[发明专利]一种电池包装置

说明书

本发明公开了一种电池包装置，使用模块化电池构建，每个电池模块都有独立的电压平衡模块和电压检测芯片，使得充电和放电电流不流过任何电路板，给用户更大的灵活性让电池包中提供不同电流。其技术方案为：电池包装置通过构建由多个电池组成的多个电池模块，结合电压平衡模块和电压检测芯片，如果任何电池模块中的一个电池超过一指定电压则电压检测芯片将发出过充电信号，如果任何电池模块中的一个电池低于另一指定电压则电压检测芯片将发出过放电信号，过充电信号或者过放电信号传递到上游电池模块，用于控制一个总的电子开关或者继电器开关。

技术领域

本发明涉及能量储存解决方案，尤其涉及基于可扩展的电池模块的电池包装置。

背景技术

锂离子电池提供清洁能源替代品，安全性好，循环寿命长，无毒物质，无污染。电动自行车和高尔夫球车由于成本低而一直使用铅酸电池。随着锂电池价格的下降，锂离子电池开始取代铅酸蓄电池。

锂离子电池通常包括阳极，阴极，隔板和电解质。现代锂离子电池通常使用石墨材料作为阳极，过渡金属氧化物作为阴极。在充放电期间，锂离子在阴极和阳极之间传输。

要实现目标电压，需要串联电池。由于材料和工艺不一致，电池的能量容量，自放电率和内阻可能不同。由于电荷串联进入每个电池是相同的，电池容量，自放电率和内阻的差异将导致每个电池的电压不同。

随着电池的充电，容量较小的电池的电压将比具有较大容量的电池的电压增加更快。容量较小的电池更有可能被过度充电。当电池放电时，容量较大的电池的电压会比容量较小的电池的电压降低。容量较小的电池更有可能被过度充电。

具有较高自放电速率的电池在一段时间后可以具有较小的剩余容量。当具有不同自放电速率的电池单元串联并且充电时，具有较小自放电速率的电池将具有较高的电压并且可能被过度充电。

锂电池通常对过充电和过放电敏感。过充电和过放电是有害的锂电池循环性能。过充电甚至可能导致电池火灾。

为了保护锂电池，采用电池保护板来控制每个电池的电压。该电路板通常由检测电池电压的控制芯片和电子开关来接通和断开电路。这些电路中使用的开关可以是CMOS或继电器开关。前者具有更长的循环寿命，但随着电路电流的增加，随着欧姆热为I2R，散热明显增加。继电器开关可以处理大电流开关，但其使用寿命更为有限。

在传统的电池组设计中，充放电电流流过控制板上的电路。

因此，对于不同的电压应用，需要根据其电池数量和应用电流来定制特定的电池管理系统。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种电池包装置，使用模块化电池构建，每个电池模块都有独立的电压平衡模块和电压检测芯片，使得充电和放电电流不流过任何电路板，给用户更大的灵活性让电池包中提供不同电流。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种电池包装置，包括串联连接的多个电池模块和一个过充过放保护总开关，过充过放保护总开关在接收到过充电/过放电信号后被触发，其中每一电池模块还包括：

串联的多个电池，；

电压平衡模块，降低该多个电池之间的电压差；

电压检测芯片，测量该多个电池各自的电压并判断是否超过过充电限制或者低于过放电限制，若超过过充电限制则发出过充电信号并向上游电池模块发送，若低于过放电限制则发出过放电信号并向上游电池模块发送；