包100的第一接口20接入电气设备200的电气设备参数和/或第二接口30接入3C设备300的3C设备参数，并根据该电气设备参数控制第一接口20的充放电，根据电气设备参数和/或3C设备参数，通过控制开关模块40以控制允许或禁止第二接口30的充放电。由此在保证电池包100的安全性能的前提下，使得第一接口20和第二接口30能够同时工作，具有较强的实用性和便利性。

具体的，参照图7，开关模块40包括开关元件41和开关驱动电路45。该开关驱动电路45串联于控制模块50与开关元件41之间，开关元件41串联于电芯组10与第二接口30之间。在预定条件下，控制模块50生成控制信号，控制该开关驱动电路45以驱动开关元件41的闭合和断开，当开关元件41闭合时，电芯组10到第二接口30的电通路接通，即允许第二接口30的充放电；相反地，当开关元件41断开时，电芯组10到第二接口30的电通路断开，即禁止第二接口30的充放电。

其中，开关元件41可以是但不仅限于MOS管开关、继电器开关、IGBT开关等，开关驱动电路45对应于开关元件41设置，可以是但不仅限于MOS管开关驱动电路、继电器开关驱动电路、IGBT开关驱动电路等。

在其中的一个实施例中，控制模块50实时对第一接口20进行循环检测。当控制模块50检测到第一接口20处接入电气设备200时，电气设备200与第一接口20的电极片接触的瞬间，改变电极片处的电压大小，能够激活控制模块50，通过自锁电路形成对控制模块50的供电闭合回路，从而实现对控制模块的持续供电。其中，自锁电路为本领域技术人员常用的技术手段，在此不作具体描述。

可以理解的是，控制模块50对第二接口30同样实时进行检测，且当第二接口30有设备接入时，也具有对控制模块50激活的作用，具体请见上一段描述。

需要说明的是，电池包100上通常设置如电量指示灯、照明灯等指示装置，通过按压或触摸设置在该电池包100上的对应按键进行点亮或关闭，此处按压或触摸按键的操作同样也是激活控制模块形成自锁电路的一种可实现方式。其中，激活控制模块的实现方式有很多，如按压或触摸按键、无线通信、射频感应、传感器感应等。

控制模块50激活上电之后进入工作状态，获取第一接口20处的电气设备200的电气设备参数，并根据电气设备参数判断电气设备200的设备类型。

进一步地，控制模块50被配置为根据电气设备参数判断该电气设备的设备类型；当控制模块50判断第一接口20处接入用电设备210时，电芯组10通过第一接口20对用电设备放电；当控制模块50判断第一接口20处接入充电设备220时，由充电设备220通过第一接口20对电芯组10充电。

进一步地，用电设备210包括大功率用电设备211和小功率用电设备214。众所周知，每个用电设备均预设有额定功率、额定电流、额定电压、额定温度等额定的电气设备参数，有实际工作时的工作功率、工作电流、工作电压、工作温度、电参数变化率等工作时的电气设备参数，也有包括硬件设置、设备类型等其他电气设备参数，通过对上述表征电气设备类型的参数，可以将用电设备210具体划分为大功率用电设备211和小功率用电设备214，并采用不同的充放电控制策略。

在其中的一个实施例中，电池包100的第一接口20接入了用电设备210，控制模块50检测用电设备210的电气设备参数，并根据电气设备参数判断所配接的用电设备210是否是大功率用电设备211，若判断接入的电气设备210是大功率用电设备211，控制模块50生成禁止指令，控制断开开关模块40以断开电芯组10与第二接口30的电通路，由此禁止了第二接口30的充放电工作。

对应地，若控制模块50判断接入的电气设备210是小功率用电设备214或者是充电设备220时，控制模块50生成允许指令，控制闭合开关模块40以闭合电芯组10与第二接口30的电通路，由此允许第二接口30处的充放电工作。在其中的一个实施例中，控制模块50检测第二接口30处的3C设备的3C设备参数，并根据3C设备参数判断3C设备300的设备类型。其中，3C设备300的设备类型至少包括3C负载设备和3C充电设备。

在其中的一个实施例中，控制模块50根据电气设备参数判断连接的电气设备210不是大功率工具时，例如，当控制模块50判断连接的是小功率用电设备214时，且当判断第二接口30接入的是3C负载设备时，控制模块50生成允许指令，控制开关模块40闭合以导通电芯组与第二接口30的电通路，由此允许电芯组10通过第二接口30对3C负载设备供电；对应地，当判断3C设备30接入的是3C充电设备时，控制模块50生成允许指令，由此允许3C充电设备通过第二接口30对电芯组10进行充电。由此实现了，在第一接口20配接了小功率用电设备214的条件下，控制模块50控制允许第二接口30的充放电工作，提高了电池包100的安全性能和使用便利性。

在本实施例中，控制模块50判断第一接口20接入了非大功率用电设备时，即接入了小功率用电设备214或3C充电设备320时，允许第二接口30的充电和放电工作，使得第一接口20和第二接口30同时工作成为可能。非大功率用电设备，即小功率用电设备214或3C充电设备320工作时，首先，控制模块50判断第二接口30接入3C设备的设备类型。若控制模块50判断第二接口30接入3C类用电设备，此种情况下，单独的第一接口20或者单独的第二接口30所需的放电功率都不大，因此两个接口的总的放电功率不大，由此能够满足电池包100同时对两个接口放电的需求，同时，也能够满足两个接口所需的放电功率。其次，若控制模块50判断第二接口30接入3C充电设备，此种情况下，单独的第一接口20的放电电流较小，同时3C类充电器接口的充电电流也较小，对于电芯组20来说，小电流的边充边放所造成的损伤和影响可以忽略不计，因此在此种情况下，也能够在保证安全和最小化损伤电芯的情况下，满足电池包100的第一接口20和第二接口30能够边充边放或者同时放电的需求，从而提高了用户使用的便利性和电池包的放电安全性能。

在其中的一个实施例中，当控制模块50判断第一接口20接入了充电设备220，控制模块50检测充电设备220的电气设备参数，允许充电设备220对电芯组10进行充电。其中，第一接口20接入充电设备220时，电气设备参数至少包括充电设备的型号、最大允许充电电流、最大允许充电电压、最小允许充电电压、最高/低允许充电温度等参数。

需要说明的是，当第一接口20接入用电设备210时，电气设备参数至少包括用电设备的型号、最大允许放电电流、最大允许放电电压、最小允许放电电压、最高/低允许放电温度等参数。

进一步地，控制模块50检测第二接口30的3C设备参数，并根据3C设备参数判断3C设备300的设备类型。若控制模块50判断3C设备300是3C用电设备310，控制模块50生成允许信号控制开关模块40闭合，以导通电芯组10与第二接口30的电通路，由此允许电芯组10通过第二接口对3C用电设备供电。由此实现了，在第一接口20配接了充电设备220的条件下，控制模块50控制允许第二接口30的放电工作。

其中，第二接口30接入3C负载设备时，所述3C设备参数至少包括3C设备型号、最大允许放电电流、最小允许放电电压、最高/低允许放电温度、额定功率等参数。

在其中的一个实施例中，电池包100的第一接口20接入充电设备220对电芯组10充电时，进一步地，若控制模块50判断接入的3C设备300是3C充电设备320，控制模块50控制开关模块40闭合以允许3C充电设备320通过第二接口30对电芯组10充电；并检测充电设备220对电芯组10充电的充电电流I _专，同时检测3C充电设备320对电芯组10充电的充电电流I _3C。

其中，控制模块50中预存储了电池包100的最大允许充电电流I _MAX，控制模块将充电设备220的充电电流I _专与3C充电设备320的充电电流I _3C之和与预存储的最大允许充电电流I _MAX比较，若充电电流之和I _专+I _3C高于最大允许充电电流I _MAX，控制模块50生成禁止信号，控制开关模块40断开以禁止3C充电设备320对电芯组10充电。由此实现了，在第一接口20配接了充电设备220时约束最大充电总电流的条件下，控制模块50控制允许第二接口30的充电工作。

在本实施例中，控制模块50判断第一接口20接入了充电设备220时，根据第二接口30接入的3C设备的设备类型进行精细控制，也使得第一接口20和第二接口30同时工作成为可能。充电设备220通过第一接口20对电芯组10充电时，首先，若控制模块50判断第二接口30接入3C负载设备，此种情况下，第二接口30的放电电流和所需的放电功率较小，其量级相对于充电设备的充电电流来说较小，因此对于电芯组10的损伤和影响也可以忽略不计。

其次，若第二接口30接入3C充电设备，此种情况下，需要考虑电芯组10所能承受的最大允许充电电流I _MAX。在电路设计上，第一接口20与第二接口30并联连接，是相互独立的两个电回路，因此在两个接口同时接入充电设备时，施加在电芯组10上的电流值是叠加的，因此，一旦两个充电设备对电芯组10施加的总的充电电流之和高于电芯组10的最大允许充电电流I _MAX时，控制模块50将禁止3C充电设备从第二接口30对电芯组10充电。此种情况下，只有在不损伤电池包100的前提下，才控制允许3C充电设备对电芯组10充电。由此也在安全的前提条件下，实现了电池包100的第一接口20和第二接口30能够边充边放或同时充电的需求，进一步提高了电池包100的普适性和安全性能。

需要说明的是，电池包100的实际使用过程中，第一接口20与第二接口30的插入顺序可能存在区别，但无论哪一个接口接入设备，控制模块50均会检测对应接口的对应设备参数。

特别地，若第二接口30先接入3C设备进入工作状态，此时第一接口20接入设备时，控制模块50也按照前述方式进行检测和控制，即在检测第一接口20的电气设备参数以及第二接口30处的3C设备参数后，控制第一接口20处的充放电，并进一步控制继续允许还是需要禁止第二接口30处的工作。其中，在控制模块50禁止第二接口20工作时，将断开对第二接口正在进行的工作。

在其中的一个实施例中，电气设备参数至少包括表征电气设备类型的参数，所述表征电气设备类型的参数至少包括但不限于端子设置参数、设备类型、电压、电流、温度、功率和电参数的变化率。控制模块50通过检测的上述表征电气设备类型的参数，对第一接口20接入的电气设备类型进行准确判断，从而实现对第二接口30充放电工作的实时控制，以达到安全且便利的效果。

在其中的一个实施例中，控制模块50根据检测的表征电气设备类型的参数判断电气设备的设备类型；当控制模块50判断第一接口20接入的是用电设备210时，若控制模块50判断电气设备的硬件设置中至少设置了一个通信端子时，或，判断电气设备参数中的至少一种参数满足预设条件，例如至少一种参数不小于预设阈值时，判断该用电设备210是大功率用电设备211。其中，电气设备参数包括设备类型、电压、电流、温度、功率等参数；具体地，电气设备参数至少包括表征电气设备类型的参数，所述表征电气设备类型的参数至少包括端子设置参数、设备类型、电压、电流、温度、功率和电参数的变化率。例如，当满足用电设备210的功率不小于预设设备功率，用电设备210的电机功率不小于预设电机功率，或用电设备210中配置了电机等条件时，用电设备210被判定为大功率用电设备。

在其中的一个实施例中，控制模块50还可以包括检测单元，控制模块50检测电气设备的电气设备参数，并根据电气设备参数进一步控制第二接口30的工作。具体地，当控制模块50判断电气设备参数如电压、电流、功率、温度或电参数的变化率不小于预设值，判断该电气设备是大功率用电设备211，并控制断开开关模块以禁止第二接口30的充放电；当控制模块50判断电气设备参数如电压、电流、功率、温度或电参数的变化率不高于预设值时，判断该电气设备非大功率用电设备，并控制闭合开关模块以允许第二接口30的充放电工作，即，在允许电气设备工作的同时也允许3C设备的工作。

在其中的一个实施例中，控制模块50检测第一接口20处的电气设备参数，并根据其中表征电气设备类型的参数，例如端子设置参数，判断用电设备210的设备类型。

可以理解的是，大功率用电设备211通常具有较大的功率、工作电流和发热量，对电池包100的性能要求较高，因而也易对电池包100产生损坏；为了保证电池包100以及大功率用电设备211的安全性能，大功率用电设备211除设置电源正极端子、电源负极端子外，至少还会设置一个通信端子，用于电池包100与大功率用电设备211之间的信号传递。而小功率用电设备214的功率通常较小，因而无论是工作电流、发热量等均较小，因此对于电池包100性能的要求也较小；此外，小功率用电设备214通常呈现便携、小巧的形态，因而接口处通常只设置电源正极端子和电源负极端子。

因此，通信端子的设置的特殊性，使得端子设置参数也成为表征用电设备210设备类型的一个可判断参数。当控制模块50检测的端子设置参数表征用电设备210未设置通信端子时，判断用电设备210是小功率用电设备214；当控制模块50检测的端子设置参数表征用电设备210至少设置了一个通信端子时，通过通信端子获取用电设备210的更多电气设备参数，根据电气设备参数中的其他表征电气设备类型的参数准确判断用电设备210是大功率用电设备211还是小功率用的设备214。

在其中的一个实施例中，控制模块50还可以包括AFE芯片，AFE芯片连接电芯组10的各节电芯10，用于检测每节电芯10的单节电压并判断各节电芯的均衡状态，当判断各单节电压之间的差值超过预设值时，判断单节不均衡时，电池包100进入不均衡故障状态。此外，AFE芯片还可用于检测电池包100的各项工作参数，例如，充电电流、放电电流、充电电压、放电电压等，当检测的上述工作参数超出预设值时，判断电池包进入故障。具体的，电池包故障还可以包括：过放故障、过充故障、过流故障、过温故障、低温故障等。在其中的一个实施例中，参见图8所示，电池包100的第一接口20包括电源端子21、24和两个通信端子22、23，通常以电极片或其他导电连接件的形式设置于接口处。其中，电源正极端子21和电源负极端子24分别电连接于电池包100的电源正端和负端。通信端子22可设置为数字通信端子，能够进行数字通信；通信端子23可设置为模拟通信端子，用于进行模拟通信。对应地，当电气设备210通过第一接口20与电池包100配接时，根据电气设备210的具体接口端子设置来与电池包100对应配接。

当具有通信功能的电气设备配接到电池包100上时，电池包100与电气设备之间通过数字通信端子相互通信传输各类电气设备参数，如设备类型、电气设备的工作需求、电芯组状态参数、电池包故障状态、电气设备设备故障状态等信号。因此电池包100通过数字通信端子传输的信息即可获知电气设备是用电设备还是充电设备，具体地，用电设备是大功率用电设备还是小功率用电设备，基于此执行为电池包的充电管理或放电管理。此外，电池包还可通过模拟通信端子向电气设备发送电池包故障状态信号，或表征电池包状态参数的模拟信号。数字通信端子的信号与模拟信号端子的信号均能使得电气设备及时地停止工作，实现了数字信号和模拟信号双重保护，有效提升了电气设备和电池包配合工作时的安全性。

具体地，如图8-10所示，电气设备210的接口上至少设置电源正极端子21’和电源负极端子24’对应与电池包100的第一接口20的电源正极端子21和电源负极端子24配接，以与电池包100形成电回路。此外，电气设备210的接口20’上还可以设置通信端子，例如，单独设置了数字通信端子22’，或单独设置了模拟通信端子23’，或既设置了数字通信端子22’，也设置了模拟通信端子23’。

在其中的一个实施例中，当电池包100通过第一接口20连接到电气设备200，电极片连接时，模拟通信端子23的电平发生变化，或者数字通信端子22处生成的激活信号，均可激活控制模块50。可以理解的是，若电池包100上还设置了激活按键，触发该激活案件也可实现对控制模块50的激活。本文对控制模块50的激活方式不限上述举例，本领域的技术人员可以根据电路原理实现对控制模块50的激活。

控制模块50激活后，检测电气设备200的电气设备参数，根据电气设备参数识别电气设备的端子设置状态，若控制模块50判断电气设备200未设置通信端子，判断电气设备200为小功率用电工具214或充电设备220，控制电池包100通过第一接口20对小功率用电设备214供电，或由充电设备220对电池包100充电，同时控制允许第二接口30的充放电工作。若控制模块50判断电气设备200至少设置了一个通信端子，可通过通信端子获取电气设备200的更多的电气设备参数。若电气设备200设置了数字通信端子22’，电池包100可通过数字通信端子22与电气设备200建立数字通信，获取电气设备200的具体参数信息；若电气设备200设置了模拟信号端子23’，电池包100可通过模拟信号端子23获取电气设备200的状态信息，例如电气设备状态正常、状态异常等；若电气设备200既设置了数字信号端子22’也设置了模拟信号端子23’，电池包100也可通过数字通信端子22和模拟通信端子23同时通信。

在其中的一个实施例中，参加图8所述，若电气设备200的接口20’设置了电源正极端子21’、电源负极端子24’、数字通信端子22’及模拟通信端子23’，当电池包100的通过第一接口20与该电气设备连接时，四个端子对应匹配实现电连接。具体的，控制模块50既能通过数字通信端子也能通过模拟通信端子与电气设备200实现通信，即电池包100与电气设备200既可以通过数字和模拟两种方式进行通信。

在其中的一个实施例中，参见图9-10所示，若电气设备200的接口20’设置了电源正极端子21’、电源负极端子24’、以及一个通信端子，该通信端子可以是数字通信端子22’或模拟通信端子23’中的任一个，则控制模块50通过与电气设备所具有的通信端子22’或23’中的一个进行通信。

具体的，参见图9，若电气设备200仅设置了数字通信端子22’，控制模块50以数字通信的方式与电气设备200进行通信。控制模块50首先发出数字握手信号，若能够接收到电气设备200的握手回复信号，则判断电气设备200设置了数字通信端子22’，支持数字通信。进一步地，控制模块能够通过数字通信端子22’获取电气设备200的电气设备参数，根据电气设备参数判断电气设备200的设备类型，并根据电气设备参数控制电气设备200的充放电。例如，若控制模块50通过数字通信端子22’判断电气设备是充电设备220，控制允许电池设备220对电芯组10充电，同时控制模块50向充电设备220发送电池包100的工作参数如电压、电流、温度、电量等，从而充电设备220可根据上述工作参数精准、安全地控制对电芯组10的充电。对应地，控制模块50通过数字通信端子22’获取充电设备220的电气设备参数如充电电流、温度等，从而可以及时判断专用充电设备220的工作状态，以避免充电设备220故障而导致电池包100出现损坏。

若电气设备200仅设置了模拟通信端子23’，参见图10，控制模块50以模拟通信的方式与电气设备200进行通信。控制模块50首先发出数字握手信号，若未在预定时间内接收到电气设备200的握手回复信号或接收到非对应的握手回复信号，则判断电气设备200不支持数字通信，则选用模拟通信端子23进行通信。或者，控制模块50检测第一接口20处数字通信端子22和模拟通信端子23处的电平参数判断电气设备200是否接入了对应通信端子。具体实现途径不限于上述方式。

可以理解的是，若电气设备200仅设置了模拟通信端子23’时，以使用电平参数作为模拟信号为例，可以对不同的电平参数值进行预设定，如特定的电平参数值表征特定的工作状态，如分别设定表征包括过充故障、过放故障、过流故障、过温故障、低温故障、不均衡故障等故障状态的特定电平值。进一步地，控制模块50通过模拟通信端子23检测电气设备200的识别电阻以识别电气设备的设备型号，并根据识别的设备型号控制电芯组10的充电或放电。电池包100在充电或放电过程中，当电池包100或电气设备200中任一发生故障时，通过模拟通信端子23或23’向对方发送表征异常的模拟信号，由此控制停止充放电，以提高电池包100的安全性能。

特别地，参见图11所示，若第一接口20接入的电气设备200既未设置数字通信端子22’，也未设置模拟通信端子23’，即电气设备200不支持通信，仅设置了电源端子21’和24’，为了提高电池包100的适用性，控制模块50将判断该电气设备200为小功率工具，并以此控制电池包100两个接口的工作，具体方式与前述描述一致，在此不再赘述。

需要说明的是，当第一接口20接入的电气设备200仅设置了电源端子21’和24’时，此类电气设备200通常可以理解为简单的不需要实时控制的小工具，如电烙铁、剪刀等，这一类的工具通常功率较小。

在其中的一个实施例中，参见图11所示，电池包100还包括第二接口控制电路60，连接第二接口30，并与开关模块40和控制模块50电连接。具体的，第二接口控制电路60实时响应于第二接口30的设备接入，当第二接口30有设备接入时，激活第二接口控制电路60和控制模块50，第二接口控制电路60检测第二接口30处3C设备300的3C设备参数，并将3C设备参数和对应参数的判断结果传输给控制模块50，由此实现了控制模块50对3C设备参数的检测。进一步地，控制模块50针对从第二接口控制电路60获取到的数据，生成控制指令发送给第二接口控制电路60，以控制第二接口30的充电和放电。

例如，当第二接口30接入3C设备时，第二接口控制电路60检测3C设备参数，判断为3C负载设备310时，将3C负载设备的类型、3C设备参数等传输给控制模块50，控制模块50对应地生成放电控制指令发送给第二接口控制电路60，同时控制开关模块40闭合导通电芯组到第二接口控制电路60的电回路，从而控制对3C负载设备310的供电。对应地，当判断3C设备300为3C充电设备320时，将3C充电设备的类型、3C设备参数等传输给控制模块50，控制模块50对应地生成充电控制指令发送给第二接口控制电路60，同时控制开关模块40以允许或禁止3C充电设备320对电芯组10的充电。

在其中的一个实施例中，第二接口控制电路60可以包括PD芯片、DC-DC升降压电路，其中PD芯片和DC-DC升降压电路可以使用一颗SOC集成芯片实现，也可以使用两颗分立的芯片实现。

其中，第二接口控制电路60支持快充协议，当第二接口控制电路60根据3C设备参数判断3C设备支持快充或允许快充时，向控制模块50发送判断结果，控制模块50在电池包100参数允许的情况下，能够控制第二接口控制电路60以通过第二接口30对3C设备快充，或由3C设备通过第二接口对电池包100进行快充。

可以理解的是，第二接口控制电路60还支持其他3C类接口通用的其他协议，不仅限于上述提及的快充协议。

在其中的一个实施例中，第二接口控制电路60可以集成于控制模块50中，为了便于描述，将第二接口控制电路60作为第二主控模块52，未设置第二接口控制电路60的主控模块形成为第一主控模块51。即，控制模块50可以包括第一主控模块51和第二主控模块52，第一主控模块51与第二主控模块52之间电性连接，可相互通信，其中第一主控模块51用于控制第一接口20的充放电工作，第二主控模块52用于控制第二接口30的充放电工作；当第二接口30接入3C设备时，第二主控模块52基于与第一接口20接入的3C设备的3C设备参数，启动与第一主控模块51的通信。

具体地，第二主控模块52向第一主控模块51发送是否允许启动当前工作的工作请求信息，对应地，第一主控模块51响应于工作请求信息，向第二主控模块52发送允许工作请求或不允许工作请求的工作响应信息。

可以理解的是，第一主控模块51与第二主控模块52可以是独立设置的两块芯片，也可以是集成于一体的一块芯片；此外，本申请中提及的各个功能模块可以是各自独立的功能芯片，也可以根据特定的需求选择特定功能模块进行集成。

在其中第一个实施例中，第二接口30为USB Type C接口，第二接口控制电路60于控制模块50之间通过UART或I2C的方式实现通信。

可以理解的是，第二接口控制电路60通常为对应第二接口30类型的控制电路，例如，若第二接口30设置为USB Type C接口，则第二接口控制电路60对应地设置为PD控制模块。

在其中的一个实施例中，主控模块50具有待机状态和工作状态；在待机状态下，主控模块50的电能消耗相对较低。当第一接口20和第二接口30均没有设备接入时，主控模块50处于待机状态。

进一步地，若第一接口20或者第二接口30中的任一接口接入了设备，则激活主控模块50，主控模块50由待机状态切换到工作状态。

可以理解的是，当主控模块50检测到电池包100的任一故障或接收到任一表征电池包100故障的信号时，主控模块50进入待机状态。

在其中的一个实施例中，开关模块40还包括第二开关模块，第二开关模块电连接与第二接口控制电路60与第二接口30之间，被配置为接收所述第二接口控制模块的控制信号以控制所述第二接口30的工作。当控制模块50判断第二接口30无设备接入或第二接口30与电芯组10不适合匹配工作时，控制断开第二接口控制电路。

特别地，当控制模块50进入待机状态前，断开第二开关模块，以断开部分电路的功耗，从而降低整个控制模块50的功耗；待机状态下，控制模块50仍保持对第一接口20和第二接口30的接入识别，仅保持微弱的电流供应，功耗较小。

在其中的一个实施例中，与第一接口20连接的电气设备包括第一电气设备和第二电气设备。第一电气设备的接口不同于第二电气设备。第一电气设备可以直接与电池包100的第一接口配接，第二电气设备经适配器才可与第一接口配接。

对于无法直接配接电池包100的第二电气设备，电池包100可通过导轨与适配器上的滑槽相配合，再由适配器配接到第二电气设备上匹配使用。第二电气设备不能直接配接电池包的原因可能是机械结构上不匹配，也可能是各接口配置的连接端子不匹配，还可能是机械结构不匹配同时连接端子也不匹配。通过在适配器400的一侧设置与电池包100的第一接口匹配的第一连接口，和在适配器400的另一侧设置与电气设备接口匹配的第二连接口，使得电池包100经适配器400后能与第二电气设备配接。

如图12所示，电池包100通过配接适配器400再与用电设备210或充电设备220配接，从而实现对用电设备210放电或由充电设备220充电。

特别地，适配器400的形态也非固定的，电池包100通过导轨与适配器上的滑槽相配合，适配器400设置线缆与第二电气设备配接使用。图13示出了部分可由通过线缆连接适配器400从而配接到电池包100 的电气设备。

实施例二

本实施例提供了一种电池包的充放电控制方法，该电池包包括：电芯组；第一接口，用于可拆卸地配接电气设备；第二接口，用于可拆卸地配接3C设备；开关模块，电连接于电池包的电芯组和所述第二接口之间。该电池包的充放电控制方法适用于实施例一所提供的电池包，也适用于其他类似结构的电池包。

参见图14，本实施例提供的电池包的充放电控制方法包括以下步骤：

步骤S100：检测第一接口20的电气设备200的电气设备参数。

步骤S200：检测所述第二接口30的3C设备300的3C设备参数。

步骤S300：根据所述电气设备参数控制所述第一接口20工作。

步骤S400：根据所述电气设备参数和/或所述3C设备参数控制所述开关模块40以选择允许或禁止所述第二接口30工作。

本实施例所提供的电池包的充放电控制方法于实施例一所提供的电池包属于同一发明构思，关于电池包的描述以及上述步骤可参见实施例一中的具体内容，在此不再赘述。

上述电池包的充放电控制方法中，检测第一接口20的电气设备200的电气设备参数，根据所述电气设备参数控制所述第一接口20工作，检测所述第二接口30的3C设备300的3C设备参数，根据所述3C设备参数控制所述开关模块40以控制允许或禁止所述第二接口30工作。即：通过检测第一接口20和/或第二接口30接入设备的电气设备参数和/或3C设备参数，去控制电池包通过第一接口20和/或第二接口30对外部设备的充放电，在保证电池包100安全可控的基础上，使得第一接口20和第二接口30能够同时工作，满足了用户对两个接口同时工作的需求，提高了电池包100的安全性、适用性和应用场景。

在其中的一个实施例中，根据电气设备参数控制第一接口20的步骤包括：根据所述电气设备参数判断所述电气设备200的设备类型，所述电气设备的设备类型包括用电设备和充电设备；当判断所述电气设备是用电设备210时，控制所述电芯组10通过所述第一接口20向所述用电设备210供电；当判断所述电气设备是充电设备220时，控制由所述充电设备220通过所述第一接口20向所述电芯组10充电。

可以理解的是，第一接口20接入的是用电设备210或是充电设备220，是与电动工具电池包100标准匹配的用电器和充电器，因此当第一接口20接入标准匹配的设备时，电池包100对应地执行放电或充电的动作。

在其中的一个实施例中，本实施例所提供的控制方法还包括：所述用电设备包括大功率用电设备和小功率用电设备，根据电气设备参数判断所述用电设备210是否是大功率用电设备211；若判断接入的是大功率用电设备211，则断开所述开关模块40以禁止所述第二接口30的工作。

对应地，若判断接入是小功率用电设备214或者是充电设备220时，则闭合开关模块40以允许第二接口30处的充放电工作。

需要说明的是，当第一接口20接入的是大功率用电设备211时，为了满足大功率用电设备211的输出功率需求，以及对续航时长的考虑，需要尽量减少其他接口的功率输出，因此，将禁止第二接口30的充放电工作。此种情况下，大功率用电设备通常处于较恶劣的工作环境中，用户对第二接口的需求较少，因此能够保证第一接口20的功率输出更为重要。

在其中的一个实施例中，本实施例所提供的控制方法还包括：根据电气设备参数判断所述用电设备210不是大功率用电设备211，即是小功率用电设备214时，则进一步检测所述第二接口30配接的3C设备300的3C设备参数，并根据所述3C设备参数判断所述3C设备300的设备类型；其中，3C设备300的设备类型至少包括3C负载设备和3C充电设备。

进一步地，当判断所述3C设备是3C负载设备310时，控制闭合所述开关模块40以允许所述电芯组10通过所述第二接口30向所述3C负载设备310供电；

当判断所述3C设备是3C充电设备320时，控制闭合所述开关模块40以允许由所述3C充电设备320通过所述第二接口30对所述电芯组10充电。

在传统方案中，电池包100通过第一接口20对外放电时，通常存在如下两种情况：第一，不对第二接口30的充放电进行管控；第二，直接禁止第二接口30的供电。因此对于第一种情况下，当第一接口20所需的输出功率较大时，第二接口30不受管控，仍可对外输出功率，这将直接影响电池包100对大功率用电设备的输出功率不足，导致动力不足而无法满足工作需求，或者将缩短电池包100的续航时间。而对于第二种情况下，若第一接口20所需的输出功率较小时，是能够支持对第二接口30的正常供电的，此时若直接禁止第二接口30的供电，用户将无法同时使用第二接口30实现对3C负载设备的供电，因而产生了不便。

为了解决这种问题，本实施例对第一接口20接入的电气设备200检测电气设备参数并判断是否是大功率用电设备210，针对第一接口20接入的用电设备的功率需求来有条件地选择是否允许第二接口30的工作，既满足了对大功率输出的要求，又在电池包100处于小功率输出时，支持两个接口同时工作，不仅提高了便利程度和适用性，也提高了电池包100的安全性和续航能力。

需要说明的是，当第一接口20接入非大功率用电设备220，而第二接口30接入3C负载设备或3C充电设备时，允许两个接口同时工作，即允许同时放电，或允许边充边放。对于此种条件下的同时放电和边充边放，上一实施例已给出具体描述，在此不再赘述。

在其中的一个实施例中，当判断电气设备200是充电设备220时，检测第二接口30的3C设备200的3C设备参数，并根据3C设备参数控制开关模块40以控制允许或禁止第二接口30工作的步骤，具体包括：

检测第二接口30配接的3C设备300的3C设备参数，并根据3C设备参数判断3C设备300的设备类型；

当判断3C设备是3C负载设备310时，闭合开关模块40以允许所述电芯组10通过第二接口30向3C负载设备310供电。

即，当电池包100的第一接口20接入了充电设备220时，进一步地检测第二接口30的3C设备参数。若第二接口30接入了3C负载设备310，则允许对3C负载设备供电，即在特定情况下，允许两个接口的边充边放。

在其中一个实施例中，当判断第一接口20接入了充电设备220时，本实施例提供的控制方法还包括：若第二接口30接入了3C充电设备320时，

检测第一接口20接入的充电设备220对电芯组10的第一充电电流I _专，及第二接口30接入的3C充电设备320对电芯组10的第二充电电流I _3C；

当判断第一充电电流I _专与第二充电电流I _3C之和I _专+I _3C高于电芯组10的充电电流阈值I _MAX时，断开开关模块40以禁止3C充电设备320通过第二接口30对电芯组10充电。

即：当电池包100的两个接口均接入了充电设备时，需要分别检测两个充电设备对电芯组10的充电电流I _专与I _3C，并比较两个充电电流之和I _专+I _3C与电池包100预存的最大充电电流阈值I _MAX，若高出了最大充电电流阈值I _MAX，为了保证电芯组10不受损坏，需断开第二接口30的充电。当两个充电社保同时充电时，能在一定程度上提高充电速率，且电池包100在检测充电电流过大时，也会及时断开附加的3C充电设备的充电，保证的电池组的安全。

在其中的一个实施例中，本实施例提供的充放电控制方法还包括：

电气设备参数至少包括表征电气设备类型的参数，所述表征电气设备类型的参数至少包括端子设置参数、设备类型、电压、电流、温度、功率和电参数的变化率。通过检测的上述表征电气设备类型的参数，对第一接口20接入的电气设备类型进行准确判断，从而实现对第二接口30充放电工作的实时控制，以达到安全且便利的效果。

在其中的一个实施例中，本实施例提供的充放电控制方法还包括：根据所述表征电气设备类型的参数判断所述电气设备的设备类型；当电气设备是用电设备210时，

当电气设备参数中的至少一种参数满足预设条件，例如至少一种参数不小于预设阈值时，判断用电设备210是大功率用电设备211；其中，电气设备参数至少包括设备类型、电压、电流、温度、功率等参数；具体地，电气设备参数至少包括表征电气设备类型的参数，所述表征电气设备类型的参数至少包括端子设置参数、设备类型、电压、电流、温度、功率和电参数的变化率。例如，当用电设备的功率不小于预设功率，或用电设备的电机功率不小于预设电机功率，或用电设备中配备了电机时，用电设备被判定为大功率用电设备。

又例如，若使用端子设置参数作为表征电气设备类型的参数进行判断时，若识别到用电设备210未设置通信端子时，判断用电设备210为小功率用电设备211，控制允许电池包100对第二接口30的充放电；若识别到用电设备210至少设置一个通信端子时，使用通信端子实现电池包100与用电设备210之间的信号传输。

具体地，当第一接口20接入电气设备200时，电池包100的电源端子21、24和两个通信端子22、23均接入电气设备200的接口。若控制模块50检测到模拟通信端子23处电平发生变化，或检测到表征特定状态的电平信号，判断电气设备200设置了模拟通信端子23’，并通过模拟通信端子23进行信号传输；第一接口20接入电气设备200时，电池包100通过数字通信端子22发出握手信号，若未在预定时间内接收到电气设备200的握手回复信号或接收到非对应的握手回复信号，则判断电气设备200未设置数字通信端子22’；反之若握手成功，则通过数字通信端子22进行通信，并基于通信获取电气设备参数，控制第一接口20和第二接口30的充放电工作。

在其中的一个实施例中，在检测第一接口20的电气设备200的电气设备参数和/或检测第二接口30的3C设备300的3C设备参数的步骤之前，本实施例提供的充放电控制方法还包括：

检测第一接口20和/或第二接口20的配接状态，若判断第一接口20和/或第二接口30接入了设备，与电气设备200和/或3C设备300建立通信，并检测第一接口20和/或第二接口30的接入设备的对应电气设备参数和/或3C设备参数。

具体的，控制模块50会对第一接口20和第二接口30的设备接入进行判断和识别，有设备接入时，通过通信端子23和/或24激活控制模块50，同时控制模块50与对应设备通过通信端子23和/或24建立通信。

在其中的一个实施例中，电池包100的第一接口20设置了电源正极端子21、电源负极端子24、数字通信端子22和模拟通信端子23。对应地，电气设备的接口20’对应设置了电源正极端子21’、电源负极端子24’、数字通信端子22’和模拟通信端子23’。此时，控制模块50通过数字和模拟两种方式与电气设备200通信

在其中的一个实施例中，当第一接口20接入的电气设备200仅设置了数字通信端子22’和模拟通信端子23’中的一个，即：只有数字通信端子22’或只有模拟通信端子23’，则控制模块50通过对应的方式与电气设备200进行通信。

特别地，若判断电气设备200未设置通信端子，仅设置了电源端子，则判断电气设备200为小功率工具以进行控制。关于判断方式和具体通信控制，请参见实施例一的描述，在此不再赘述。

下面结合图15，以一个具体示例对本实施例提供的充放电控制方法进行说明：

步骤S500：识别第一接口20处的电气设备200的接入状态；控制模块50循环监测第一接口20处的设备接入情况，若识别到电气设备200接入，立即执行S502。

步骤S502：第一接口20插入设备后，检测插入的电气设备200的电气设备参数，并根据电气设备参数判断电气设备200的设备类型。根据不同的设备类型，对第一接口20和第二接口30选择不同的充放电控制策略。

若判断电气设备200是大功率工具211，则执行步骤S510；若判断电气设备200为非大功率用电设备，则执行步骤S520；若判断电气设备是充电设备220即专用充电器220，则执行步骤S560。

步骤S512：判断第一接口20接入了大功率用电设备211时，控制模块50根据检测的电气设备参数获知大功率用电设备211的用电需求，并检测电芯组的参数判断是否适合放电，若电芯组10适合放电，则控制电芯组匹配大功率用电设备211的用电需求控制电芯组通过第一接口20对外放电，同时进入步骤S514。

可以理解的是，若无法获知大功率用电设备211的用电需求，则电池包100以全功率对第一接口20输出电能。

步骤S514：控制模块50输出禁止指令，或直接控制，以断开开关模块40，从而禁止第二接口30的充放电，避免了大功率用电设备211在工作的过程中对第二接口30电通路的损伤，也保证了大功率用电设备211的供电需求。

步骤S522：判断第一接口20接入了非大功率用电设备，如小功率用电设备214时，控制模块50根据检测的电气设备参数获知小功率用电设备214的用电需求，并检测电芯组的参数判断是否适合放电，若电芯组10适合放电，则控制电芯组匹配小功率用电设备214的用电需求控制电芯组10通过第一接口20对外放电，同时进入步骤S523。

步骤S523：小功率用电设备214接入第一接口20时，允许第二接口30的工作。控制模块识别第二接口30的设备接入情况，若无设备接入，则继续循环检测，若接入了3C设备300，检测3C设备300的3C设备参数，并判断3C设备300的设备类型。若判断3C设备300是3C负载设备310，进入步骤S524；若判断3C设备300是3C充电设备320，进入步骤S526。

步骤S524-S525：当判断3C设备300是3C负载设备310时，输出允许指令，闭合电芯组10与第二接口20的电通路。控制模块50根据检测的3C设备参数获知3C负载设备310的用电需求，并检测电芯组的参数判断是否适合放电，若电芯组10适合放电，则控制电芯组匹配3C负载设备310的用电需求，控制允许电芯组10通过第二接口30对3C负载设备放电；若控制模块50根据检测的3C设备参数获知3C负载设备310的充满信号时，控制模块50进入待机模式。

步骤S526-S527：当判断3C设备300是3C充电设备320时，输出允许指令，闭合电芯组10与第二接口20的电通路。控制模块50根据检测的3C设备参数获知3C充电设备320的充电能力，并检测电芯组的参数判断是否适合充电，若电芯组10适合充电，则控制3C充电设备320的充电能力与电芯组10的充电需求相匹配，控制允许第二接口30接受来自3C充电设备的充电。

步骤S562：判断第一接口20接入了充电设备220时，检测电芯组的参数判断是否适合充电，若电芯组10适合充电，控制由充电设备220即专用充电器通过第一接口20对电芯组10充电；同时进入步骤S563。

步骤S563：充电设备220接入第一接口20时，允许第二接口30的工作。控制模块识别第二接口30的设备接入情况，若无设备接入，则继续循环检测，若接入了3C设备300，检测3C设备300的3C设备参数，并判断3C设备的设备类型。若判断3C设备300是3C负载设备310，进入步骤S570；若判断3C设备300是3C充电设备320，进入步骤S580。

步骤S570-S572：当判断3C设备300是3C负载设备310时，输出允许指令，闭合电芯组10与第二接口20的电通路。控制模块50根据检测的3C设备参数获知3C负载设备310的用电需求，并检测电芯组的参数判断是否适合放电，若电芯组10适合放电，则控制电芯组匹配3C负载设备310的用电需求，控制允许电芯组10通过第二接口30对3C负载设备放电；若控制模块50根据检测的3C设备参数获知3C负载设备310的充满信号时，控制模块50进入待机模式。

步骤S580-S582：当判断3C设备300是3C充电设备320时，输出允许指令，闭合电芯组10与第二接口20的电通路。同时进入步骤S583。

步骤S583-S584：检测充电设备220即专用充电器220对电芯组的第一充电电流I _专，同时检测3C充电设备320对电芯组10充电的充电电流I _3C，将充电设备220即专用充电器220的充电电流I _专与3C充电设备320的充电电流I _3C之和与预存储的最大允许充电电流I _MAX比较，并根据比较结果控制第二接口30的工作，进入步骤S586/S588。

步骤S586：若充电电流之和I _专+I _3C不高于最大允许充电电流I _MAX，输出允许指令，控制允许第二接口30接受来自3C充电设备的充电。

步骤S588：若充电电流之和I _专+I _3C大于最大允许充电电流I _MAX，输出禁止指令，控制禁止第二接口30接受来自3C充电设备的充电。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

一种电池包，其特征在于，所述电池包包括:

电芯组；

第一接口，用于可拆卸地配接电气设备；

第二接口，用于可拆卸地配接3C设备；

开关模块，电连接于电池包的电芯组和所述第二接口之间；

所述电池包还包括控制模块，所述控制模块被配置为，

检测所述第一接口接入的电气设备的电气设备参数，检测所述第二接口接入的3C设备的3C设备参数；并根据所述电气设备参数控制所述第一接口工作，根据所述电气设备参数和/或所述3C设备参数控制允许所述第二接口工作；

所述控制模块通过控制所述开关模块以允许所述第二接口的工作。
根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，

所述开关模块包括第一开关模块，所述第一开关模块包括开关元件和开关驱动电路，所述开关驱动电路电连于所述控制模块与所述开关元件之间，所述控制模块控制所述开关驱动电路驱动闭合所述开关元件以允许所述第二接口工作。
根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，

所述控制模块被配置为，根据所述电气设备参数判断所述电气设备的设备类型，所述电气设备的设备类型包括用电设备和充电设备；

当所述控制模块判断所述电气设备是所述用电设备时，所述控制模块控制所述电芯组通过所述第一接口向所述用电设备供电；

当所述控制模块判断所述电气设备是所述充电设备时，所述控制模块控制由所述充电设备通过所述第一接口向所述电芯组充电。
根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，

所述用电设备包括大功率用电设备和小功率用电设备；

所述控制模块还被配置为，

当所述控制模块判断所述用电设备是大功率用电设备时，所述控制模块控制所述开关模块以禁止所述第二接口工作；

当所述控制模块判断所述用电设备是小功率用电设备或充电设备时，所述控制模块控制所述开关模块以允许所述第二接口工作。
根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，

所述控制模块还被配置为，根据所述3C设备参数判断所述3C设备的设备类型，所述3C设备的设备类型至少包括3C负载设备和3C充电设备。
根据权利要求4和5所述的电池包，其特征在于，

当所述控制模块判断所述电气设备是小功率用电设备；

且当所述控制模块判断所述3C设备是所述3C负载设备时，所述控制模块控制所述开关模块以允许所述电芯组通过所述第二接口向所述3C负载设备供电；

当所述控制模块判断所述3C设备是所述3C充电设备时，所述控制模块控制所述开关模块以允许由所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电。
根据权利要求4和5所述的电池包，其特征在于，

当所述控制模块判断所述电气设备是充电设备，

且当所述控制模块判断所述3C设备是3C负载设备时，所述控制模块控制所述开关模块以允许所述电芯组通过所述第二接口向所述3C负载设备供电。
根据权利要求4和5所述的电池包，其特征在于，

当所述控制模块判断所述3C设备是3C充电设备时，所述控制模块被配置为：

检测所述第一接口接入的所述充电设备对所述电芯组的第一充电电流，及所述第二接口接入的所述3C充电设备对所述电芯组的第二充电电流；

当所述控制模块判断所述第一充电电流与所述第二充电电流之和高于所述电芯组的最大充电电流阈值时，所述控制模块控制断开所述开关模块以禁止所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电；

当所述控制模块判断所述第一充电电流与所述第二充电电流之和不高于所述电芯组的最大充电电流阈值时，所述控制模块控制所述开关模块以允许所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电。
根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述电气设备参数至少包括表征电气设备类型的参数，所述表征电气设备类型的参数至少包括端子设置参数、设备类型、电压、电流、温度、功率和电参数的变化率。
根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，

所述控制模块根据所述表征电气设备类型的参数判断所述电气设备的设备类型；

所述控制模块判断所述电气设备是所述用电设备时，所述控制模块被配置为，当判断所述电气设备参数中的至少一种参数不小于预设阈值时，判断所述用电设备是大功率用电设备。
根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，

所述第一接口包括电源端子和至少一个通信端子，所述通信端子用于所述控制模块与所述电气设备通信。
根据权利要求11所述的电池包，其特征在于，

所述电池包与所述电气设备通过数字通信和/或模拟通信的方式进行通信。
根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，

所述电池包还包括第二接口控制电路，所述第二接口控制电路串联于所述控制模块与所述第二接口之间，所述第二接口控制电路检测所述第二接口配接的所述3C设备的所述3C设备参数并传输给所述控制模块，或接收所述控制模块的控制信号以控制所述第二接口的充放电。
根据权利要求13所述的电池包，其特征在于，

所述开关模块还包括第二开关模块，所述第二开关模块电连于所述第二接口控制电路与所述第二接口之间，被配置为接收所述第二接口控制电路的控制信号以控制所述第二接口的工作。
根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，

所述第二接口为USB Type-C接口，所述第二接口控制电路与所述控制模块之间通过UATR或I2C的方式实现通信。
一种电池包的充放电控制方法，所述电池包包括：电芯组；第一接口，用于可拆卸地配接电气设备；第二接口，用于可拆卸地配接3C设备；开关模块，电连接于电池包的电芯组和所述第二接口之间；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

检测所述第一接口接入的电气设备的电气设备参数；

检测所述第二接口接入的3C设备的3C设备参数；

根据所述电气设备参数控制所述第一接口工作；

根据所述电气设备参数和/或所述3C设备参数控制所述开关模块以选择允许所述第二接口的工作。
根据权利要求16所述的充放电控制方法，其特征在于，所述根据所述电气设备参数控制所述第一接口工作的步骤包括：

根据所述电气设备参数判断所述电气设备的设备类型，所述电气设备的设备类型包括用电设备和充电设备；

当判断所述电气设备是用电设备时，控制所述电芯组通过所述第一接口向所述用电设备供电；

当判断所述电气设备是充电设备时，控制由所述充电设备通过所述第一接口向所述电芯组充电。
根据权利要求17所述的电池包的充放电控制方法，其特征在于，所述用电设备包括大功率用电设备和小功率用电设备；所述根据所述电气设备参数控制所述第一接口工作的步骤还包括：

若根据所述电气设备参数判断所述电气设备是大功率用电设备时，

断开所述开关模块以禁止所述第二接口的工作；

若判断所述电气设备是小功率用电设备或充电设备时，闭合所述开关模块以允许所述第二接口工作。
根据权利要求16所述的充放电控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

根据所述3C设备参数判断所述3C设备的设备类型；所述3C设备的设备类型至少包括3C负载设备和3C充电设备。
根据权利要求18和19所述的充放电控制方法，其特征在于，所述根据所述电气设备参数和/或所述3C设备参数控制所述开关模块以选择允许所述第二接口工作的步骤包括：

当判断所述电气设备是小功率用电设备，且

当判断所述3C设备是3C负载设备时，闭合所述开关模块以允许所述电芯组通过所述第二接口向所述3C负载设备供电；

当判断所述3C设备是3C充电设备时，闭合所述开关模块以允许由所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电。
根据权利要求18和19所述的充放电控制方法，其特征在于，所述根据所述电气设备参数和/或所述3C设备参数控制所述开关模块以选择允许所述第二接口工作的步骤包括：

当判断所述电气设备是充电设备，且

当判断所述3C设备是3C负载设备时，闭合所述开关模块以允许所述电芯组通过所述第二接口向所述3C负载设备供电。
根据权利要求18和19所述的充放电控制方法，其特征在于，所述根据所述电气设备参数和/或所述3C设备参数控制所述开关模块以选择允许所述第二接口工作的步骤包括：

当判断所述电气设备是充电设备，且

当根据所述3C设备参数判断所述3C设备是所述3C充电器时，

检测所述第一接口接入的所述充电设备对所述电芯组的第一充电电流，及所述第二接口接入的所述3C充电设备对所述电芯组的第二充电电流；

当判断所述第一充电电流与所述第二充电电流之和高于所述电芯组的最大充电电流阈值时，断开所述开关模块以禁止所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电；

当判断所述第一充电电流与所述第二充电电流之和不高于所述电芯组的最大充电电流阈值时，闭合所述开关模块以允许所述3C充电设备通过所述第二接口对所述电芯组充电。
根据权利要求18所述的充放电控制方法，其特征在于，

所述电气设备参数至少包括表征电气设备类型的参数，所述表征电气设备类型的参数至少包括端子设置参数、设备类型、电压、电流、温度、功率和电参数的变化率。
根据权利要求23所述的充放电控制方法，其特征在于，所述充放电控制方法还包括：

根据所述表征电气设备类型的参数判断所述电气设备的设备类型；

当判断所述电气设备是用电设备时，

当所述电气设备参数中的至少一种参数不小于预设阈值时，判断所述用电设备是大功率用电设备。
根据权利要求16所述的充放电控制方法，其特征在于，所述检测所述第一接口的电气设备参数和/或检测所述第二接口的3C设备的3C设备参数的步骤之前，所述充放电控制方法还包括：

检测所述第一接口和/或所述第二接口的配接状态，若判断所述第一接口和/或所述第二接口接入了设备，获取所述第一接口和/或第二接口的接入设备的对应电气设备参数和/或3C设备参数。