[实用新型]一种电池模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池模块的构成领域，尤其涉及一种设有开关组件而具有安全断开效果的电池模块。

背景技术

一般的电池制造商，在出产电池模块时会依业界的惯用规格与协定，生产出客制化的电池模块，以利购买商直接使用所述电池模块，而有些购买商还会进一步通过串联与并联的手段，来进一步制造出符合其需求电压、蓄电量的电池装置。

早期客制化的电池模块中仅单纯的包含一个电池包(Cell pack)，所述电池包由一电池芯(Cell)或多个电池芯串接而成，这种电池包在使用时，由于并未设置任何具有安全断开的开关组件，因此使用起来较危险。

而且当购买商需要进一步以串联电池模块的手段来制造符合需求的电池装置时，串联所得的总电压值会与串联数量呈正比增加，若一个电池包所呈现的电压值为30V时，在串联三个电池模块后就能获得90V的总电压值，然而此种总电压较大的电池装置在使用或组装时，其电击危险性也就越高。

目前市面上所见具有安全断开效果的电池模块，大多在其电池包负极路径上设置一开关组件，以于电池充放电异常时进行安全断开，然而若将这种设有开关组件的电池模块进行串联时，就会产生开关组件耐压不足而烧毁的问题。

举例来说，若一个电池包所呈现的电压值为30V时，在串联三个电池模块后(三个电池包串联)就能获得90V的总电压值，而单一电池模块在设计时是以30V作为参考值再乘以特定的安全系数来选定开关组件的规格，假设所述开关组件的极限耐压值为70V，串联三个电池模块后的总电压值就超过90V，这时设置在电池模块中的开关组件就很容易烧毁，再者当串联数量为10个电池模块时，总电压值会达到300V而远超过开关组件的极限耐压值70V。

为了顾及生产成本以及产品体积，每一电池模块中所设置的开关组件，当然是以符合单一模块的使用规格者为佳，并不适合采具有超大耐压值的安全开关，否则不但会使电池模块的体积、重量不当增加之外，并且也会大幅的提升产制成本。

再者，电池模块的串联数量也会因不同的使用需求而增加，所呈现的总电压值也无法预先估计，因此选用耐压值较高的开关组件，不但无法有效解决使用上的问题，并且会带来体积、重量、成本增加的问题。

有鉴于此，实用新型人针对电池模块使用时的安全性与便利性进行研发，进而设计出一种于预设状态发生时可自动断开的电池模块，且于多个电池模块进行电力串接使用时，还能进一步防止开关组件因串接而发生耐压不足烧毁的情形。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电池模块，以解决先前技术在使用时安全性不足、串联时开关组件容易烧毁等问题。

为达上述目的，本实用新型电池模块，至少包含一电池包、一连接于所述电池包正极的正极端、一连接于所述电池包及其周边以对各参数状态进行监控的检测单元、一连接于所述电池包负极的负极端、一设于所述电池包负极与所述负极端之间的开关组件、一连接于所述检测单元与所述开关组件之间以对开关组件进行断开控制的控制单元、一连接于所述控制单元以在电池包异常时发送断开信号的隔离式信号发送模块、一连接于所述控制单元接收断开信号的隔离式信号接收模块，并且可进一步包含一集成所述隔离式信号发送模块与所述隔离式信号接收模块的电气连接端子的信号连接部。

所述电池包可由一个电池芯或多个电池芯串联而构成，开关组件包含机械开关、半导体开关等具有切换断开效果者。

通过检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检测，于预设状态发生时可由控制单元直接驱动开关组件进行断开，使电池模块呈现断路状态，以提升电池模块使用时的安全性。

除此之外，当多个电池模块进行电力串接使用时，可通过信号线组将各电池模块的隔离式信号发送模块、隔离式信号接收模块予以并联，当其中的任何一个电池模块的检测模块检测到异常状态时，所述电池模块的控制单元就会通过隔离式信号发送模块释出断开信号，此时所有电池模块的隔离式信号接收模块能同步接收到断开信号，据以使每一电池模块中的控制单元能在同一时间对所控制的开关组件进行断开控制，进而使所有的开关组件同步断开，以阻断所有的电池包之间的串联状态，因此各开关组件于断开时，并不会因电压负数倍增而有耐压不足导致烧毁的问题发生。

实施时，前述的隔离式信号发送、接收模块，可以利用光电耦合或变压器线圈耦合等原理，通过光电或磁场的产生来做为其非接触式感应传递的媒介，因此具有电气阻隔的效果，而不需顾虑电池模块串联时，其间的相关信号联结电路会有电压值复数倍增的问题。