适配器及电池包

技术领域

本申请涉及功率转换技术领域，具体涉及一种适配器及电池包。

背景技术

一个电池包所能提供的电压是一定的，例如20V电池包不能提供大于或者小于20V的电压。而电动工具的额定电压或额定功率的标准参数也是固定的。若电池包与电动工具的相关参数不匹配，则不能为工具供电，而在一些不具备与工具参数相匹配的电池包时，可以通过将多个电池包进行串联或并联组合后为工具供电。

发明内容

本申请的目的在于提供一种能使一种使电池包匹配不同电动工具的适配器。

为了实现上述目标，本申请采用如下的技术方案：

一种适配器，包括：壳体；电池包端口，用于接入电池包；设备端口，用于接入用电设备；功率开关，至少具有两种开关状态；控制器，至少与所述功率开关电连接，能改变所述功率开关的开关状态；所述控制器被配置为：在所述电池包端口接入所述电池包以及所述设备端口接入所述用电设备时，控制所述功率开关处于第一开关状态，使所述适配器与所述用电设备构成第一电连接，以获取所述用电设备的设备参数；在所述设备参数与电池包参数不匹配时，控制所述功率开关处于第二开关状态，使所述适配器与所述用电设备构成第二电连接以为用电设备供电。

在一个实施例中，所述设备参数包括设备额定电压、额定功率或者额定电流中的一个或多个。

在一个实施例中，所述控制器被配置为：在所述设备参数与电池包参数相匹配时，控制所述功率开关保持在所述第一开关状态，使所述适配器以所述第一电连接传输电力至所述用电设备。

在一个实施例中，还包括：能量转换模块，连接在所述电池包端口和所述功率开关之间，能对所述电池包端口输入的电能进行电能转换，以输出与所述设备参数相匹配的电能。

在一个实施例中，所述能量转换模块在所述功率开关处于所述第二开关状态时，对所述电池包端口输入的电能进行电能转换，以输出与所述设备参数相匹配的电能。

在一个实施例中，所述功率开关包括：第一开关，能构成所述适配器与所述用电设备间的所述第一电连接；第二开关，能构成所述适配器与所述用电设备间的所述第二电连接。

在一个实施例中，所述控制器被配置为：在所述电池包端口接入所述电池包以及所述设备端口接入所述用电设备时，控制所述第一开关导通且所述第二开关断，使所述适配器与所述用电设备构成第一电连接，以获取所述用电设备的设备参数；在所述设备参数与电池包参数不匹配时，控制所述第一开关断开且所述第二开关导通，使所述适配器与所述用电设备构成所述第二电连接以为用电设备供电。

在一个实施例中，在所述设备参数与电池包参数相匹配时，控制所述第一开关导通且所述第二开关断开，使所述适配器以所述第一电连接传输电力至所述用电设备。

一种电池包，包括：电芯组，用于存储电能；设备端口，能与用电设备连接，以为所述用电设备供电；功率开关，至少具有两种开关状态；控制器，至少与所述功率开关电连接，能改变所述功率开关的开关状态；所述控制器被配置为：在所述设备端口接入所述用电设备时，控制所述功率开关处于第一开关状态，使所述电池包与所述用电设备构成第一电连接，以获取所述用电设备的设备参数；在所述设备参数与电池包参数不匹配时，控制所述功率开关处于第二开关状态，使所述电池包与所述用电设备构成第二电连接以为用电设备供电。

在一个实施例中，所述设备参数包括设备额定电压、额定功率或者额定电流中的一个或多个。

附图说明

图1是本申请的一种实施方式中适配器的结构图；

图2是本申请的一种实施方式中适配器的电路示意图；

图3是本申请的一种实施方式中适配器的电路示意图；

图4是本申请的一种实施方式中电池包的电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本申请作具体的介绍。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

在一个实施例中，适配器还可以作为充电器或者逆变器等使用。适配器还可以内置在电池包内或者内置在用电设备内或者内置在其他电器内。也就是说，本申请实施例所保护的适配器作为一种电能转换装置，可以具有其他命名，也可以内置在其他设备中进行电能或者功率转换。

参考图1所示的适配器100，可以包括壳体101，电池包端口102和设备端口103。其中，电池包端口102可以包括正极电池端子102a和负极电池端子102b，能够与电池包200的正负极端子电连接，以接入电池包200。在一个实施例中，电池包端口102还可以包括电池通信端子102c，以与电池包200上的通信端子通信连接，获取电池包200的通信数据。设备端口103能够接入其他用电设备或者充电器，用电设备可以包括各种家电或者电动工具，例如，智能手机、笔记本、搅拌器等，本申请以电动工具为例进行说明。在本实施例中，设备端口103可以包括正极设备端口103a、负极设备端口103b以及通信设备端口103c。其中，通信设备端口103c能够获取电动工具的设备参数即电动工具的通信数据。

在一个实施例中，适配器100也可以在正极电池端子102a以获取电池包200的通信数据，或者正极设备端口103a中复用通信功能以获取电动工具的通信数据。

在一个实施例中，适配器100所获取的电池包200的通信数据可以包括电池包200的额定电压、额定电流、额定功率或者温度等电池包参数。适配器100所获取的电动工具的通信数据可以包括工具的额定电压、额定电流、额定功率或者温度等设备参数。

通常，适配器100的电池包200端口102接入电池包200后能获取电池包参数，设备端口103连接电动工具后能获取电动工具的工具参数。在一个实施例中，适配器100中可以保持存储模块（未示出），能够存储所获取到的电池包参数或者工具参数。

在一个实施例中，适配器100分别接入电池包200和电动工具时，并不会立即将电池包200输出的电能供给电动工具，而是需要先判断所接入的电池包200的额定电压是否与工具要求的电压一致，或者判断其他参数是否满足工具的需求。也可以说，适配器100需要对接入的电池包200和电动工具进行参数或型号匹配，在匹配合适后，可以将电池包200输出的电能转换后为电动工具供电。例如，可以将电池包200输出的直流电力转换为交流电力以为交流用电工具供电，或者将电池包200输出的直流电力升压或降压后为直流用电工具供电。

在一个实施例中，如图2所示的适配器100的控制电路中可以包括功率开关、104与功率开关104电连接的控制器105以及能量转换模块106。其中，能量转换模块106能对电池包200输入的电能进行能量变换，以输出与电动工具的工具参数相匹配的电能。例如，能量变化模块106能对电池包200输出的电能进行任意倍数的升压或者降压变换。示例性的，电动工具的额定电压为20V，电池包200的输出电压为40V，则能量变换模块106能对电池包200的输出电能进行降压处理，以获得适配工具20V的电压。再如，电动工具的额定电压为40V，电池包200的输出电压为20V，则能量变换模块106能对电池包200的输出电能进行升压处理，以获得适配工具40V的电压。

功率开关104，连接在电池包端口102和设备端口103之间，至少具有两种开关状态。在第一开关状态下，适配器100能以第一方式与电动工具电连接，在第二开关状态下，适配器100能以第二方式与电动工具电连接。也就是说，功率开关104的开关状态决定了适配器100与电动工具实际的电连接方式。在一个实施例中，功率开关104可以是一种单刀双掷开关，或者继电器等能够变换。

在图2所示的适配器100中，功率开关104可以是一种单刀双掷开关，单刀双掷开关的触点1连接在电能传输路径L1中，触点2连接在电能传输路径L2中，触点3与设备正极端子连接。在触点1，3接通时，功率开关104处于第一开关状态中，电能可以从电池包端口102流入，并流经电能传输路径L1传输至电动工具。在触点2，3接通时，功率开关104处于第二开关状态中，电能可从电池包端口102输入，并流经电能传输路径L2传输至电动工具。在本实施例中，能量变换模块106设置在电能传输路径L2上。也就是说，在功率开关104处于第二开关状态时，能量变换模块106接入能量传输电路中，适配器100能对电池包200输入的电能进行升压或降压等能量变换，以适配电动工具的需求。可以理解的，电能传输路径L1中所传输的电能不存在升压或降压等功率变换，可能存在直流变交流的电能变换。电能传输路径L2中所传输的电能存在升压或降压等功率变换，也可能存在直流变交流的电能变换。

在本实施例中，能量变换模块106可以包括升压电路或者降压电路或者整流电路，此处对能量变换模块106的具体电路组成元件不做详述，任何能够实现上述功能的电路均在本申请的保护范围内。

在一个实施例中，适配器100以第一方式连接电动工具时，能获取电动工具的设备参数，但二者之间的电连接所能传输的电力不足以支撑电动工具工作，或者适配器100在第一连接方式下能与电动工具进行通信数据的交互而不传输供工具工作的电力。适配器100以第二方式连接电动工具时，能获取电动工具的设备参数，且能够输出供电动工具工作的电能。

为了避免电池包200与电动工具的参数不匹配时，不能为工具供电，在适配器100接入电池包200和电动工具时，控制器105可以控制功率开关104处于第一开关状态，从而适配器100能与电动工具构成第一电连接。使得控制器105能够获取电动工具的设备参数，并根据获取到的设备参数和电池包参数判断二者是否匹配。设备参数与电池包参数匹配可以理解为，电池包200输出的电压与电动工具额定的工作电压一致，或者电池包200输出的电流与电动工具额定的工作电流一致，或者电池包200的输出功率能满足电动工具的功率需求等。进一步的，若控制器105判别设备参数与电池包参数不匹配，则控制功率开关104切换导通状态至第二开关状态，使适配器100与电动工具构成第二电连接。从而，适配器100能输出电能供电动工具工作。在适配器100与电动工具构成第二电连接时，适配器100不仅能输出电能，也能与电动工具之间进行通信数据的交互。或者说，适配器100与电动工具构成第一电连接时，二者能进行通信数据的交互；适配器100与电动工具构成第二电连接时，二者能进行通信数据的交互，且适配器100能输出供电动工具工作的电能。

在一个实施例中，若控制器105判别设备参数与电池包参数相匹配，则控制功率开关104保持第一开关状态，即适配器100与电动工具之间保持第一电连接，并以第一电连接传输电力至电动工具，供电动工具工作。示例性的，电池包200的额定电压为20V，电动工具的工作电压也是20V，则适配器接入该电动工具和电池包200后，适配器可以基于第一电连接获取设备参数并对参数进行匹配后，输出电力供工具工作，也可以在获取设备参数的同时输出电力供电动工具工作。

参考图3所示的适配器100，功率开关104可以包括第一开关Q1和第二开关Q2。第一开关Q1可以设置在电能传输路径L1上，第二开关Q2可以设置在电能传输路径L2上。在第一开关导通时，适配器100能与电动工具构成第一电连接，在第二开关导通时，适配器100能与电动工具构成第二电连接。

具体实现中，当电池包端口102接入电池包200且设备端口103接入电动工具时，控制器105可以控制第一开关Q1导通以及第二开关Q2断开，从而适配器100与电动工具构成第一电连接。控制器105能够基于电能传输路径L1获取设备参数，并对设备参数和电池包参数进行匹配，若二者能够匹配，则控制器105可以不作出动作，以保持第一开关Q1导通，第二开关Q2断开的状态，使适配器100能够保持与电动工具之间的第一电连接，并经电能传输路径L1输出电能供电动工具工作。反之，控制器105则切换两个开关的开关状态，控制第一开关Q1断开且第二开关Q2导通，适配器100与电动工具之间为第二电连接，电流在电能传输路径L2上经过能量变换模块106升压或降压变换后输出，以供电动工具工作。

参考图4，适配器还可以内置在电池包300中，电池包300可以包括用于存储电能的电芯组301，与电动工具连接的设备端口302以及如上实施例所述的功率开关303，控制器304以及能量变换模块305。本实施例与上述实施例不同之处在于适配器内置在电池包中，其他关于控制器304控制策略，或者功率开关303的开关状态，或者能量变换模块305的能量变换方式以及三者之间的相互关系，均可以参考上述实施例中的描述，此处不再赘述。

在本申请实施例中，适配器或者内置在电池包中的适配器均可在为工具供电前，通过与工具的通信交互判断接入的电池包是否适合为该电动工具供电，并在判断为不适合时，通过能量变换获得能够满足工具用电需求的输出电能以为工具供电。使得电一个电池包能为不同类型的工具供电，增加了电池包与电动工具之间适配的灵活性。

在一个实施例中，上述适配器或者实现上述适配器功能的功能模块也可以内置在电动工具内，使得工具能适配不同额定电压或者电流等参数的电池包。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。