本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)電池包的系統(tǒng)和應(yīng)用于該電池包的保護(hù)方法。

背景技術(shù)：

在電動(dòng)工具領(lǐng)域，電池包是一種常用的供電裝置，其能夠提高使用電動(dòng)工具的便捷性和移動(dòng)性。

為了防止用戶在使用電池包時(shí)使電池包放電過(guò)度從而損壞電池包內(nèi)部的電芯，電池包都具有過(guò)放保護(hù)模塊，以防止電池過(guò)度放電受到損害。當(dāng)前的保護(hù)邏輯是根據(jù)電池包外接端電壓來(lái)判斷電池電量，當(dāng)檢測(cè)到的端電壓小于一個(gè)定值時(shí)，切斷電源。

但是，由于電芯本身存在內(nèi)阻，內(nèi)阻會(huì)影響對(duì)電池包外接端（正、負(fù)極）的電壓從而使測(cè)量得到的電壓并不能真實(shí)的反映電池包的實(shí)際電量，尤其是在低溫條件下，電芯內(nèi)阻急劇增大，使以往的判斷方式產(chǎn)生較大誤差，即使電池包還剩余相當(dāng)?shù)碾娏浚捎谶^(guò)放保護(hù)模塊錯(cuò)誤判斷導(dǎo)致電池包無(wú)法提供電能輸出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種電池包保護(hù)方法，包括：

使電池包放電；

檢測(cè)電池包溫度T；

檢測(cè)電池包的放電電流I；

檢測(cè)電池包的放電電壓U1；

根據(jù)電池包溫度T或放電電壓U1獲得內(nèi)阻參量R；

根據(jù)公式U2=U1+IR計(jì)算電量電壓U2；

判斷電量電壓U2是否小于預(yù)設(shè)閾值，如果是則限制電池包放電。

前述的電池包保護(hù)方法，其特征在于：

當(dāng)電量電壓U2大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，允許電池包放電。

前述的電池包保護(hù)方法，其特征在于：

電池包溫度T和放電電流I的組合與內(nèi)阻參量一一對(duì)應(yīng)。

前述的電池包保護(hù)方法，其特征在于：

電池包電壓為電池包在放電時(shí)其正負(fù)極之間的電壓。

前述的電池包保護(hù)方法，其特征在于：

限制電池包放電由電池包或使電池包放電的電動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)。

一種用于保護(hù)電池包的系統(tǒng)，包括：

溫度檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)電池包的溫度；

電流檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)電池包的電流；

電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)電池包的電壓；

控制模塊，能使電池包放電；

控制模塊使電池包處于放電狀態(tài)時(shí)，電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電池包的放電電流，電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電池包的放電電壓，進(jìn)而控制模塊根據(jù)公式U2=U1+IR計(jì)算電量電壓U2，然后根據(jù)電量電壓U2與預(yù)設(shè)閾值的比較結(jié)果控制電池包是否放電；其中R為內(nèi)阻參量，控制模塊根據(jù)溫度檢測(cè)模塊和電壓檢測(cè)模塊的檢測(cè)結(jié)果獲得內(nèi)阻參量R。

前述的系統(tǒng)，其特征在于：

控制模塊在電量電壓小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)限制電池包放電。

前述的系統(tǒng)，其特征在于：

溫度檢測(cè)模塊設(shè)置在電池包中。

前述的系統(tǒng)，其特征在于：

電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、控制模塊中至少一個(gè)設(shè)置在電池包中。

前述的系統(tǒng)，其特征在于：

電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、控制模塊中至少一個(gè)設(shè)置在電池包所適配的電動(dòng)工具中。

本發(fā)明的有益之處在于使電池包即使在低溫的條件下仍能通過(guò)檢測(cè)電壓和電流的方式判斷電池包所具有的確切電量，從而準(zhǔn)確的采取過(guò)放保護(hù)動(dòng)作。

附圖說(shuō)明

圖1是電動(dòng)工具與電池包組合的外觀示意圖；

圖2是用于保護(hù)電池包的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖；

圖3是用于保護(hù)電池包的系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的框圖；

圖4是電池包保護(hù)方法的一個(gè)實(shí)例的邏輯框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。

圖1所示的組合100包括：電動(dòng)工具101和電池包102。電動(dòng)工具101可以是一個(gè)鉆類工具，電池包102能為電動(dòng)工具101供電。在電池包102結(jié)合至電動(dòng)工具101時(shí)它們能夠構(gòu)成一個(gè)使電池包102放電的回路。

如圖2所示的用于保護(hù)電池包的系統(tǒng)可以包括：溫度模塊11、電流檢測(cè)模塊12、電壓檢測(cè)模塊13以及控制模塊14。

如圖2所示，控制模塊14分別與溫度模塊11、電流檢測(cè)模塊12以及電壓檢測(cè)模塊13相連接。

溫度模塊11用于檢測(cè)電池包的溫度，電流檢測(cè)模塊12設(shè)置在電池包中電芯的放電回路中檢測(cè)電池包的放電電流，電壓檢測(cè)模塊13用于檢測(cè)電池包的電壓。

更具體而言，電壓檢測(cè)模塊13檢測(cè)電池包的正極端子B+和負(fù)極端子B-之間的電壓。

在該系統(tǒng)中，控制模塊14能使電池包處于放電狀態(tài)時(shí)，電流檢測(cè)模塊12檢測(cè)電池包的放電電流，電壓檢測(cè)模塊13檢測(cè)電池包的放電電壓，進(jìn)而控制模塊14根據(jù)公式U2=U1+IR計(jì)算電量電壓U2，然后根據(jù)電量電壓U2與預(yù)設(shè)閾值的比較結(jié)果控制電池包是否放電，具體而言在電量電壓U2小于預(yù)設(shè)值時(shí)使電池包停止放電；其中R為內(nèi)阻參量，控制模塊14根據(jù)溫度模塊11或電流檢測(cè)模塊12的檢測(cè)結(jié)果獲得內(nèi)阻參量R。

由于電池包溫度以及電芯的電量在處于極限情況下都會(huì)對(duì)電芯的內(nèi)阻造成較大的影響，比如在電芯電量處于接近放光時(shí)與電芯電量在接近50%時(shí)，即使在相同的溫度下，電芯的內(nèi)阻是不同；相對(duì)的，在較低的溫度時(shí)和在較高的溫度時(shí)，即使電芯電量同樣在50%，電芯的內(nèi)阻也是不同的。

作為一種可選方案，控制模塊14可以根據(jù)溫度模塊11和電流檢測(cè)模塊12的結(jié)果綜合獲得內(nèi)阻參量R，在本申請(qǐng)權(quán)利要求中的“控制模塊14根據(jù)溫度模塊11或電流檢測(cè)模塊12檢測(cè)結(jié)果獲得內(nèi)阻參量R”應(yīng)當(dāng)理解為至少根據(jù)它們中一個(gè)的檢測(cè)結(jié)果獲得內(nèi)阻參量R，同時(shí)根據(jù)它們的檢測(cè)結(jié)果獲得內(nèi)阻參量R應(yīng)當(dāng)屬于該表述下的一種情況。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選，可以令溫度模塊11檢測(cè)溫度，如果溫度在一個(gè)特定的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則控制模塊14僅根據(jù)電壓檢測(cè)模塊13的檢測(cè)結(jié)果，獲得內(nèi)阻參量R；當(dāng)然相應(yīng)的，在電池包中電芯的電量在一個(gè)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，則使控制模塊14僅根據(jù)溫度模塊11的檢測(cè)結(jié)果獲得內(nèi)阻參量R。

由于在沒(méi)有獲得內(nèi)阻參量R的時(shí)候，是無(wú)法得知電池包中電芯的真實(shí)電量的，所以作為可選方案，可以間隔的采用同時(shí)根據(jù)溫度模塊11和電壓檢測(cè)模塊13獲得內(nèi)阻的方式和單獨(dú)使用溫度獲得內(nèi)阻的方式；這樣可以有效的降低運(yùn)行檢測(cè)帶來(lái)的功耗。

具體而言，控制模塊14可以通過(guò)控制電池包放電回路上的開(kāi)關(guān)16控制電池包是否放電。

另外，電池包的放電回路上設(shè)有一個(gè)電機(jī)15作為用電裝置。

上述模塊中，溫度模塊11由于需要檢測(cè)電池包的溫度所以其可以設(shè)置如圖1所示的電池包102的內(nèi)部。

如圖2所示的電流檢測(cè)模塊12、電壓檢測(cè)模塊13以及控制模塊14可以設(shè)置在如圖1所示的電動(dòng)工具中。然后通過(guò)電池包與電動(dòng)工具之間的連接端子實(shí)現(xiàn)電連接。比如溫度模塊11可以通過(guò)電池包設(shè)有的數(shù)據(jù)端子D連接到電動(dòng)工具中的控制模塊14。

作為另外的方案，如圖3所示，電流檢測(cè)模塊12、電壓檢測(cè)模塊13以及控制模塊14也可以均設(shè)置在電動(dòng)工具中。

如圖4所示，作為本發(fā)明的電池包保護(hù)方法包括：

S401.使電池包放電；

S402.檢測(cè)電池包溫度T、放電電流I、放電電壓U1；

S403.根據(jù)所述電池包溫度T和所述放電電流I獲得內(nèi)阻參量R；

S404.根據(jù)公式U2=U1+IR計(jì)算電量電壓U2；

S405.判所述斷電量電壓U2是否小于預(yù)設(shè)閾值，如果否，可以返回再次循環(huán)以上步驟;

S406.如果是，則使電池包停止放電。

作為一種具體方案，內(nèi)阻參量R存儲(chǔ)在相應(yīng)的控制模塊14中，控制模塊14可以根據(jù)獲得放電電壓U1和電池包溫度T數(shù)據(jù)的組合以及相應(yīng)對(duì)應(yīng)關(guān)系尋找對(duì)應(yīng)的內(nèi)阻參量R。

這里所指的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以是相應(yīng)的計(jì)算公式也可以是其他方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

具體的，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系是一一對(duì)應(yīng)，即一個(gè)放電電流I與電池包溫度T的組合與一個(gè)內(nèi)阻參量R對(duì)應(yīng)。

當(dāng)然，內(nèi)阻參量R的獲得也可以如前所述那樣，僅根據(jù)放電電壓U1和電池包溫度T中的一個(gè)而獲得。

另外，控制放電回路通斷的開(kāi)關(guān)16也可以設(shè)置電池包中，或者設(shè)置多個(gè)控制放電回路的開(kāi)關(guān)16，其中一部分設(shè)置在電動(dòng)工具中，另一部分設(shè)置在電池包中，實(shí)現(xiàn)多重保護(hù)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。