可组合式电池系统技术方案

一种可组合式电池系统，利用建构块组合而成，建构块包括：标准化的电池模块，至少具有多个串接的电池芯、一模拟前端、以及一通信接口，运作在相对低温环境；标准化的电源模块，至少具有一控制开关、一电流感测元件及一电源控制回路，运作在相对高温环境；标准化的整合模块，由一个标准化的该电池模块与一个标准化的该电源模块串接而成。在组合系统时，至少以一个电池模块及一个电源模块组合，或者以多于一个电池模块及一个电源模块或一个整合模块组合，或者以多个电源模块或多个整合模块组合。该系统可组合成需求的电池系统，并使得电池系统可在高效率下使用，由于开关的减少，能保持电池系统低温，提高使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种电池系统的创新设计，尤指一种可依据客户需求而组合成需求的可组合式电池系统。
技术介绍
在申请人的中国台湾新型专利M350165「电池模组」前案中，提供一种具有可于预设状态下进行断开动作的电池模组，其主要包含一电池包、一正极端、一负极端、一侦测单元、一开关组件、一控制单元、一隔离式信号发送模组、一隔离式信号接收模组，藉由侦测单元对电池包的电压、电流、温度、充电平衡...等多项参数进行侦测，于预设状态发生时可由控制单元驱动开关组件断开，以提升电池模组使用时的安全性。除此之外，于多个电池模组进行电力串接使用时，因无法保证所有开关同一时刻关闭或导通，还须确认所有开关组件的耐电压额能承受串接后的电池模组最高电压，以防止开关组件因串联而发生耐压不足、容易烧毁的情形。在此前案将电池模组化后，虽然可达到安全功效，然而，如将多个前案中的电池模组串接成一电池系统后，每一电池模组内的开关组件也进行了串接，如前案的第二图所示，在同一电流下会造成高损失，也使电池模组内的耗热量增加，不利电池系统的使用寿命。同时，每一电池模组配备一开关元件，在电池系统中也会造成制造成本的增加，有待改善。
技术实现思路
针对先前技术的问题点，本专利技术的目的在于，提供一种可组合式电池系统，其可组合成需求的电池系统，并使得电池系统可在高效率下使用，保持电池系统低温，提高使用寿命O根据本专利技术的一 个实施方式，提供一种可组合式电池系统，利用建构块组合成电池系统，该建构块包括一标准化的电池模块，至少具有多个串接的电池芯、一用以监视、管控及平衡该些电池芯的模拟前端、以及一传送与接收讯号的通信接口，此电池模块运作在相对低温环境；及—标准化的电源模块，至少具有一控制开关、一电流感测元件及一电源控制回路；该电流感测元件连接于该些串接电池芯的电池负极及该控制开关之间，经由选择通信协议使该电源控制回路接收该通信接口所传输的讯号，以在该电池模块的该些电池芯有异常时切断该控制开关；此电源模块运作在相对高温环境；一标准化的整合模块，由一个标准化的该电池模块与一个标准化的该电源模块串接而成，在组合该可组合式电池系统时，至少以一个该电池模块及一个该电源模块组合而成，或者通常以多于一个该电池模块及一个该电源模块或一个该整合模块组合而成；其他系统组合可使用多个该电源模块或多个该整合模块在一个单独电池系统中。根据本专利技术的一个实施方式,提供一种可组合式电池系统,包括至少一第一电池模块,该电池模块在相对低温环境下工作，每一电池模块具有多个串接的第一电池芯、一用以监视、管控及平衡该些电池电池芯的第一模拟前端、以及一传送与接收讯号的第一通信接口 ；其中一第一电池模块的电池正极连接至一系统正极端，在大于二个电池模块的情况下，其它第一电池模块的电池正极串接到另一第一电池模块的电池负极；及一整合模块由一个第二电池模块与一电源模块串接而成，该第二电池模块具有多个串接的第二电池芯、一用以监视、管控及平衡该些电池芯的第二模拟前端、以及一传送与接收讯号的第二通信接口，该些串接的第二电池芯的电池正极连接至一第一电池模块的负极端；该电源模块具有一控制开关、一电流感测元件及一电源控制回路，该电流感测元件连接于该些串接的第二电池芯的电池负极及该控制开关之间，且该控制开关连接一系统负极端;该第一电池模块与该整合模块串接，且该第一或第二电池模块的第一或第二模拟前端侦测到该些第一或第二电池芯有异常时，经由选择通信协议使该整合模块的电源控制回路接收该第一或第二通信接口所传输的讯号以切断该控制开关。根据本专利技术的一个实施方式，提供一种可组合式电池系统，包括至少一电池模块,该电 池模块在相对低温环境下工作，每一电池模块具有多个串接的电池芯、一用以监视、管控及平衡该些电池芯的模拟前端、以及一传送与接收讯号的通信接口 ；其中一电池模块的电池正极连接至一系统正极端，在大于二个电池模块的情况下，其它电池模块的电池正极串接到另一电池模块的电池负极；及一电源模块,具有一控制开关、一电流感测兀件、及一电源控制回路及一传送与接收讯号的通信接口 ；该电流感测元件连接于该些串接电池模块的总电池负极及该控制开关之间，且该控制开关连接一系统负极端；该电池模块与该电源模块串接，且该电池模块的模拟前端侦测到该些电池芯有异常时，经由选择通信协议使该电源模块的电源控制回路接收该通信接口所传输的讯号以切断该控制开关。根据本专利技术的一个实施方式，提供一种可组合式电池系统，包括多个电池模块，每一均在相对低温环境下工作，具有多个串接的电池芯、一用以监视、管控及平衡该些电池芯的模拟前端、以及一传送与接收该讯号的通信接口 ；该些电池模块先分组、每组电池模块先并联成一电池模块组，该些电池模块组再串接成一电池模块组串；该电池模块组串的总电池正极连接至一系统正极端；及一个电源模块，具有一控制开关、一电流感测元件、一电源控制回路及一传送与接收讯号的通信接口 ；该电流感测元件连接于该电池模块组串的总电池负极及该控制开关之间，且该控制开关连接一系统负极端；该些电池模块的模拟前端侦测到该些电池芯有异常时，经由选择通信协议使该电源模组的电源控回路接收该通信接口所传输的讯号以切断该控制开关。根据本专利技术的一个实施方式，提供一种可组合式电池系统，包括多个电池模块，每一均在相对低温环境下工作，具有多个串接的电池芯、一用以监视、管控及平衡该些电池芯的模拟前端、以及一传送与接收讯号的通信接口 ；该些电池模块先分组、每组电池模块先串联成一电池模块组，该些电池模块组的总电池正极共同连接至一系统正极端 '及多个电源模块，每一具有一控制开关、一电流感测元件、一电源控制回路以及一传送与接收讯号的通信接口；其中每一该些电池模块组与该些电源模块的其中之一串联，每一该些电源模块的电流感测元件连接相对的每一该些电池模块组的总电池负极及该些控制开关之间，且该些控制开关共同连接一系统负极端。该些电池模块的模拟前端侦测到该些电池芯有异常时，经由选择通信协议使相对的该些电源模组的电源控制回路接收该些通信接口所传输的讯号以切断该些控制开关。本专利技术的有益效果在于，所提供的可组合式电池系统，主要将标准化的电池模组中的开关设计适地的引用，将之短路移除成为电池模块(Battery Module)，或者将之适当地留存(引用适当耐电压额的开关组件)成为一个整合模块(Integrated Module)。藉由多个无开关的电池模块与一个整合模块或者藉由多个无开关的电池模块与一个或多个不包括电池芯的电源模块(Power Module)，而可组合成需求的电池系统。并使得电池系统可在高效率下使用，由于开关的减少，能保持电池系统低温，提高使用寿命。相较于前案，本专利技术将控制开关及电流感测元件自电池包分离而成一独立电源模块以达到可组合式电池系统，至少具有以下的优点1.降低成本本专利技术 以一个控制开关及一个电流感测元件控制多个电池芯，相较前案降低制造成本。2.提高效率控制开关对的损失降低至仅在电源模块一处，较前案中每一电池模组中皆有一开关元件，故使得整个电池系统效率可大幅提高。3.良好的测试、良好的特性化及累积适当的经验使电池系统的性能及可靠性增强。4.前案电池模组中将相对低温的元件(电池芯)及相对高温的元件(电源开关及侦测电阻)的分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可组合式电池系统，其特征在于，利用建构块组合成电池系统，该建构块包括：一标准化的电池模块，至少具有多个串接的电池芯、一用以监视、管控及平衡该些电池芯的模拟前端、以及一传送与接收讯号的通信接口，此电池模块运作在相对低温环境；及一标准化的电源模块，至少具有一控制开关、一电流感测元件及一电源控制回路；该电流感测元件连接于该些串接电池芯的电池负极及该控制开关之间，经由选择通信协议使该电源控制回路接收该通信接口所传输的讯号，以在该电池模块的该些电池芯有异常时切断该控制开关；此电源模块运作在相对高温环境；一标准化的整合模块，由一个标准化的该电池模块与一个标准化的该电源模块串接而成；在组合该可组合式电池系统时，至少以一个该电池模块及一个该电源模块组合而成，或者通常以多于一个该电池模块及一个该电源模块或一个该整合模块组合而成；其他系统组合为使用多个该电源模块或多个该整合模块在一个单独电池系统中。

【技术特征摘要】
1.一种可组合式电池系统，其特征在于，利用建构块组合成电池系统，该建构块包括 一标准化的电池模块，至少具有多个串接的电池芯、一用以监视、管控及平衡该些电池芯的模拟前端、以及一传送与接收讯号的通信接口，此电池模块运作在相对低温环境；及 一标准化的电源模块，至少具有一控制开关、一电流感测元件及一电源控制回路；该电流感测元件连接于该些串接电池芯的电池负极及该控制开关之间，经由选择通信协议使该电源控制回路接收该通信接口所传输的讯号，以在该电池模块的该些电池芯有异常时切断该控制开关；此电源模块运作在相对高温环境； 一标准化的整合模块，由一个标准化的该电池模块与一个标准化的该电源模块串接而成； 在组合该可组合式电池系统时，至少以一个该电池模块及一个该电源模块组合而成，或者通常以多于一个该电池模块及一个该电源模块或一个该整合模块组合而成；其他系统组合为使用多个该电源模块或多个该整合模块在一个单独电池系统中。2.一种可组合式电池系统，其特征在于，包括 至少一第一电池模块，该电池模块在相对低温环境下工作，每一电池模块具有多个串接的第一电池芯、一用以监视、管控及平衡该些电池电池芯的第一模拟前端、以及一传送与接收讯号的第一通信接口 ；其中一第一电池模块的电池正极连接至一系统正极端，在大于二个电池模块的情况下，其它第一电池模块的电池正极串接到另一第一电池模块的电池负极；及 一整合模块由一个第二电池模块与一电源模块串接而成，该第二电池模块具有多个串接的第二电池芯、一用以监视、管控及平衡该些电池芯的第二模拟前端、以及一传送与接收讯号的第二通信接口，该些串接的第二电池芯的电池正极连接至一第一电池模块的负极端；该电源模块具有一控制开关、一电流感测元件及一电源控制回路，该电流感测元件连接于该些串接的第二电池芯的电池负极及该控制开关之间，且该控制开关连接一系统负极端; 该第一电池模块与该整合模块串接，且该第一或第二电池模块的第一或第二模拟前端侦测到该些第一或第二电池芯有异常时，经由选择通信协议使该整合模块的电源控制回路接收该第一或第二通信接口所传输的讯号以切断该控制开关。3.一种可组合式电池系统，其特征在于，包括 至少一电池模块，该电池模块在相对低温环境下工作，每一电池模块具有多个串接的电池芯、一用以监视、管控...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡富生，
申请(专利权)人：西胜国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：