充电设备、电池包、外部设备以及数据传输系统的制作方法

本发明涉及电动工具，特别是涉及一种充电设备、电池包、外部设备以及数据传输系统。

背景技术：

1、在电动工具行业中，电池包与外部设备(例如电动工具、充电器等)之间往往设置有配套的连接端子，连接端子可以包括信号端子、电力传输端子等。

2、传统的方案中，电池包与外部设备之间一般通过电气端子连接，以与外部设备进行交互。通常，电气端子包括电能传输端子和通信端子，通信端子包括模拟信号端子和数字信号端子，电池包与外部设备之间通过模拟信号端子进行模拟信号通信，或通过数字信号端子进行数字信号通信。由于传统的电池包通信端子类型单一，而随着技术的发展，外部设备的通信方式也在发生变化，导致传统的电池包无法兼容多种外部设备。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种充电设备、电池包、外部设备及数据传输系统。

2、一种充电设备，用于为电池包充电，充电设备包括：电池包安装部，用于安装电池包，电池包安装部包括多个电气端子，充电设备通过电气端子与电池包电连接；控制模块，控制模块连接电气端子，以便通过电气端子获取电池包的参数，并根据电池包的参数控制充电过程；控制模块至少包括第一数字通信模块和第二数字通信模块，电气端子至少包括第一数字信号端子和第二数字信号端子，第一数字通信模块连接第一数字信号端子，用于通过第一数字信号端子以第一数字通信方式进行数字通信，第二数字通信模块连接第二数字信号端子，用于通过第二数字信号端子以第二数字通信方式进行数字通信；当充电设备与电池包连接时，充电设备通过第一数字信号端子和第二数字信号端子中的至少一种与电池包进行数字通信。

3、在其中一个实施例中，控制模块判断是否接收到与第一数字通信模块匹配的数字信号，并在接收到时采用第一数字通信模块通信；当控制模块未接收到与第一数字通信模块匹配的数字信号，判断是否接收到与第二数字通信模块匹配的数字信号，并在接收到时采用第二数字通信模块通信。

4、在其中一个实施例中，在充电过程中，当控制模块检测到第一数字通信模块通信失败，控制模块通过第二数字通信模块进行数字通信，同时控制充电过程继续。

5、在其中一个实施例中，控制模块还包括第一模拟通信模块，电气端子还包括与第一模拟通信模块连接的第一模拟信号端子，第一模拟通信模块通过第一模拟信号端子与电池包进行模拟信号通信，以接收外部的故障状态信号和电池包的激活状态信号；当充电设备通过第一通信模块进行数字通信时，充电设备通过第一模拟通信模块接收故障状态信号，并根据接收到故障状态信号控制电池包的充电过程；当充电设备通过第二通信模块进行数字通信时，充电设备通过第二数字通信模块接收电池包的参数，并根据电池包的参数控制电池包的充电过程。

6、在其中一个实施例中，充电过程中，当控制模块检测到第一数字通信模块通信失败，控制模块控制充电设备停止为电池包充电。

7、在其中一个实施例中，第一数字通信方式为can通信，第二数字通信方式为串口通信。

8、在其中一个实施例中，电气端子还包括第一正极端子、第一负极端子和第一模拟信号端子；第一数字信号端子包括第一接触端子和第二接触端子，第一接触端子和第二接触端子相互绝缘；在第一方向上，第一接触端子与第二接触端子的投影至少部分重叠，且第一接触端子和第二接触端子的投影与第一正极端子、第一负极端子、第一模拟信号端子、第二数字信号端子的投影互不重叠；其中，第一方向与电池包的插拔方向垂直，且与第一正极端子、第一负极端子、第一模拟信号端子、第二数字信号端子的排布方向垂直。

9、在其中一个实施例中，电气端子还包括第一正极端子、第一负极端子和第一模拟信号端子；第一数字信号端子包括第一接触端子和第二接触端子，第一接触端子和第二接触端子相互绝缘；在第一方向上，第一接触端子与第二接触端子的投影平行，且第一接触端子和第二接触端子的投影与第一正极端子、第一负极端子、第一模拟信号端子、第二数字信号端子的投影平行；其中，第一方向与电池包插入外部设备的方向垂直，且与第一接触端子、第二接触端子、第一正极端子、第一负极端子、第一模拟信号端子、第二数字信号端子的排布方向垂直。

10、一种电气设备，用于可拆卸地连接电池包，以便为电池包充电或从电池包获取电能，电气设备包括：电池包安装部，用于安装电池包，电池包安装部包括多个电气端子，电气设备通过电气端子与电池包电连接；控制模块，控制模块连接电气端子，以便通过电气端子获取电池包的参数，并根据电池包的参数控制充电过程；控制模块至少包括第一数字通信模块和第二数字通信模块，电气端子至少包括第一数字信号端子和第二数字信号端子，第一数字通信模块连接第一数字信号端子，用于通过第一数字信号端子以第一数字通信方式进行数字通信，第二数字通信模块连接第二数字信号端子，用于通过第二数字信号端子以第二数字通信方式进行数字通信；当电气设备与电池包连接时，充电设备通过第一数字信号端子和第二数字信号端子中的至少一种与电池包进行数字通信。

11、一种电池包，用于与前述充电设备配接，其特征在于，电池包包括：壳体；电芯，电芯设置于壳体内，用于存储或释放电能；控制模块，控制模块连接电芯，用于检测电芯的参数，并将电芯发送发送至外部的电气设备，以便充电设备根据参数控制电池包的充放电过程；电极座，电极座设置在壳体上，电极座包括多个电气端子，多个电气端子与控制模块连接，电池包通过电气端子与电气设备配接并与电气设备进行交互；控制模块至少包括第三数字通信模块和第四数字通信模块，电气端子至少包括第三数字信号端子和第四数字信号端子，第三数字通信模块用于通过第三数字信号端子以第一数字通信方式与充电设备进行数字信号通信，第四数字通信模块用于通过第四数字信号端子以第二数字通信方式与充电设备进行数字信号通信；当电池包与充电设备连接时，第三数字信号端子与第一数字信号端子电连接，第四数字信号端子与第二数字信号端子电连接，电池包通过第三数字信号端子和第四数字信号端子中的至少一种与充电设备进行数字信号通信。

12、在其中一个实施例中，第一数字通信方式为can通信，第二数字通信方式为串口通信。

13、在其中一个实施例中，电气端子还包括第二模拟信号端子，第二模拟信号端子用于与配接的充电设备进行模拟信号通信；电气端子还包括第二正极端子和第二负极端子；电极座包括五个端子槽，相邻端子槽之间设置有阻隔件，每个端子槽的延伸方向均垂直于电池包的插拔方向，五个端子槽用于分别容纳第二正极端子、第二负极端子、第二模拟信号端子、第三数字信号端子和第四数字信号端子；其中，第三数字信号端子包括第三接触端子和第四接触端子，第三接触端子和第四接触端子设置在同一端子槽内，且第三接触端子和第四接触端子沿端子槽的延伸方向排布，第三接触端子和第四接触端子之间相互绝缘。

14、在其中一个实施例中，电气端子还包括第二模拟信号端子，第二模拟信号端子用于与配接的充电设备进行模拟信号通信；电气端子还包括第二正极端子和第二负极端子；电极座包括六个端子槽，相邻端子槽之间设置有阻隔件，每个端子槽的延伸方向均垂直于电池包的插拔方向；第三数字信号端子包括第三接触端子和第四接触端子，六个端子槽用于分别容纳第二正极端子、第二负极端子、第二模拟信号端子、第三接触端子、第四接触端子以及第四数字信号端子。

15、一种数据传输系统，包括充电装置和电池包，电池包可拆卸地安装于充电装置上，用于从充电装置获取电能；充电装置至少包括第一数字通信模块、第二数字通信模块以及与第一数字通信模块连接的第一数字通信端子和与第二数字通信模块连接的第二数字通信端子，第一数字通信模块用于通过第一数字信号端子以第一数字通信方式进行数字通信，第二数字通信模块用于通过第二数字信号端子以第二数字通信方式进行数字通信；电池包至少包括第三数字通信模块、第四数字通信模块以及与第三数字通信模块连接的第三数字通信端子和与第四数字通信模块连接的第四数字通信端子，第三数字通信模块用于通过第三数字信号端子以第一数字通信方式进行数字通信，第四数字通信模块用于通过第四数字信号端子以第二数字通信方式进行数字通信；当电池包与充电设备配接时，第三数字通信端子与第一数字通信端子配接，第四数字通信端子与第二数字通信端子配接；供电系统还包括控制模块，用于控制充电装置对电池包通过第一数字通信方式和第二数字通信方式中的至少一种进行数字通信。

16、一种电池包，包括：壳体；电芯，所述电芯设置于所述壳体内，用于存储或释放电能；充放电电路，所述充放电电路连接所述电芯；主控模块，所述主控模块连接所述充放电电路，用于通过所述充放电电路控制所述电芯的充放电过程；电极座端子，所述电极座端子设置在壳体上，并与所述充放电电路和所述主控模块连接，所述电池包通过所述电极座端子与外部设备配接并与所述外部设备进行电能交互和数据交互；所述电极座端子包括至少包括第一数字信号端子和第二数字信号端子，当所述电池包与所述外部设备连接时，所述电池包通过所述第一数字信号端子和所述第二数字信号端子中的至少一种与外部设备进行数字信号通信。

17、在其中一个实施例中，所述第一数字信号端子为差分通信端子，所述第二数字信号端子为串口通信端子。

18、在其中一个实施例中，所述差分通信端子包括can通信端子，所述串口通信端子包括uart通信端子。

19、在其中一个实施例中，所述主控模块用于检测配接的所述外部设备的数字信号端子类型，并根据检测的所述外部设备的数字信号端子类型，控制所述电池包通过与所述外部设备的数字信号端子类型匹配的第一数字信号端子和第二数字信号端子中的至少一种进行数字信号通信。

20、在其中一个实施例中，当所述主控模块检测到所述外部设备具有与所述第一数字信号端子匹配的第三数字信号端子，以及具有与所述第二数字信号端子匹配的第四数字信号端子时，控制所述电池包分别通过所述第一数字信号端子和第二数字信号端子与所述外部设备的第三数字信号端子和第四数字信号端子进行数字信号通信。

21、在其中一个实施例中，所述电池包通过所述第一数字信号端子接收所述外部设备通过所述第三数字信号端子传输的控制信号。

22、在其中一个实施例中，所述第一数字信号端子和所述第二数字信号端子分别具有对应的优先级；当所述主控模块检测到所述外部设备具有与所述第一数字信号端子匹配的第三数字信号端子，以及具有与所述第二数字信号端子匹配的第四数字信号端子时，根据所述优先级控制所述电池包通过所述第一数字信号端子或所述第二数字信号端子，与外部设备匹配的第三数字信号端子或第四数字信号端子进行数字信号通信。

23、在其中一个实施例中，所述第一数字信号端子的优先级高于所述第二数字信号端子的优先级。

24、在其中一个实施例中，所述电极座端子还包括模拟信号端子，所述模拟信号端子用于与配接的所述外部设备进行模拟信号通信。

25、在其中一个实施例中，所述主控模块通过所述模拟信号端子检测是否有外部设备接入，当检测到有外部设备接入时，控制所述第一数字信号端子发送第一握手信号，以及控制所述第二数字信号端子发送第二握手信号，当检测到所述第一数字信号端子和所述第二数字信号端子均接收到对应的回复信号时，则控制所述第一数字信号端子和所述第二数字信号端子中的至少一种与所述外部设备进行通信；当检测到所述第一数字信号端子和所述第二数字信号端子中的一种接收到对应的回复信号时，则控制接收到所述回复信号的第一数字信号端子或第二数字信号端子与所述外部设备进行通信。

26、在其中一个实施例中，所述电极座还包括正极端子和负极端子；所述电极座包括至少五个端子槽，用于分别容纳所述正极端子、负极端子、模拟信号端子、第一数字信号端子和第二数字信号端子。

27、在其中一个实施例中，述第一数字信号端子为差分通信端子，所述差分通信端子包括第一信号极片和第二信号极片，所述第一信号极片和所述第二信号极片沿着与所述电池包插入所述外部设备的插入方向垂直的方向上下排布，且所述第一信号极片和所述第二信号极片相互绝缘。

28、在其中一个实施例中，所述电极座包括六个端子槽；所述第一数字信号端子为差分通信端子，所述差分通信端子包括第一信号极片和第二信号极片，所述六个端子槽用于分别容纳所述正极端子、所述负极端子、所述模拟信号端子、所述差分通信端子的第一信号极片和所述第二信号极片以及所述第二数字信号端子。

29、一种外部设备，所述外部设备包括充电装置和电动工具中的任一种；所述外部设备上至少设置有第三数字信号端子和第四数字信号端子，所述第三数字信号端子和所述第四数字信号端子分别与前述电池包中的第一数字信号端子和第二数字信号端子相匹配，所述外部设备通过所述第三数字信号端子和所述第四数字信号端子中的至少一种与电池包配接并与所述电池包进行交互。

30、在其中一个实施例中，所述第三数字信号端子为差分通信端子，所述第四数字信号端子为串口通信端子。

31、在其中一个实施例中，所述差分通信端子包括can通信端子，所述串口通信端子包括uart通信端子。

32、在其中一个实施例中，当所述外部设备检测到具有配接的电池包时，获取所述电池包的数字信号端子类型，采用与所述电池包的数字信号端子类型匹配的第三数字信号端子和第四数字信号端子中的至少一种与所述电池包进行通信。

33、在其中一个实施例中，当所述外部设备检测到所述电池包具有与所述第三数字信号端子匹配的第一数字信号端子，以及具有与所述第四数字信号端子匹配的第二数字信号端子时，分别通过所述第三数字信号端子和第四数字信号端子与所述电池包的第一数字信号端子和第二数字信号端子进行通信。

34、在其中一个实施例中，所述外部设备通过所述第三数字信号端子向所述电池包的所述第一数字信号端子传输控制信号。

35、在其中一个实施例中，所述第三数字信号端子和所述第四数字信号端子分别具有对应的优先级；当所述外部设备检测到所述电池包具有与所述第三数字信号端子匹配的第一数字信号端子，以及具有与所述第四数字信号端子匹配的第二数字信号端子时，根据所述优先级控制通过所述第三数字信号端子或所述第四数字信号端子，与所述电池包匹配的第一数字信号端子或第二数字信号端子进行通信。

36、在其中一个实施例中，所述第三数字信号端子的优先级高于所述第四数字信号端子的优先级。

37、在其中一个实施例中，所述外部设备上还包括模拟信号端子，所述模拟信号端子用于与配接的所述电池包进行模拟信号通信。

38、在其中一个实施例中，所述外部设备通过所述模拟信号端子检测是否有电池包接入，当检测到有电池包接入时，控制所述第三数字信号端子发送第一握手信号，以及控制所述第四数字信号端子发送第二握手信号，当检测到所述第三数字信号端子和所述第四数字信号端子均接收到对应的回复信号时，则控制所述第三数字信号端子和所述第四数字信号端子中的至少一种与所述电池包进行通信；

39、当检测到所述第三数字信号端子和所述第四数字信号端子中的一种接收到对应的回复信号时，则控制接收到所述回复信号的第三数字信号端子或第四数字信号端子与所述电池包进行通信。

40、在其中一个实施例中，所述外部设备还包括正极端子和负极端子以及至少五个端子槽，所述至少五个端子槽用于分别容纳所述正极端子、负极端子、模拟信号端子、第一数字信号端子和第二数字信号端子。

41、在其中一个实施例中，所述第一数字信号端子为差分通信端子，所述差分通信端子包括第一插片和第二插片，在垂直于所述电池包插入方向的投影面上，所述第一插片与所述第二插片的投影重叠，且所述第一信号极片和所述第二信号极片相互绝缘。

42、在其中一个实施例中，所述第一数字信号端子为差分通信端子，所述差分通信端子包括第一插片和第二插片，在垂直于所述电池包插入方向的投影面上，所述第一插片与所述第二插片的投影平行。

43、一种数据传输系统，包括前述电池包和前述外部设备。