[發明專利]在能量系統中進行串級動態重新配置的方法和裝置

在審

• 申請號: 201580057207.5
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN107078360A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: D·R·史密斯;D·C·羅伊特;D·威斯特
• 申請（專利權）人: 佩頌股份有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H02J7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 申發振

1.一種可重新配置的能量存儲系統，包括：

負電氣總線；

正電氣總線；

多個能量存儲串，連接在所述負電氣總線和所述正電氣總線之間，所述多個能量存儲串至少包括第一能量存儲串和第二能量存儲串，其中每個能量存儲串包括：

負輸入端子和正輸出端子；

至少能量存儲單元的第一子集和能量存儲單元的第二子集，能量存儲單元的每個子集包括以內部串聯或并聯配置布置的能量存儲單元的至少兩個塊，使得所述布置包括插入在所述負輸入端子和所述正輸出端子之間的串內正端子和串內負端子；

輸入開關，連接在所述負電氣總線和所述能量存儲串的所述負輸入端子之間；

第一輸出開關，連接在所述正電氣總線和所述串內正端子之間；

第二輸出開關，連接在所述正電氣總線和所述能量存儲串的所述正輸出端子之間；

串聯開關，連接在所述串內正端子和所述串內負端子之間；

多串串聯開關，連接在所述第一能量存儲串的所述正輸出端子和所述第二能量存儲串的所述串內負端子之間；

初始輸入開關，連接在所述負電氣總線和所述第一能量存儲串的所述串內負端子之間；以及

控制單元，與所述負電氣總線、所述正電氣總線和所述多個能量存儲串電氣通信，其中所述控制單元被配置為(i)將所述系統中的能量存儲單元的至少一個并聯布置重新配置為能量存儲單元的串聯布置，或者(ii)將所述系統中的能量存儲單元的至少一個串聯布置重新配置為能量存儲單元的并聯布置。

2.如權利要求1所述的可重新配置的能量存儲系統，其中所述控制單元被配置為接收限定能量、功率和電壓要求的任何組合的輸出標準。

3.如權利要求1所述的可重新配置的能量存儲系統，其中所述控制單元被配置為控制所述多串串聯開關和每個輸入開關、輸出開關、第二輸出開關和串聯開關，以通過所述負電氣總線和所述正電氣總線輸出功率。

4.如權利要求1所述的可重新配置的能量存儲系統，其中所述控制單元還被配置為控制每個能量存儲串的接合、輸出電壓、輸出功率和電池單元循環特點。

5.如權利要求1所述的可重新配置的能量存儲系統，其中所述能量存儲單元選自由電池單元、燃料電池、電容器、混合電池-電容器單元及其組合構成的組。

6.如權利要求5所述的可重新配置的能量存儲系統，其中所述電池單元具有不同的化學成分、形狀因子、容量和/或性能特點。

7.如權利要求1所述的可重新配置的能量存儲系統，其中所述能量存儲單元包括電池單元，所述電池單元具有選自以下的化學成分：鋰離子、磷酸鐵鋰、鋰硫、鈦酸鋰、納米鈦酸鋰氧化物、鎳金屬氫化物、鎳鎘、鎳氫、鎳-鐵、鈉硫、釩氧化還原、可充電堿性或水混合離子。

8.如權利要求1所述的可重新配置的能量存儲系統，其中所述多個能量存儲串還包括第三能量存儲串，并且所述可重新配置的能量存儲系統還包括連接在所述第二能量存儲串的所述正輸出端子和所述第三能量存儲串的所述串內負端子之間的第二多串串聯開關。

9.如權利要求8所述的可重新配置的能量存儲系統，其中所述第一能量存儲串和所述第二能量存儲串包括相同化學成分的電池單元。

10.如權利要求8所述的可重新配置的能量存儲串，其中所述第一能量存儲串、所述第二能量存儲串和所述第三能量存儲串包括相同化學成分的電池單元。

11.如權利要求8所述的可重新配置的能量存儲串，其中所述第一能量存儲串包括第一化學成分的電池單元，并且所述第二能量存儲串包括第二化學成分的電池單元。

12.如權利要求8所述的可重新配置的能量存儲系統，其中所述第一能量存儲串包括鋰離子電池單元，所述第二能量存儲串包括鉛酸電池單元，并且所述第三能量存儲串包括鎳金屬氫化物電池單元。

13.如權利要求1所述的可重新配置的能量存儲系統，其中每個能量存儲串包括兩個能量存儲單元的第一子集和六個能量存儲單元的第二子集。

14.如權利要求13所述的可重新配置的能量存儲系統，其中所述系統具有三個能量存儲串。