本实用新型涉及一种电池包，尤其涉及一种监控多个并联电池的电池包。
背景技术：
随着我国在电动车或混合动力车各项研制计划的实施，众多厂商及研发实施，众多厂商及研发实体也投入了大量的力量从事相关开发项目。在电动车或混合动力汽车中，为了保证驱动电机具有足够的动力性能，其动力电池组往往具有较高电压，该电压通常可达300V以上。这样高的电压在发生故障或使用不当的情况下，有可能产生严重的不良后果。为了避免使动力电池及其馈电路、动力设备等装置造成永久性损坏，同时为了车辆安全考虑，必须设置相应的检测、控制和保护电路以对电池包进行保护。现有技术中车辆内的电池包的保护电路通常不能均衡对电池包内单个电池的精确控制，但电池包内多个电池的温度均衡会影响电池包的整体运行效能，且不利于电池包的寿命延续。
鉴于上述缺陷，实有必要设计一种新的具有监控功能的电池包。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种具有监控保护的电池包。
为解决上述技术问题，本实用新型技术方案是：一种电池包，包括电源模块、电池包输出端及电性连接于所述电源模块和电池包输出端之间的控制模块，所述电源模块包括若干相互串联的单个电池，所述最首端的电池的负极形成总负输出节点，所述最末端的电池的正极形成总正输出节点，所述电池包输出端包括一高压输出接口及一低压输出接口，所述控制模块包括电池组保护板，所述电池组保护板包括若干控制端，所述控制端包括电压采样及温度监控接口，所述每一单个电池的负极均通过一电压采样线路电性连接所述电采样机温度监控接口中的相应的电压采样接口，所述单个电池的其中一部分电池的负极通过一温度采样线路电性连接所述电压采样机温度监控接口中的温度采样接口，所述电池组保护板的控制端还包括一电压均衡接口，所述电池组保护板完成对各个单个电池的电压采样后，通过内部均衡算法判断单个电池负极件的电压差异，并通过所述电压均衡接口电性连接所述电压采样线路。
进一步，所述控制模块还包括一电磁接触器，所述电磁接触器包括一第一触点、一第二触点及电磁接触部，所述电池组保护板的控制端包括接触器控制端口及接触器粘连控制接口，所述电磁接触部的控制端通过两路线缆电性连接所述电池组保护板的接触器控制端口并通过另外两路线缆连接电池组保护板的接触器粘连控制接口。
进一步，所述控制模块还包括电流传感器，所述电池组保护板包括母线电路监控接口，所述电路传感器包括电性连接所述正输出节点的输入端、一连接所述高压输出接口的输出端及四个通过线缆连接所述电池组保护板的母线电路监控接口的控制输出端。
进一步，所述电池组保护板采用一直流斩波器进行供电，所述直流斩波器包括高压侧接入端及低压侧接入端，所述高压侧接入端包括电性连接所述总正输出节点的正接入端及电性连接所述总负输出节点的负接入端，所述电池组保护板包括电源接口，所述低压侧输出端包括分别电性连接所述电池组保护板的电源接口的正、负输出端。
进一步，所述直流斩波器的高压侧接入端电性连接所述电路传感器的输出端并通过所述电路传感器电性连接所述总正输出节点。
进一步，所述高压侧接入端的正接入端与电流传感器的输出端之间电性接入一DC-DC高压侧熔断器。
进一步，所述第一触点通过一主回路熔断器电性连接所述低压输出接口。
进一步，所述控制模块还包括一电性连接于所述总正输出节点和所述高压输出接口之间的维修开关，所述维修开关内包括一熔断器，所述熔断器的一个触点电性连接所述总正输出节点，另一个触点电性连接所述高压输出接口。
进一步，所述维修开关的熔断器的两触点间及所述高压输出接口和所述低压输出接口之间均设有高压互锁预留。
进一步，所述电池组保护板的控制端包括程序调试接口及CAN通讯接口，所述程序调试接口及所述CAN通讯接口均通过通过双胶屏蔽线连接置于所述电池包外侧的接口。
与现有技术相比，本实用新型电池包的维修开关可实现高压隔离，电磁接触器的通断可控制母线的上电时序，电压采样线路及所述温度采样线路将电压及温度发送给所述电池组保护板，电池组保护板将数据进行分析以通过控制延长电池包的循环使用寿命。
【附图说明】
图1是本实用新型的电池包的模块连接示意图。
图2是本实用新型的电池包的电路连线示意图。
图3是图2中电池包的电源模块的放大示意图。
图4是图2中电池包去除电源模块后的放大示意图。
图5是图2中电池包的电池组保护板的方法示意图。
【具体实施方式】
请参考图1至图5所示，本实用新型电源保护模组100用于控制并保护一电池包内的由十二个相互串联的单个电池组成的电源模块200。所述电池包设有电池包输出端300。所述电源保护模组100包括电性连接所述电源模块200的电池组保护板10、受控于所述电池保护板10且连接于所述电源模块200及电池包输出端300之间的控制模块30及CAN信号处理模块40。所述电池包输出端300包括一高压输出接口301及一低压输出接口302，所述高压输出接口301和所述低压输出接口302之间设有高压互锁预留(未标示)，实现高压控制互锁。
所述电源模块200包括第一电池201、第二电池202、第三电池203、第四电池204、第五电池205、第六电池206、第七电池207、第八电池208、第九电池209、第十电池210、第十一电池211、第十二电池212、第十三电池213、第十四电池214、第十五电池215及第十六电池216。所述第一电池201至所述第二电池212按照顺序依次串联。所述第一电池201、第二电池202、第三电池203及第四电池204排列为一排，以此类推，每四个电池均排列为一排，所述电源模块200共包括四排电池。所述第一电池201的负极形成电池模块200的总负输出节点2011，所述第十六电池216的正极形成电池模块200的总正输出节点2121。
在本实施方式中，电池采用高能量型50Ah可充电锂电池。所述单个电池的额定电压为3。2V。电池在充电时的工作温度范围为：-20℃～60℃。电池在放电时的工作温度范围为：0℃～45℃。电池的充电能力范围为：100A～150A。电池的放电能力范围为：150A～250A。
所述十六个单个电池构成的电池模块200的并联单节额定容量为600Ah，额定电压为51。2V。持续放电电流为400A，峰值放电电流为500A(30s内)，持续充电电流为200A，峰值充电电流(15s内)为300A。电池的使用温度范围为：-20℃～45℃。电池的工作温度范围为：-40℃～85℃。
所述电池组保护板10包括若干控制端101。所述控制端101包括电压均衡接口1011、电压采样及温度监控接口1012、母线电流监控接口1013、接触器控制接口1014、接触器粘连控制接口1015、电池组保护板10的电源接口1016、程序调试接口1017、CAN通讯接口1018及其他控制接口1019。所述电源接口1016包括正极接口及负极接口(未标示)。所述其他控制接口1019包括一电源唤醒接口1010。
所述每一单个电池的负极均采用线缆连接电池组保护板10的电压采样及温度监控接口1012内的相应的电压采样接口(未显示)以形成16路电压采样线路21，实现针对每一单个电池进行电压采集。同时所述每一排电池的其中两个单个电池的负极均通过线缆连接电池组保护板10的电压采样及温度监控接口1012的相应的温度采样接口(未显示)以形成8路温度采样线路22，实现针对每一排电池的其中两个单个电池进行选定的温度采集。在本实施方式中，所述第二电池202、第四电池204、第六电池206、第八电池208、第十电池210、第十二电池212、第十三电池213及第十五电池215电池的负极通过线缆连接相应的温度采样接口。所述电压采样线路21及所述温度采样线路22共同构成连接于所述电源模块200和所述电池组保护板10之间的电池单体电压、温度采样电路20，以实现对电池模块100内的单个电池的侦测。
所述电池组保护板10的电压均衡接口1011电性连接所述十六路电压采样线路21以将所述每一单个电池的负极的电压的调整，以使其达成一致。
所述控制模块30用以实现对电池模块200的高压、过流、过放、过充的保护。所述控制模块30包括一电磁接触器31、一电流传感器32、一维修开关33及一主回路熔断器34。
所述电流传感器32包括一电性连接所述总正输出节点2121的输入端(未标示)、一输出端(未标示)及四个通过线缆连接所述电池组保护板10的母线电流监控接口1013的控制输出端(未标示)。所述电池组保护板10通过采样所述四个控制输出端的电流值以实现对电池模块200的电流监控。
所述电磁接触器31包括触点311、触点312及电磁接触部313。所述触点312电性连接所述电池模块200的总负输出节点2011。所述电磁接触部313的控制端通过两路线缆电性连接所述电池组保护板10的接触器控制接口1014并通过另外两路线缆连接电池组保护板10的接触器粘连控制接口1015。所述连接于接触器控制接口1014的两路线路实现电池组保护板10触点311、触点312的接通和断开的控制，进而控制所述电源模块200的上电时序。所述连接于接触器粘连控制端口1015的两路线路实现电池组保护板10对电池接触器31的粘连检测。所述触点311通过一主回路熔断器34电性连接所述低压输出接口302。
所述维修开关33电性连接于所述电流传感器32的输出端与所述高压输出接口301之间。所述维修开关33内包括一熔断器331，所述熔断器331的一个触点电性连接所述电流传感器32的输出端，另一个触点电性连接所述高压输出接口301。所述维修开关33内还设有高压互锁预留，实现高压控制互锁。
所述电磁接触器31的触点311通过所述主回路熔断器34连接所述低压输出接口302，以预防电源模块200的输出电流过流。
所述电池组保护板10的工作电压为12VDC，低压动力消耗小于150W。所述电池组保护板10采用一直流斩波器102对电源模块200的总负输出节点2011与总正输出节点2121之间的输出电压进行变换以输出12V的电压，并对应连接所述电池组保护板10的电源接口1016的正极接口及负极接口，实现对电池组保护板10的供电。所述直流斩波器102包括高压侧接入端1021及低压侧输出端1022。所述高压侧接入端1021包括电性连接所述电流传感器32的输出端的正接入端(未标示)及电性连接所述总负输出节点2011的负接入端(未标示)。所述低压侧输出端1022包括分别电性连接所述电池组保护板10的电源接口1016的正、负输出端(未标示)。所述高压侧接入端1021的正接入端与电流传感器32的输出端之间电性接入一DC-DC高压侧熔断器35，以预防直流斩波器102的高压侧的过流。
所述电池保护板10的程序调试接口1017通过双胶屏蔽线连接置于所述电池包外侧的调试接口3001。所述电池保护板30的CAN通讯接口1018通过双胶屏蔽线连接置于所述电池包外侧的低压接口3002的相应接口位3003。所述电池保护板30的其他控制接口1019也通过线缆连接所述置于所述电池包外侧的低压接口3002的其他接口位3004。所述双胶屏蔽线及所述连接于其他控制接口1019与低压接口之间的线缆及调试接口3001和低压接口3002构成所述CAN信号处理模块40。
本实用新型电源保护模组100在所述电池包进行维修时，可首先拔下维修开关33，以便将高压回路与电源模块200隔离。在所电池包进行充电和放电的时候，可通过电池组保护板10以控制电磁接触器31的通断，进而控制母线的上电时序。所述电压采样线路21及所述温度采样线路22将电压及温度发送给所述电池组保护板10，所述电池组保护板10将数据进行分析并通过CN通讯接口1018反馈给配备由该电池包的车辆控制系统。所述电池组保护板10的电压均衡接口1011电性连接所述十六路电压采样线路21以将所述每一单个电池的负极的电压的调整，以使其达成一致。实现对相邻两单个电池之间的荷电状态差异的判断，并根据内部均衡算法将电量较高的单个电池的多余的电量转移至所述电量较低的单个电池，从而延长电池包的循环使用寿命。
本实用新型电池包通过电流传感器32侦测电路总电流，且通过电压采集线路21侦测电源模块200内的单个电池的电压，在侦测到电源模块200内的单个电池电量过低需要充电时，电池组保护板10可及时发出报警提醒充电，以防止电池因过度放电而损害电池的使用寿命。所述单个电池的电压信息通过电压采集线路21进行采集并存储于电池组保护板10内的电池检测IC内的存储器内，数据可为二进制格式数据，根据电池管理系统协议，需要对数据进行转换，并按照协议制定的规则通过程序调试接口1017向电池包外侧传递数据。且电池组保护板10还具有功率预测、故障信息传输及相关估算功能。
以上所述仅为本实用新型一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变化，均为本实用新型权利要求所涵盖。