[发明专利]带智能电子绝缘系统的电池模块

说明书

一种电池模块，包括第一组电力触点和第一组信号触点。电池组可操作以将电力输送到该组电力触点。电子绝缘系统可操作以电断开和电连接电池组和第一组电力触点。电子控制系统可操作以获取电池模块和电气设备的充电状态、健康状态、温度和功率之间的比较。基于至少一个比较计算闭合参数。将闭合参数与预定义的闭合参数值进行比较以产生连接判定。电子绝缘系统分别基于连接判定的肯定或否定结果将连接或断开电池组与第一组电力触点。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2019年8月28日提交的美国临时专利申请No.62/892,809的优先权，其名称为电池联锁智能封闭系统（Battery Interlock Smart Close-In System）。上述申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及电池模块。更具体地，本公开涉及具有智能电子绝缘系统的电池模块。

背景技术

电池模块系统是一组任意数量的电池模块，其中每个电池模块包括电池组。每个电池组包括一个或多个电池单元。电池模块系统的多个电池模块可以串联、并联或两者的混合进行电气配置，以提供任何数量的应用所需的期望电压、容量或功率密度。电池模块系统用于能量密集型电池应用，例如为电动车（“EV”）充电、为重型电动工具供电等。

只要电池组同等匹配，组装电池模块系统的电池模块的风险可能很低。电池组可以在初始制造商处针对内阻、初始电压和充电状态（SOC）等参数进行精确测量、校准和匹配。然后可以在工厂将电池模块放电到可以合法运输的SOC（例如，充满电的30%到60%），并运输到其最终目的地，在那里电池模块可以组装成所需的电池模块系统。

然而，有问题的是，电池模块的SOC、内阻和其他内部参数可能在运输过程中不经意地改变。例如，在运输过程中，导电材料可能会与电池模块的电力触点接触。此外，电池模块的内部参数可能在使用过程中以不同的速率或不同的程度改变。如果两个电池模块之间的内部参数差异大到无法接受，则电弧、着火或其他危险的风险会显着增加。

此外，如果两个电池模块处于显着不同的SOC，具有较大SOC的电池模块将向具有较小SOC的电池模块放电，并且总功率输出将显着下降。此外，电池模块之间显着不同的SOC可能会导致回流电流，这可能会损坏电池模块。

因此，需要一种电池模块，如果它们的内部参数显着不同，则该电池模块可以防止或抑制与其他电池模块（或其他类似的电气设备）进行电接触。此外，需要一种可以防止或抑制回流的电池模块。另外，需要一种电池模块系统，其中电池模块系统的单个电池模块可以根据每个电池模块的内部参数的差异选择性地相互连接。

发明内容

本公开通过提供一种电池模块来提供优于现有技术的优点和替代方案，该电池模块具有电连接在电池组和电池模块的电力触点之间的电子绝缘系统，以及控制电子绝缘系统的电子控制系统。如果来自电池模块或要连接到电池模块的第二电气设备的一个或多个参数为不可接受的值，则由电子控制系统控制的电子绝缘系统阻止电池组连接到电力触点。例如，如果第一和第二电池模块的SOC在值的可接受范围之外，则电子控制系统可以防止电池组和第一电池模块的电源连接器之间的电接触，其中该第一电池模块要连接到第二电池模块。此外，电池模块可以组装成电池模块系统，其中每个电池模块可以根据其内部参数的差异选择性地连接到其他电池模块。此外，控制系统防止或抑制电流从电源连接器回流到电池模块的电池组。