电池包及带有该电池包的电动工具的制作方法

本发明涉及电动工具领域，特别涉及一种电池包及带有该电池包的电动工具。

背景技术：

目前部分电动工具上预留有电池温度检测接口，而用于采集电池包内温度进行过温保护的控制回路位于充电器或者使用工具上；如此，当外部电路(如电动工具内)出现故障时，控制回路的过温保护将会失控，从而导致电池损坏或带来电池包爆炸等安全风险。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种内部设置有温升保护系统以提高安全性的电池包。

还有必要提供一种带有该电池包的电动工具。

电池包包括电池组以及对所述电池组内温度进行过温保护的温升保护系统；电池组包括若干节电池；所述温升保护系统包括温度采集模块、检测模块、控制开关以及控制模块，所述电池组与外部设备形成充放电回路，所述控制开关电连接于所述充放电回路中，所述温度采集模块用于检测所述电池组内的温度并产生对应电池温度信号，所述检测模块用于检测所述电池组的充放电状态并输出对应的充放电信号；所述控制模块包括转换单元、识别单元、比较单元以及处理单元，所述转换单元用于接收并将所述电池温度信号转换为对应的电池温度值，所述比较单元用于检测当前电池组内的电池温度值是否超过电池组当前状态的温度保护值，所述识别单元用于响应所述充放电信号识别电池组当前的充放电状态，所述处理单元用于当电池组内的电池温度值超过电池组当前状态的温度保护值时控制所述控制开关断开所述电池组与所述外部设备之间的充放电回路。

在其中一个实施例中，所述温度采集模块包括至少设置于所述电池组中心 区域内相邻两节电池之间以及设置于所述电池组表面靠近所述控制模块一侧的两组温度采集模块。

在其中一个实施例中，所述每组温度采集模块包括温度检测电阻与第一分压电阻，所述温度感应电阻与所述第一分压电阻串联，且两者的公共端与所述控制模块电连接，所述温度感应电阻的另一端接地，所述第一分压电阻的另一端与电源接入端连接。

在其中一个实施例中，所述每组温度采集模块包括限流电阻，所述温度感应电阻与所述第一分压电阻的公共端通过所述限流电阻与所述控制模块电连接。

在其中一个实施例中，所述温度采集模块还包括滤波电容，所述滤波电容的一端与所述温度感应电阻与所述第一分压电阻的公共端连接，另一端接地。

在其中一个实施例中，所述检测模块包括第一端口、第二端口以及第三端口，所述第一端口与所述外部设备电连接，所述第二端口电连接于所述电池组与所述控制开关之间，所述第三端口与所述控制模块电连接，所述控制开关电连接于所述第一端口与所述第二端口之间，且还同时与所述控制模块电连接。

在其中一个实施例中，所述温升保护系统包括报警指示模块，所述处理单元用于当所述电池组内的电池温度值超过电池组当前状态的温度保护值时控制所述控制开关断开所述电池组与所述外部设备之间的放电回路并产生报警信号，所述报警指示模块用于响应所述报警信号发出报警信息。

在其中一个实施例中，所述温升保护系统还包括复位模块，所述复位模块用于响应用户操作产生复位信号，所述温度保护值包括所述电池组处于充电状态时的第一温度保护值以及所述电池组处于放电状态时的第二温度保护值，所述处理单元响应所述复位信号关闭所述报警信息并重新启动所述温升保护系统，且用于当所述电池组内的电池温度值继续超过电池组当前状态的温度保护值时，继续控制所述控制开关断开所述电池组与所述外部设备之间的放电回路，并用于当所述电池组内的电池温度值低于所述第一温度保护值或所述第二温度保护值时控制所述控制开关重新闭合所述电池组与所述外部设备之间的充电回路。

在其中一个实施例中，所述复位模块包括复位开关以及第二分压电阻，所述复位开关与所述第二分压电阻串联，且两者的公共端与所述控制模块电连接，所述复位开关的另一端接地，所述第二分压电阻的另一端与电源接入端连接。

电动工具包括主体以及用于为所述主体提供电力的电池包，所述电池包为上述所述的电池包。

本发明中温升保护系统设置于高压电池包内部，且温升保护系统对高压电池包内温度的检测采用多点检测的方式，以综合反映电池包的温度并提高电池包的安全性。

附图说明

图1为本发明一实施方式的电动工具中电池包的结构示意图；

图2为图1所示的电池包中温升保护系统的模块示意图；

图3为图2所示的电池包中温升保护系统的电路示意图。

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较佳实施例。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

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。

请参照图1与图2，本发明电动工具在本实施例中的包括主体(图未示)以及用于为主体提供电力的电池包10。其中，主体内设置有电机、传动机构等部 件。且根据电动工具实现的功能不同，主体上还对应安装有用于实现该功能的工作头，例如本发明中电动工具为割草机，工作头则相应的可为设置于主体上的刀片。电池包10可拆卸地安装于电动工具主体内，亦可为独立于电动工具主体外与电动工具主体电连接的充电装置。

电池包10包括电池组11、温升保护系统13以及显示模块15。电池组11由多节电池共同组成。当电池包10与电动工具主体或外部电源(以下简称外部设备)电连接后，电池组11与外部设备形成充放电回路。温升保护系统13用于对电池组11内温度进行温度检测，以对电池包10实行过温保护。显示模块15设置于电池组11外，用于显示电池包10工作状态信息。其中，电池包10的工作状态包括充电状态、放电状态、报警状态等。在本具体实施例中，电池组11为由24节锂离子电池组成高压锂电池包。

温升保护系统13包括温度采集模块130、检测模块131、控制开关132以及控制模块133。

温度采集模块130用于检测电池组11内的温度并产生对应电池温度信号。在本具体实施例中，温度采集模块130至少包括设置于电池组11中心区域内相邻两节电池之间的第一温度采集模块1301以及设置于电池组11表面靠近控制模块133一侧的第二温度采集模块1302。由于电池组11中心区域内温度较高，且由于控制模块133包括板体1338及设置于板体1338上的各种发热器件(例如，以下提到的转换单元1330、识别单元1332、比较单元1334、处理单元1336等)，其工作时所产生的热量将影响电池组11对应区域的温度，因此将第一温度采集模块1301与第二温度采集模块1302分别设置于电池组11中上述两个温度较高的位置，以检测电池温度值最高点，确保所有电池不会因过温而受到损坏。

请一并参看图3，第一温度采集模块1301与第二温度采集模块1302均包括温度检测电阻R以及第一分压电阻R1。在其它一些实施例中，温度采集模块130的数量以及位置可以根据需要而定。

温度感应电阻R与第一分压电阻R1串联，且两者的公共端与控制模块133电连接，温度感应电阻R的另一端接地，第一分压电阻R1的另一端与电源接入 端U1连接。在本具体实施例中，温度感应电阻R为热敏电阻，其阻值随电池组11内温度的变化也相应发生变化。

进一步地，每组温度采集模块130还包括限流电阻R2，温度感应电阻R与第一分压电阻R1的公共端通过限流电阻R2与控制模块133电连接。

进一步地，每组温度采集模块130还包括滤波电容C，滤波电容C的一端与温度感应电阻R与第一分压电阻R1的公共端连接，另一端接地。

控制模块133包括转换单元1330，转换单元1330用于接收并将电池温度信号转换为对应的电池温度值T。具体地，转换单元1330用于将温度感应电阻R在不同阻值下的电压值转换为对应的电池温度值T。其中，电池温度T分别包括第一温度采集模块1301与第二温度采集模块1302采集的电池组11中不同位置的温度。

检测模块131用于检测电池组11的充放电状态，并输出对应的充放电信号。具体地，检测模块131包括第一端口1311、第二端口1312以及第三端口1313。第一端口1311与外部设备电连接，第二端口1312电连接于电池组11与控制开关132之间。第三端口1313与控制模块133电连接以将对应充放电信号输出至控制模块133。

控制开关132电连接于电池组11与外部设备之间的充放电回路中，用于控制充放电回路的断开与闭合。在本具体实施例中，控制开关132电连接于第一端口1311与第二端口1312之间，且还同时与控制模块133电连接，用于在控制模块133的控制下断开或闭合电池组11与外部设备之间的充放电回路。第一端口1311与第二端口1312共同用于检测控制开关132两端的电压值或电流值，以检测电池组11的充放电状态并输出对应的充放电信号。在本具体实施例中，检测模块131可由专用IC、或霍尔电流传感电路、或电压检测电路构成，以将电池组11的充放电状态反馈给控制模块133。控制开关132为并联设置有两个MOS管，在其它一些实施例中，控制开关132亦可为继电器等。

控制模块133还包括识别单元1332、比较单元1334以及处理单元1336。识别单元1332用于响应充放电信号识别电池组11当前的充放电状态。比较单元1334用于检测当前电池组11内的电池温度值T是否超过电池组11当前状态 的温度保护值。其中，温度保护值包括电池组11处于充电状态时的第一温度保护值T1以及电池组11处于放电状态时的第二温度保护值T2。处理单元1336用于当电池组11内的电池温度值T超过电池组11当前状态的预定温度保护值时控制控制开关断开电池组11与外部设备之间的充放电回路并产生报警信号。

具体地，当第一温度采集模块1301与第二温度采集模块1302两者中任意一者采集的电池组11内电池组11当前状态的预定温度保护值时，处理单元1336将控制控制开关断开电池组11与外部设备之间的充放电回路并产生报警信号。

进一步地，温升保护系统13还包括报警指示模块134，报警指示模块134用于响应报警信号发出报警信息。其中，在本具体实施例中，报警信息为发光提示的指示灯，在其它一些实施例中，报警信息亦可为用户预先录制的语音信息和/或蜂鸣等警示音等，在此不作限定。

进一步地，温升保护系统13还包括复位模块135，复位模块135用于响应用户操作产生复位信号。具体地，复位模块135包括复位开关1350以及第二分压电阻R3。其中，复位开关1350可为按键或其他人机交互方式的触摸开关。复位开关1350与第二分压电阻R3串联，且两者的公共端与控制模块133电连接，复位开关1350的另一端接地，第二分压电阻R3的另一端与电源接入端U2连接。

处理单元1336还用于响应复位信号关闭报警指示模块134并重新启动温升保护系统13，且用于当电池组11内的电池温度值继续超过电池组当前状态的第一温度保护值T1或第二温度保护值T2时，继续控制控制开关132断开电池组11与外部设备之间的放电回路，并还用于当电池组11内的电池温度值T低于第一温度保护值T1或第二温度保护值T2时控制控制开关132重新闭合电池组11与外部设备之间的充电回路。

具体地，当识别单元1332响应充放电信号识别电池组11当前处于充电状态，且同时比较单元1334检测当前电池组11内的电池温度值T超过第一温度保护值T1时，控制控制开关132断开电池组11与外部设备之间的充电回路并产生报警信号，以起到保护作用；当电池温度值T低于第一温度保护值T1的同时，用户按下复位模块135的复位开关1350，处理单元1336控制控制开关重新打开充电回路，并关闭报警指示灯。

当识别单元1332响应充放电信号识别电池组11当前处于放电状态，且同时比较单元1334检测当前电池组11内的电池温度值T超过第二温度保护值T2时，控制控制开关132断开电池组11与外部设备之间的放电回路并产生报警信号，以起到保护作用。当电池温度值T低于第二温度保护值T2的同时，用户按下复位模块135中复位开关1350，处理单元1336控制控制开关重新打开充电回路，并关闭报警指示灯。

本发明中温升保护系统13设置于高压电池包10内部，且温升保护系统13对高压电池包10内温度的检测采用多点检测的方式，以综合反映电池包10的温度并提高电池包10的安全性。

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本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。