[發明專利]電池系統及其運行方法

有效

• 申請號: 201080016987.6
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN102396129A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 埃里克·李
• 申請（專利權）人: 威倫斯技術公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 劉曉飛;張龍哺

技術領域

本公開文本涉及電池系統及其運行方法。

背景技術

在具有不同電能需求的各種應用場合中，可以設計和使用充電電池。一些充電電池系統包括多個充電單元，該多個充電單元在充電運行中接收電能并且在放電運行中向負載提供電能。充電單元可以具有不同的化學物質并且在一個示例中包括鋰離子單元。根據負載的需求，在不同應用場合中使用的充電單元的數量有所不同，并且在某些實施場合(例如運輸實施場合)中，充電單元的數量是眾多的。

例如，由于制造工藝和制造公差的不同，多個充電單元中的某些單元可與其他充電單元不同。更具體地講，耦接于電池的其他充電單元的一個或多個充電單元可具有不同的內阻和阻抗等。。因此，在該電池的充電和/或放電運行中，多個充電單元中的一個或多個可與該多個充電單元中的其他充電單元的運行是不同的。例如，多個充電單元中的一個或多個可以不同于該多個充電單元中的其他充電單元的速率進行充電或放電。這在一些應用場合是不希望出現的。

附圖說明

以下參考隨后的附圖描述本公開文本的示例性實施例。

圖1示出了根據一個實施例的電氣系統的功能方框圖。

圖2示出了根據一個實施例的電池系統的功能方框圖。

圖3示出了根據一個實施例的電池系統的示意圖。

圖4示出了根據一個實施例的電池系統的示意圖。

圖5示出了根據一個實施例的電池系統的示意圖。

具體實施方式

根據一個實施例，一種電池系統，包括：轉換電路；多個主端子，配置成與負載、充電器以及在多個主端子之間彼此串聯耦接的多個充電電池模塊耦接；開關電路，配置成將多個電池模塊中的第一電池模塊與轉換電路輸入端耦接；以及轉換電路，配置成修改從第一電池模塊接收的電能的電氣特性并且將具有修改后的特性的電能輸出給多個電池模塊中的第二電池模塊。

根據另一實施例，一種電池系統包括：多個充電電池模塊，在配置成與負載和充電器耦接的多個主端子之間串聯耦接；以及平衡電路，配置成接收來自于多個充電電池模塊中的第一充電電池模塊的電能，修改該電能，以及從第一充電電池模塊向多個充電電池模塊中的第二充電電池模塊提供修改后的電能，以至少能降低第一電池模塊的充電狀態或增強第二電池模塊的充電狀態。

根據另外的實施例，一種充電電池系統的運行方法，包括：為彼此串聯耦接的充電電池的多個充電電池模塊充電；從充電電池模塊向負載釋放電能；選擇多個充電電池模塊中的第一電池模塊；根據這種選擇，修改來自于第一電池模塊的電能的電氣特性；以及在修改電氣性能后，將修改后的電能施加到多個充電電池模塊中的第二電池模塊，以至少能降低第一電池模塊的充電狀態或增強第二電池模塊的充電狀態。

根據另一個實施例，一種充電電池系統運行方法，包括：監控多個彼此串聯耦接的充電電池模塊的充電狀態；檢測充電狀態低于多個充電電池模塊中的第二電池模塊的充電狀態的第一電池模塊；修改來自于第二電池模塊的電能；以及在修改電能后，將來自于第二電池模塊來的電能施加到第一電池模塊，以至少增強第一電池模塊的充電狀態或降低第二電池模塊的充電狀態。

參考圖1，根據一個實施例示出了電氣系統1的一個示例。該描述的電氣系統1包括電源8、電池系統10以及負載12。在描述的實施例中，電池系統10是配置成在充電運行模式中運行的充電電池系統，其中，來自電源8的電能為電池系統10的多個充電單元中的一個或多個充電。此外，電池系統10可以運行在放電運行模式中，其中，電池系統10向負載12釋放電能。在一個實施例中，電池系統10可以在運行中經歷大量充電和放電循環。

電池系統10可以包括多個適于匹配功率負載12的以串聯和/或并聯方式設置的充電單元(圖1未示出)。更具體地講，電池系統10可以使用在配置不同負載12的各種應用場合中，其中，該負載具有不同的功率需求。因此，在不同的實施例中，電池系統10可以包括不同數量的充電單元，這些充電單元以適于匹配不同負載的不同串聯和/或并聯方式設置。

然而，例如，由于制造公差的不同，多個充電單元中的一個或多個可不同于這些充電單元中的其他充電單元。特別地，與多個充電單元中的其他單元相比，這些充電單元中的一個或多個可具有不同的電氣特性(例如，阻抗)。由于這種差異，在電池系統10的運行中，多個充電單元中的一個或多個與這些充電單元中的其他充電單元相比可以不同的速率充電和/或放電。至少本公開文本一些方案的目的是：在充電和/或放電運行中，增強和/或維持電池系統10的多個充電單元的充電平衡或均衡。