CN113489089B - 一种唤醒***、电池包、充放电组合及电池包唤醒方法 - Google Patents

一种唤醒***、电池包、充放电组合及电池包唤醒方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种唤醒***、电池包、充放电组合及电池包唤醒方法，当电池包***接入设备时，不仅可被按键唤醒方式唤醒，还能被接入设备通过唤醒***无线唤醒；电池包在被无线唤醒后与接入设备进行数据交互，可根据接入设备在一定范围内调整电池包的充/放电功率，使其适用于多种不同电压的接入设备，方便用户的使用。

Description

一种唤醒***、电池包、充放电组合及电池包唤醒方法
技术领域
本发明涉及一种电池包技术领域，特别是涉及一种唤醒***、电池包、充放电组合及电池包唤醒方法。
背景技术
近年来，随着电池材料技术的发展，锂电池的应用范围已被大幅度提升。目前市场上的电动工具产品已大量使用，应用方式为通过供电端子给相应工具供电。
电动工具通常通过充电器对电池包进行充电，目前，电池包与充电器或电动工具相互识别的技术基本上都是机械接触式的通信方式来实现，这种机械接触方式会由于多次拔插造成接口松动、接触不良，导致通信识别异常，从而电动工具无法正常运行；传统的无线通信，如Wifi，蓝牙，Zigbee等，其空中传输的无线能量较低，无法实现非接触场对外供电，不能唤醒电池包。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种唤醒***、电池包、充放电组合及电池包唤醒方法，用于解决现有技术中的机械接触式由于多次拔插造成接口松动，影响通信的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第一方面提供一种唤醒***，应用于电池包，所述电池包***接入设备时，所述接入设备通过所述唤醒***无线唤醒所述电池包；其中，所述接入设备包括充电器和电动工具。
于本发明的一实施例中，包括：第一RFID模块、第一处理器及稳压器；
所述第一RFID模块，用于将接收的所述接入设备的射频信号转换为第一电压；
所述稳压器，用于通过所述第一电压上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；
所述第一处理器，用于通过所述第一电压和/或第二电压上电并输出高电平；
所述稳压器，还用于通过所述高电平锁定，持续输出第二电压。
于本发明的一实施例中，包括：
所述第一RFID模块的电源输出端与所述第一处理器的电源端之间正向串接有第一二极管；
所述稳压器的输出端与所述第一处理器的电源端之间正向串接有第二二极管。
于本发明的一实施例中，还包括：
所述稳压器，还用于通过激活信号上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；
其中，所述激活信号为通过按压激活按键获得。
于本发明的一实施例中，其特征在于：
所述第一RFID模块，还用于实现所述第一处理器与所述接入设备的数据交互；
所述第一处理器，还用于通过所述第一RFID模块与所述接入设备数据交互。
本发明的第二方面还提供一种电池包，包括：唤醒***；
所述电池包***接入设备时，所述接入设备通过所述唤醒***无线唤醒所述电池包；其中，所述接入设备包括充电器和电动工具。
于本发明的一实施例中，所述电池包还通过所述唤醒***与支持NFC功能的电子设备进行数据交互。
于本发明的一实施例中，还包括：激活按键，其设于所述电池包外表面，被按压后产生激活信号并传输至所述稳压器的使能端。
本发明的第三方面还提供一种充放电组合，包括：可拆卸连接的电池包和接入设备；
所述电池包包括唤醒***；
所述电池包***所述接入设备时，所述接入设备通过所述唤醒***无线唤醒所述电池包；其中，所述接入设备包括充电器和电动工具。
于本发明的一实施例中，所述唤醒***包括：第一RFID模块、第一处理器及稳压器；
所述第一RFID模块，用于将接收的所述接入设备的射频信号转换为第一电压；
所述稳压器，用于通过所述第一电压上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；
所述第一处理器，用于通过所述第一电压和/或第二电压上电并输出高电平；
所述稳压器，还用于通过所述高电平锁定，持续输出第二电压。
于本发明的一实施例中，所述接入设备内设有：第二RFID模块及第二处理器；
所述第二RFID模块，用于发送射频信号到所述电池包；还用于实现所述第二处理器与所述电池包的数据交互；
所述第二处理器，用于通过所述第二RFID模块与所述电池包进行数据交互。
本发明的第四方面还提供一种电池包唤醒方法，包括：
电池包***接入设备；
通过无线通信方式接收所述接入设备的射频信号；
通过所述射频信号唤醒所述电池包；
其中，所述接入设备包括充电器和电动工具。
于本发明的一实施例中，所述通过所述射频信号唤醒所述电池包的步骤包括：
第一RFID模块将接收的射频信号转换为第一电压，并输出；
稳压器通过所述第一电压上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；
第一处理器通过所述第一电压和/或所述第二电压上电，并输出高电平；
稳压器被所述高电平锁定，持续输出第二电压。
于本发明的一实施例中，还包括：
稳压器通过激活信号上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；其中，所述激活信号为通过按压激活按键获得；
第一处理器通过所述第二电压上电并输出高电平；
稳压器被所述高电平锁定，持续输出第二电压。
如上所述，本发明的一种唤醒***、电池包、充放电组合及电池包唤醒方法，具有以下有益效果：
本发明在电池包***接入设备时，电池包可被接入设备无线唤醒，避免了机械接触方式由于多次拔插而导致接口接触不良，通信识别异常，电池包无法被唤醒的情况；此外，电池包被无线唤醒后与接入设备进行数据交互，可根据接入设备在一定范围内调整电池包的充/放电功率，使其适用于多种不同电压的接入设备，方便用户的使用。
附图说明
图1显示为本发明实施例中公开的电池包与接入设备的连接示意图。
图2显示为本发明实施例中公开的唤醒***的结构框图。
图3显示为本发明实施例中公开的充放电组合的结构框图。
图4显示为本发明实施例中公开的电池包唤醒方法的工作流程图。
图5显示为本发明实施例中公开的射频信号唤醒电池包的工作流程图。
元件标号说明：
1-电池包；2-接入设备；3-电子设备；
101-第一RFID模块；102-第一处理器；103-稳压器；
1011-第一天线；1012-整流器；1013-第一稳压器；1014-第一RFID芯片；
201-第二RFID模块；202-第二处理器；
2011-第二天线；2012-第二RFID芯片。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，本发明的实施例提供一种唤醒***，应用于电池包1，该电池包1与接入设备2可拆卸连接，当电池包1***接入设备2时，接入设备2可通过唤醒***无线唤醒电池包1；其中，接入设备2包括充电器和电动工具。
请参阅图2，唤醒***包括：第一RFID模块101、第一处理器102及稳压器103。
第一RFID模块101，用于将接收的接入设备2的射频信号转换为第一电压VCC1，并传输至第一处理器102的电源端和稳压器103的使能端，作为第一处理器102的工作电压和稳压器103的触发电压；
第一RFID模块101，还用于实现第一处理器102与接入设备2之间的数据交互，使电池包1的充/放电功率能够在一定范围根据接入设备2进行调整，适用于多种不同电压的接入设备2，方便用户的使用。
应理解，第一RFID模块101采用RFID无线通信技术，通过将无线电信号调制为一定频率的电磁场，把数据传递出去，为现有技术中常用的通信器件，具有成熟的器件和设计方法供实现，本实施例中，第一RFID模块101包括第一天线1011、整流器1012、第一稳压器1013、及第一RFID芯片1014，第一天线1011接收到接入设备2发送的一定频率的射频信号，产生感应电流，进而产生感应电动势，该感应电动势经过整流器1012整流、第一稳压器1013转换电压，输出适合第一处理器102工作的第一电压VCC1；第一天线1011还将接收的接入设备2发送的射频信号传输至第一RFID芯片1014，第一RFID芯片1014对其进行解调、译码后传输至第一处理器102进行处理，处理后通过第一RFID模块101与接入设备2进行数据交互。
稳压器103，用于通过第一电压上电，将电池包1电芯组件的电压转换为第二电压并输出至第一处理器102，为其提供工作电压。
第一处理器102，用于通过第一电压和/或第二电压上电，并在上电后输出高电平GPIO到稳压器103的使能端。
稳压器103，还用于通过高电平GPIO锁定，持续输出第二电压到第一处理器102。
应理解，本实施例中的稳压器103为现有技术中常用的电压转换芯片，具有成熟的器件和设计方法供实现，实际使用中，可根据第一处理器102的工作电压范围选择合适的型号，本方案对此不做限定。此外，稳压器103输出的第二电压不仅可以为第一处理器102供电，还可以为电池包1的其它电路供电。
可选的，为了降低后端电路对前端电路的影响，第一RFID模块101的电源输出端与第一处理器102的电源端之间正向串接有第一二极管D1，稳压器103的输出端与第一处理器102的电源端之间正向串接有第二二极管D2。
采用上述方案，电池包1***接入设备2时，第一RFID模块101接收到接入设备2发送的射频信号，产生第一电压，输出至第一处理器102的电源端和稳压器103的触发端；第一处理器102接收到该第一电压后上电，对接收的射频信号进行回复，同时输出高电平到稳压器103的使能端；稳压器103接收到第一电压后上电，将电池包1电芯组件的电压转换为第二电压并输出至第一处理器102；
第一处理器102输出的高电平可触发稳压器103，使其锁住输出的第二电压，正常情况下，电池包1***接入设备2，第一RFID模块101持续输出第一电压，第一电压和第二电压同时为第一处理器102提供工作电压；当电池包1上的接入设备2被断开时，第一RFID模块101未接收到接入设备2的射频信号而无法输出第一电压时，稳压器103依然可持续输出第二电压到第一处理器102或电池包1的其它电路中，使其在预设时间内保持电池包1的工作状态，以防止用户误操作；若超出预设时间仍未接收到接入设备2的射频信号，即认为用户拔出了接入设备2，为节省电源，可使电池包1关机。
继续说明，稳压器103还用于通过激活信号上电，将电池包1电芯组件的电压转换为第二电压并输出；其中，激活信号为通过按压激活按键获得。
第一处理器102通过第二电压上电，并在上电后输出高电平GPIO到稳压器103的使能端。
稳压器103，通过高电平GPIO锁定，持续输出第二电压到第一处理器102。
应理解，电池包1的外表面设有激活按键，被按压后产生激活信号并传输至稳压器103的使能端，本实施例中，该激活信号为一个高电平信号。
可见，本实施例中的唤醒***，应用于电池包1，当电池包1***接入设备2时，不仅可被按键唤醒方式唤醒，还能被接入设备2通过唤醒***无线唤醒；电池包1在被无线唤醒后与接入设备2进行数据交互，可根据接入设备2在一定范围内调整电池包1的充/放电功率，使其适用于多种不同电压的接入设备2，方便用户的使用。
请参阅图1，本发明的另一实施例提供一种电池包1，该电池包1包括上述实施例中公开的唤醒***，该电池包1***接入设备2时，接入设备2通过唤醒***无线唤醒电池包1；其中，接入设备2包括充电器和电动工具。
请参阅图3，电池包1还通过唤醒***与支持NFC功能的电子设备3进行数据交互，其中，电子设备3可以为现有技术中的手机、平板电脑、台式机或者笔记本等常见终端，以下以手机为例来进行说明：
用户需要知道电池包1的信息时，开启手机的NFC功能，并打开手机内相应的APP，然后将手机贴近电池包1的RFID感应区域，电池包1的数据即可传送至手机，并显示在APP中，APP通过手机无线网络将电池包1的数据发送到后台服务器，方便监测电池包1的健康状态；同样，此方式也可以为电池包1进行程序升级，当需要升级电池包1程序时，后台服务器通过手机无线网络将升级包传送到手机内相应的APP，当用户打开APP时，提示用户升级程序，用户只需将手机放到电池包1的RFID信号接收处即可完成自动升级；其中，手机无线网络包括2G、3G、4G、或5G。
继续说明，电池包1还包括激活按键，其设于电池包1外表面，被按压后产生激活信号并传输至稳压器103的使能端，本实施例中，该激活信号为一个高电平信号。
采用这种方案，电池包1可通过两种方式唤醒：无线唤醒方式和按键唤醒方式。
可见，本实施例中的电池包1，包括唤醒***，当电池包1***接入设备2时，不仅可被按键唤醒方式唤醒，还能被接入设备2通过唤醒***无线唤醒；电池包1在被无线唤醒后与接入设备2进行数据交互，可根据接入设备2在一定范围内调整电池包1的充/放电功率，使其适用于多种不同电压的接入设备2，方便用户的使用。
请参阅图3，本发明的另一实施例提供一种充放电组合，包括：电池包1和接入设备2，其中，电池包1和接入设备2可拆卸连接。
电池包1包括上述实施例中公开的唤醒***，电池包1***接入设备2时，接入设备2通过唤醒***无线唤醒电池包1；其中，接入设备2包括充电器和电动工具。
继续说明，接入设备2内设有：第二RFID模块201及第二处理器202；
应理解，第二RFID模块201与上述实施例中的第一RFID模块101相类似，为现有技术中常用的通信器件，具有成熟的器件和设计方法供实现，本实施例中，第二RFID模块201包括第二天线2011和第二RFID芯片2012。
当电池包1***接入设备2时，接入设备2的第二RFID模块201和第二处理器202得电，开始工作，第二处理器202间隔输出信号，该输出信号通过第二RFID芯片2012的编码、调制后，再经过第二天线2011向外发送一定频率的射频信号，第一天线1011接收到该射频信号，产生第一电压，激活第一处理器102和稳压器103，唤醒电池包1；同时第一天线1011将该射频信号传输至第一RFID芯片1014，第一RFID芯片1014对其进行解调、译码后传输至第一处理器102进行处理，处理后的信号依次通过第一RFID模块101、第二RFID模块201，输入到第二RFID芯片2012，第二RFID芯片2012对其进行解调、译码后传输至第二处理器202，完成数据交互。
需要说明的是，上述第一处理器102和第二处理器202通常是整个微电脑数显传感处理器***的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，可以配置相应的操作***，以及控制接口等，具体地，可以是单片机、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、ARM(Advanced RISCMachines，ARM处理器)等能够用于自动化控制的数字逻辑处理器，可以将控制指令随时加载到内存进行储存与执行，同时，可以内置CPU指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元，具体可以根据实际使用情况进行设置，本方案对此不进行限制。
可见，本实施例中的充放电组合，包括电池包1和接入设备2，当电池包1***接入设备2时，不仅可被按键唤醒方式唤醒，还能被接入设备2通过唤醒***无线唤醒；电池包1被无线唤醒后与接入设备2进行数据交互，可根据接入设备2在一定范围内调整电池包1的充/放电功率，使其适用于多种不同电压的接入设备2，方便用户的使用。
请参阅图4，本发明的另一实施例提供一种电池包唤醒方法，包括：
电池包1***接入设备2；
通过无线通信方式接收接入设备2的射频信号；
通过射频信号唤醒电池包1；其中，接入设备2包括充电器和电动工具；
电池包1被唤醒后与接入设备2通信，实现数据交互。
请参阅图5，进一步说明，通过射频信号唤醒电池包1的步骤包括：
第一RFID模块101将接收的射频信号转换为第一电压，并输出；
稳压器103通过第一电压上电，将电池包1电芯组件的电压转换为第二电压并输出；
第一处理器102通过第一电压和/或第二电压上电，并输出高电平；
稳压器103被高电平锁定，持续输出第二电压。
继续说明，本实施的电池包唤醒方法还包括：
稳压器103通过激活信号上电，将电池包1电芯组件的电压转换为第二电压并输出；其中，激活信号为通过按压激活按键获得；
第一处理器102通过第二电压上电并输出高电平；
稳压器103被高电平锁定，持续输出第二电压。
采用上述方案，电池包1***接入设备2时，接入设备2先上电，上电后传输射频信号到第一RFID模块101，第一RFID模块101将接收的射频信号转换为第一电压，输出至第一处理器102的电源端和稳压器103的使能端，稳压器103通过第一电压上电，输出第二电压至第一处理器102的电源端，由此，第一电压和第二电压同时为第一处理器102供电，第一处理器102上电后输出高电平到稳压器103的使能端。
正常情况下，电池包1与接入设备2相连接时，第一RFID模块101会持续输出第一电压为第一处理器102供电，当电池包1上的接入设备2被断开时，电池包1未接收到接入设备2的射频信号而无法输出第一电压，为防止客户误操作，此时第一处理器102输出的高电平可将稳压器103锁定，使其持续输出第二电压，为第一处理器102和电池包1的其它电路供电，使电池包1能持续工作预设时间，在预设时间内，若第一RFID模块101重新接收到射频信号，电池包1继续执行之前的充/放电过程；在预设时间内，若第一RFID模块101始终未接收到射频信号，则认为接入设备2被拔出，为节省电源，第一处理器102停止输出高电平，稳压器103失电，停止输出第二电压，电池包1失电关机。
此外，若采用按键唤醒方式唤醒电池包1，当电池包1上的激活按键被按压，产生持续一定时间的激活信号到稳压器103的使能端，使稳压器103输出第二电压为第一处理器102供电，第一处理器102上电后输出高电平到稳压器103的使能端，在激活信号消失后，第一处理器102输出的高电平将稳压器103锁定，使其持续输出第二电压，为第一处理器102和电池包1的其它电路供电，从而激活电池包1。
可见，本实施例的电池包唤醒方法，应用于电池包1，当电池包1***接入设备2时，不仅可被按键唤醒方式唤醒，还能被接入设备2无线唤醒；电池包1被无线唤醒后与接入设备2进行数据交互，可根据接入设备2在一定范围内调整电池包1的充/放电功率，使其适用于多种不同电压的接入设备2，方便用户的使用。
综上所述，本发明的一种唤醒***、电池包、充放电组合及电池包唤醒方法，当电池包***接入设备时，不仅可被按键唤醒方式唤醒，还能被接入设备通过唤醒***无线唤醒；电池包在被无线唤醒后与接入设备进行数据交互，可根据接入设备在一定范围内调整电池包的充/放电功率，使其适用于多种不同电压的接入设备，方便用户的使用。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种唤醒***，其特征在于，应用于电池包，所述电池包***接入设备时，所述接入设备通过所述唤醒***无线唤醒所述电池包；其中，所述接入设备包括充电器和电动工具
其中，所述唤醒***包括第一RFID模块、第一处理器及稳压器；
所述第一RFID模块，用于将接收的所述接入设备的射频信号转换为第一电压；
所述稳压器，用于通过所述第一电压上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；
所述第一处理器，用于通过所述第一电压和/或第二电压上电并输出高电平；
所述稳压器，还用于通过所述高电平锁定，持续输出第二电压。
2.根据权利要求1所述的唤醒***，其特征在于，包括：
所述第一RFID模块的电源输出端与所述第一处理器的电源端之间正向串接有第一二极管；
所述稳压器的输出端与所述第一处理器的电源端之间正向串接有第二二极管。
3.根据权利要求1所述的唤醒***，其特征在于，还包括：
所述稳压器，还用于通过激活信号上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；
其中，所述激活信号为通过按压激活按键获得。
4.根据权利要求3所述的唤醒***，其特征在于：
所述第一RFID模块，还用于实现所述第一处理器与所述接入设备的数据交互；
所述第一处理器，还用于通过所述第一RFID模块与所述接入设备数据交互。
5.一种电池包，其特征在于，包括：唤醒***；
所述电池包***接入设备时，所述接入设备通过所述唤醒***无线唤醒所述电池包；其中，所述接入设备包括充电器和电动工具；
其中，所述唤醒***包括第一RFID模块、第一处理器及稳压器；
所述第一RFID模块，用于将接收的所述接入设备的射频信号转换为第一电压；
所述稳压器，用于通过所述第一电压上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；
所述第一处理器，用于通过所述第一电压和/或第二电压上电并输出高电平；
所述稳压器，还用于通过所述高电平锁定，持续输出第二电压。
6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述电池包还通过所述唤醒***与支持NFC功能的电子设备进行数据交互。
7.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，还包括：激活按键，其设于所述电池包外表面，被按压后产生激活信号并传输至所述稳压器的使能端。
8.一种充放电组合，其特征在于，包括：电池包和接入设备，所述电池包和所述接入设备可拆卸连接；
所述电池包包括唤醒***；所述电池包***所述接入设备时，所述接入设备通过所述唤醒***无线唤醒所述电池包；其中，所述接入设备包括充电器和电动工具；
所述唤醒***包括第一RFID模块、第一处理器及稳压器；
所述第一RFID模块，用于将接收的所述接入设备的射频信号转换为第一电压；
所述稳压器，用于通过所述第一电压上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；
所述第一处理器，用于通过所述第一电压和/或第二电压上电并输出高电平；
所述稳压器，还用于通过所述高电平锁定，持续输出第二电压。
9.根据权利要求8所述的充放电组合，其特征在于，所述唤醒***包括：第一RFID模块、第一处理器及稳压器；
所述第一RFID模块，用于将接收的所述接入设备的射频信号转换为第一电压；
所述稳压器，用于通过所述第一电压上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；
所述第一处理器，用于通过所述第一电压和/或第二电压上电并输出高电平；
所述稳压器，还用于通过所述高电平锁定，持续输出第二电压。
10.根据权利要求9所述的充放电组合，其特征在于，所述接入设备内设有：第二RFID模块及第二处理器；
所述第二RFID模块，用于发送射频信号到所述电池包；还用于实现所述第二处理器与所述电池包的数据交互；
所述第二处理器，用于通过所述第二RFID模块与所述电池包进行数据交互。
11.一种电池包唤醒方法，其特征在于，包括：
电池包***接入设备；
通过无线通信方式接收所述接入设备的射频信号；
通过所述射频信号唤醒所述电池包；
其中，所述接入设备包括充电器和电动工具；
所述通过所述射频信号唤醒所述电池包的步骤包括：
第一RFID模块将接收的射频信号转换为第一电压，并输出；
稳压器通过所述第一电压上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；
第一处理器通过所述第一电压和/或所述第二电压上电，并输出高电平；
稳压器被所述高电平锁定，持续输出第二电压。
12.根据权利要求11所述的电池包唤醒方法，其特征在于，还包括：
稳压器通过激活信号上电，将电池包电芯组件的电压转换为第二电压并输出；其中，所述激活信号为通过按压激活按键获得；
第一处理器通过所述第二电压上电并输出高电平；
稳压器被所述高电平锁定，持续输出第二电压。
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