[發(fā)明專利]電池加熱器系統(tǒng)和方法

在審

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• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104347912A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設計）人: R·S·布儒瓦;朱慧斌
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/657
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;姜甜

技術領域

本文所公開主題的實施例涉及采用被加熱的電池模塊的系統(tǒng)以及提供用于加熱電池模塊的電力的關聯(lián)加熱器電源和方法。

背景技術

在各種類型的電池備用系統(tǒng)中，基于鈉的電池模塊在高溫下工作，并且使用電加熱器系統(tǒng)來將電池模塊的電化學電池保持在充分調節(jié)的溫度范圍之內(nèi)。AC加熱器電路使用來自AC電網(wǎng)的電力，而DC加熱器電路使用從DC母線所吸取的電力。具有DC加熱器電路的系統(tǒng)能夠克服AC電網(wǎng)斷電和故障。但是，在這類系統(tǒng)中，能夠存在啟動問題。一些系統(tǒng)沒有包括具有預充電電路以在啟動時使來自AC電網(wǎng)能量的DC母線斜升的逆變器。逆變器而是依賴在啟動時對DC母線進行充電的電池組。這類系統(tǒng)在啟動期間能夠被鎖定，并且要求外部電池組來跳線跨接啟動DC母線。一些系統(tǒng)使用AC加熱器電路來嘗試解決AC電網(wǎng)斷電問題。逆變器用來將電池能量重新轉換到AC電網(wǎng)中，以克服AC電網(wǎng)斷電。但是，取決于特定應用，AC電網(wǎng)可連接到本地電網(wǎng)，并且電池模塊可能無法支持所有本地負載，因而引起系統(tǒng)跳閘。此外，這種方式在風力或太陽能可再生應用(其通常要求逆變器來支持對電網(wǎng)的無功功率而不是工作在電壓模式或者有效功率模式)中不起作用，

可期望具有與當前可用的那些系統(tǒng)和方法不同的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例針對與各種類型的電池備用系統(tǒng)中的加熱電池模塊關聯(lián)的上述局限性。

在一個實施例中，提供一種電源電路，其作為配置成對加熱器啟動問題以及AC電網(wǎng)斷電問題提供完全和實際解決方案的組合AC/DC加熱器電源電路。該電源電路包括第一電路部分，其可操作以將AC源所提供的AC電力轉換成第一DC電力。該電源電路還包括第二電路部分，其可操作以輸出從操作上與至少一個DC源所連接的DC母線所得出的第二DC電力。第一電路部分和第二電路部分在操作上連接并配置成根據(jù)與第一電路部分關聯(lián)的電壓電平相比較于與第二電路部分關聯(lián)的電壓電平來向電池模塊的加熱器電路提供第一DC電力或者第二DC電力。

在一個實施例中，提供一種用于提供電力以加熱多個電池模塊的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括多個電池模塊以及上文所述的多個電源電路。多個電池模塊的各電池模塊與多個電源電路的一個電源電路關聯(lián)。多個電源電路的各電源電路配置成根據(jù)與電源電路的第一電路部分關聯(lián)的電壓電平相比較于與電源電路的第二電路部分關聯(lián)的電壓電平來向關聯(lián)電池模塊中的加熱器電路提供第一DC電力或者第二DC電力。

在一個實施例中，提供一種用于提供電力以加熱多個電池模塊的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：多個電池模塊；以及如上文所述的至少一個加熱器電源電路，配置成根據(jù)與至少一個電源電路的第一電路部分關聯(lián)的電壓電平相比較于與至少一個電源電路的第二電路部分關聯(lián)的電壓電平來向多個電池模塊的每個的加熱器電路提供第一DC電力或者第二DC電力。

在一個實施例中，提供一種用于向至少一個電池模塊供電的方法。該方法包括從AC源所得出第一DC電信號，輸入從DC源所得出的第二DC電信號，以及根據(jù)第一DC電信號的DC電壓電平相比較于第二DC電信號的DC電壓電平、采用第一DC電信號或者第二DC電信號來向至少一個電池模塊的加熱器供電。

根據(jù)本公開的第一方面，提供一種電源電路，包括：

第一電路部分，可操作以將AC源所提供的AC電力轉換成第一DC電力；以及

第二電路部分，可操作以輸出從操作上與至少一個DC源連接的DC母線所得出的第二DC電力，

其中所述第一電路部分和所述第二電路部分在操作上連接并配置成根據(jù)與所述第一電路部分關聯(lián)的電壓電平相比較于與所述第二電路部分關聯(lián)的電壓電平來向電池模塊的加熱器電路提供所述第一DC電力或者所述第二DC電力。

根據(jù)第一方面的電源電路，其中，所述第一電路部分和所述第二電路部分配置成在與所述第一電路部分關聯(lián)的所述電壓電平比與所述第二電路部分關聯(lián)的所述電壓電平高時，向所述加熱器電路提供所述第一DC電力。

根據(jù)第一方面的電源電路，其中，所述第一電路部分和所述第二電路部分配置成在與所述第一電路部分關聯(lián)的所述電壓電平比與所述第二電路部分關聯(lián)的所述電壓電平低時，向所述加熱器電路提供所述第二DC電力。

根據(jù)第一方面的電源電路，其中，所述第一電路部分包括整流器電路，以及所述第二電路部分包括二極管。