[發明專利]用于電池能量存儲的自檢拓撲設計

在審

• 申請號: 202010630264.0
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN112104013A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 楊華威;曹原;高天翼
• 申請（專利權）人: 百度(美國)有限責任公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J9/06;H02M3/335
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 閆明霞

本公開提供一種用于電池能量存儲的自檢拓撲設計。根據一個實施例，電池備用單元包括電池芯的陣列、連接到電池芯的DC/DC轉換器、以及連接到電池芯和DC/DC轉換器的第一開關邏輯。第一開關邏輯被配置為切換BBU以在第一模式與第二模式之間操作。當在第一模式中操作時，第一開關邏輯使得DC/DC轉換器的輸出電壓被提供給外部負載。當在第二模式中操作時，第一開關邏輯使得DC/DC轉換器的輸出電壓連接到內部負載用于確定電池芯的健康的目的。

技術領域

本公開的實施例一般涉及提供備用電源的備用電池單元。更特別地，本公開的實施例涉 及具有用于確定備用電池單元的健康和其他測試目的自檢電路的備用電池單元。

背景技術

作為能量存儲方法中的一個的電池能量存儲在各種應用中是非常重要的，諸如在電動車 輛(EV)、消費電子產品、微電網、太陽能和風力發電以及數據中心備用單元中。它提供必 要的能量以支持應用，或者作為唯一的源，或者作為主電源不可用時的備用。因此，保證其 可用性和功能性是極其重要的。

在智能數據中心中，電子機架中的電池備用單元(BBU)是在主電源供應失效時向服務 器提供可替換的電源的重要設備。鋰離子電池是用于BBU最常用的電池類型。然而，因為 BBU的備用時間相對短(例如，小于幾分鐘)并且放電電流非常高，所以鋰離子電芯的退化將影響可用容量。結果，可能不滿足具有高電流的備份持續時間。為了保證安全、可靠和高效的操作條件，BBU的故障檢測是必要的。缺乏有效的方法以確定電池芯的健康，特別 是在數據中心的電子機架中。

發明內容

在第一方面中，提供一種用于提供備用電源的備用電池單元(BBU)，所述BBU包括：

多個電池芯；

直流-直流(DC/DC)轉換器，所述DC/DC轉換器連接到所述電池芯以基于由所述電池 芯提供的電池能量生成和調節輸出電壓；以及

第一開關邏輯，所述第一開關邏輯連接到所述電池芯和所述DC/DC轉換器的，其中所 述第一開關邏輯被配置為切換所述BBU以在第一模式和第二模式之間操作，其中當在所述 第一模式中操作時，所述第一開關邏輯使得所述輸出電壓被提供給外部負載，以及其中當在 所述第二模式中操作時，所述第一開關邏輯使得所述輸出電壓被連接到內部負載用于確定所 述電池芯的健康。

在第二方面中，提供一種數據中心的電子機架，包括：

多個刀片服務器，所述多個刀片服務器被布置為堆疊，每個刀片服務器包括一個或多個 服務器以提供數據處理服務；

電源供應，所述電源供應連接到所述刀片服務器以提供電源以操作所述服務器；以及

備用電池單元(BBU)，所述備用電池單元連接到所述刀片服務器以當所述電源供應不 能提供電源時向所述服務器提供備用電源，其中所述BBU為如第一方面所述的BBU。

根據本公開的實施例，可以評估BBU的健康。BBU的操作模式使得能夠獨立檢查而不 干擾正常操作，同時增加了可靠性。BBU的操作模式不需要從電子機架物理地移除BBU以執行檢查。BBU的操作模式僅需要非常少量的能量用于檢查，可以不需要在測試之后對電池芯再充電。

附圖說明

本公開的實施例通過示例的方式示出并且不限于附圖中的圖，在附圖中相同的附圖標記 表示相似的元件。

圖1是示出根據一個實施例的備用電池單元的示例的框圖。

圖2是示出根據另一實施例的備用電池單元的示例的框圖。

圖3是示出根據另一實施例的備用電池單元的示例的框圖。

圖4示出根據一個實施例的包括備用電池組的電子機架的示例。

具體實施方式