專利名稱：電池系統(tǒng)及其運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開文本涉及電池系統(tǒng)及其運(yùn)行方法。
背景技術(shù)：
在具有不同電能需求的各種應(yīng)用場合中，可以設(shè)計(jì)和使用充電電池。一些充電電池系統(tǒng)包括多個(gè)充電單元，該多個(gè)充電單元在充電運(yùn)行中接收電能并且在放電運(yùn)行中向負(fù)載提供電能。充電單元可以具有不同的化學(xué)物質(zhì)并且在一個(gè)示例中包括鋰離子單元。根據(jù)負(fù)載的需求，在不同應(yīng)用場合中使用的充電單元的數(shù)量有所不同，并且在某些實(shí)施場合 (例如運(yùn)輸實(shí)施場合)中，充電單元的數(shù)量是眾多的。例如，由于制造工藝和制造公差的不同，多個(gè)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(gè)或多個(gè)充電單元可具有不同的內(nèi)阻和阻抗等。。因此，在該電池的充電和/或放電運(yùn)行中，多個(gè)充電單元中的一個(gè)或多個(gè)可與該多個(gè)充電單元中的其他充電單元的運(yùn)行是不同的。例如，多個(gè)充電單元中的一個(gè)或多個(gè)可以不同于該多個(gè)充電單元中的其他充電單元的速率進(jìn)行充電或放電。這在一些應(yīng)用場合是不希望出現(xiàn)的。


以下參考隨后的附圖描述本公開文本的示例性實(shí)施例。圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電氣系統(tǒng)的功能方框圖。圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電池系統(tǒng)的功能方框圖。圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電池系統(tǒng)的示意圖。圖4示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電池系統(tǒng)的示意圖。圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電池系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種電池系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)換電路；多個(gè)主端子，配置成與負(fù)載、充電器以及在多個(gè)主端子之間彼此串聯(lián)耦接的多個(gè)充電電池模塊耦接；開關(guān)電路，配置成將多個(gè)電池模塊中的第一電池模塊與轉(zhuǎn)換電路輸入端耦接；以及轉(zhuǎn)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(gè)電池模塊中的第二電池模塊。根據(jù)另一實(shí)施例，一種電池系統(tǒng)包括多個(gè)充電電池模塊，在配置成與負(fù)載和充電器耦接的多個(gè)主端子之間串聯(lián)耦接；以及平衡電路，配置成接收來自于多個(gè)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(gè)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(tài)或增強(qiáng)第二電池模塊的充電狀態(tài)。根據(jù)另外的實(shí)施例，一種充電電池系統(tǒng)的運(yùn)行方法，包括為彼此串聯(lián)耦接的充電電池的多個(gè)充電電池模塊充電；從充電電池模塊向負(fù)載釋放電能；選擇多個(gè)充電電池模塊中的第一電池模塊；根據(jù)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(gè)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(tài)或增強(qiáng)第二電池模塊的充電狀態(tài)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種充電電池系統(tǒng)運(yùn)行方法，包括監(jiān)控多個(gè)彼此串聯(lián)耦接的充電電池模塊的充電狀態(tài)；檢測充電狀態(tài)低于多個(gè)充電電池模塊中的第二電池模塊的充電狀態(tài)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(qiáng)第一電池模塊的充電狀態(tài)或降低第二電池模塊的充電狀態(tài)。參考圖1，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了電氣系統(tǒng)1的一個(gè)示例。該描述的電氣系統(tǒng)1包括電源8、電池系統(tǒng)10以及負(fù)載12。在描述的實(shí)施例中，電池系統(tǒng)10是配置成在充電運(yùn)行模式中運(yùn)行的充電電池系統(tǒng)，其中，來自電源8的電能為電池系統(tǒng)10的多個(gè)充電單元中的一個(gè)或多個(gè)充電。此外，電池系統(tǒng)10可以運(yùn)行在放電運(yùn)行模式中，其中，電池系統(tǒng)10向負(fù)載12釋放電能。在一個(gè)實(shí)施例中，電池系統(tǒng)10可以在運(yùn)行中經(jīng)歷大量充電和放電循環(huán)。電池系統(tǒng)10可以包括多個(gè)適于匹配功率負(fù)載12的以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式設(shè)置的充電單元(圖1未示出)。更具體地講，電池系統(tǒng)10可以使用在配置不同負(fù)載12的各種應(yīng)用場合中，其中，該負(fù)載具有不同的功率需求。因此，在不同的實(shí)施例中，電池系統(tǒng)10可以包括不同數(shù)量的充電單元，這些充電單元以適于匹配不同負(fù)載的不同串聯(lián)和/或并聯(lián)方式設(shè)置。然而，例如，由于制造公差的不同，多個(gè)充電單元中的一個(gè)或多個(gè)可不同于這些充電單元中的其他充電單元。特別地，與多個(gè)充電單元中的其他單元相比，這些充電單元中的一個(gè)或多個(gè)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(tǒng)10的運(yùn)行中，多個(gè)充電單元中的一個(gè)或多個(gè)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(yùn)行中，增強(qiáng)和/ 或維持電池系統(tǒng)10的多個(gè)充電單元的充電平衡或均衡。參考圖2，示出了電池系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例。在所描述的實(shí)施例中，電池系統(tǒng)10 包括多個(gè)主端子14，16，充電電能存儲(chǔ)電路20，開關(guān)電路22以及轉(zhuǎn)換電路對。電池系統(tǒng)10 的其他實(shí)施例可以包括更多元件、更少元件和/或可替換元件。盡管圖2中未示出，但充電器和負(fù)載可以與主端子14，16耦接。電源8和負(fù)載12 可以在不同的時(shí)刻適時(shí)或同時(shí)與主端子14，16耦接。電源8作為充電器運(yùn)行，來為電池系統(tǒng)10充電，該電池系統(tǒng)10可隨后向負(fù)載12釋放所存儲(chǔ)的電能。在一個(gè)實(shí)施例中，主端子 14，16可以是處于不同電壓的端子，并且可以包括正極主端子和負(fù)極主端子。在一些設(shè)置方式中，該描述的電路20，22，MJ6可以設(shè)置在共同的外罩中。在其他實(shí)施例中，可能需要在不同時(shí)刻適時(shí)地與不同的存儲(chǔ)電路20(例如，電池)一起使用開關(guān)電路22、轉(zhuǎn)換電路M和控制電路26。例如，以充電電池形式存在的存儲(chǔ)電路20可具有固定的使用壽命并且是可替換的(例如，具有固定次數(shù)的充電和放電循環(huán))，因此，在電池系統(tǒng)10的使用壽命期間，電路22，24，26可以在不同時(shí)刻與不同的存儲(chǔ)電路20相關(guān)聯(lián)。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)電路20可以包括一個(gè)或多個(gè)充電電池單元。電源8提供的充電電能可由主端子14，16接收，以便為存儲(chǔ)電路20充電。此外，在電池系統(tǒng)10的放電運(yùn)行中，還可以將存儲(chǔ)電路20中存儲(chǔ)的電能經(jīng)由主端子14，16提供給負(fù)載12。在一個(gè)實(shí)施例中，充電單元可以是具有大約3. 65v運(yùn)行(例如，完全充電)電壓的鋰離子單元。
如下所描述的，存儲(chǔ)電路20可以包括多個(gè)電池模塊，每個(gè)電池模塊可包括一個(gè)或多個(gè)充電單元。例如，根據(jù)負(fù)載12的需求，充電單元可以在不同設(shè)置方式的電池系統(tǒng)10中以不同的配置方式設(shè)置。此外，在至少一個(gè)實(shí)施例中，盡管給定的電池系統(tǒng)10的不同電池模塊也可能具有不同設(shè)置方式的充電單元，但典型地，給定的電池系統(tǒng)10的多個(gè)電池模塊具有相同設(shè)置方式的充電單元。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，每個(gè)電池模塊可具有4sl0p設(shè)置方式，在這種設(shè)置方式中，四組充電單元在電池模塊的正極端子和負(fù)極端子(未示出)之間串聯(lián)設(shè)置，而每組充電單元包括并聯(lián)耦接的10個(gè)充電單元。存儲(chǔ)電路20的其他設(shè)置方式也是可行的，在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)電路20的每個(gè)電池模塊僅僅包括一個(gè)充電單元。在存儲(chǔ)電路20的運(yùn)行中(例如，充電或放電)，典型地，多個(gè)電池模塊具有基本上相同的充電狀態(tài)，該充電狀態(tài)可以稱為額定充電狀態(tài)。然而，例如由于電池模塊的充電單元的制造公差的不同，多個(gè)電池模塊中一個(gè)或多個(gè)的充電狀態(tài)可以不同于額定充電狀態(tài)(例如，高于或低于額定充電狀態(tài)超出門限值的數(shù)值，例如，在一個(gè)實(shí)施例中，該數(shù)值是)。 在一個(gè)實(shí)施例中，如果，電池模塊對應(yīng)的充電狀態(tài)比額定充電狀態(tài)的門限值小，則該電池模塊可視為與其他電池模塊平衡(即額定充電狀態(tài))。與未執(zhí)行操作的配置方式相比，在此描述的示例性實(shí)施例配置成執(zhí)行增強(qiáng)電池模塊的充電狀態(tài)的平衡的操作。在一個(gè)更具體的實(shí)施例中，執(zhí)行操作以便在電池系統(tǒng)1的充電或放電運(yùn)行中向多個(gè)電池模塊提供基本上相同的額定充電狀態(tài)。開關(guān)電路22、轉(zhuǎn)換電路 24和控制電路沈可稱為平衡電路，該平衡電路被配置成針對不同的電池模塊實(shí)施平衡操作。在所描述的實(shí)施例中，開關(guān)電路22配置成耦接存儲(chǔ)電路20與轉(zhuǎn)換電路M。在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)電路22包括在存儲(chǔ)電路20和轉(zhuǎn)換電路M之間耦接的多個(gè)開關(guān)(圖2中未示出)。開關(guān)電路22可以包括晶體管、繼電器、多路開關(guān)(mutliplexers)和/或其他開關(guān)設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換電路M具有一個(gè)或多個(gè)輸入端和輸出端，并且開關(guān)電路22 配置成有選擇地將存儲(chǔ)電路20的多個(gè)電池模塊中的一個(gè)或多個(gè)與轉(zhuǎn)換電路M的輸入端和輸出端耦接。根據(jù)如下描述的實(shí)施例，開關(guān)電路22可以在不同時(shí)刻適時(shí)地將存儲(chǔ)電路20 中的不同的電池模塊與轉(zhuǎn)換電路M的輸入端和輸出端耦接。轉(zhuǎn)換電路M配置成修改在轉(zhuǎn)換電路M的輸入端接收的電能的電氣特性并且輸出修改后的電能。在不同的實(shí)施例中，可以使用不同配置方式的轉(zhuǎn)換電路對。根據(jù)說明性的實(shí)施例，以下所討論的轉(zhuǎn)換電路M包括一個(gè)或多個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器(直流-直流轉(zhuǎn)換器)，每個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器配置成修改包括由轉(zhuǎn)換電路M所接收的電能的電壓的電氣特性。實(shí)施為 DC-DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換電路M配置成接收具有可在一定范圍內(nèi)(例如2. 5v到4. 5v)的電壓的電能并且輸出修改后的具有基本上恒定的電壓的電能。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換電路M配置成輸出修改后的具有電壓的電能，該電壓對應(yīng)于在完全充電狀態(tài)(例如，3.65v)下的多個(gè)充電單元中的單個(gè)充電單元的電壓。在另一實(shí)施例中，該輸出電壓是可調(diào)整的。在一個(gè)示例中，該轉(zhuǎn)換器以隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器實(shí)施，其中，給定的多個(gè)轉(zhuǎn)換器中的一個(gè)轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端并不共享共同的參考點(diǎn)(例如，地)，該參考點(diǎn)與轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端的負(fù)極端子耦接。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于選擇哪些電池模塊可與轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端耦接，使用隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器與共享共同參考點(diǎn)的非隔離式設(shè)置相比， 能夠提供更高的靈活性。在一個(gè)示例中，可使用多個(gè)可用電池模塊中的不同模塊提供電能， 以便增強(qiáng)充電狀態(tài)低于額定充電狀態(tài)的電池模塊的充電狀態(tài)，而不管這些可用電池模塊是否與具有低充電狀態(tài)的電池模塊具有相同的參考電壓。在所描述的實(shí)施例中，隔離式DC-DC 轉(zhuǎn)換器的設(shè)置方式允許選擇任何可用的具有充足電荷的電池模塊來向轉(zhuǎn)換器的輸入端提供電能，以用于為具有較低充電狀態(tài)的電池模塊充電。此外，一些DC-DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)置方式可以包括控制輸入端，該輸入端允許控制電路沈禁用轉(zhuǎn)換器，以在出現(xiàn)故障或是其他可能造成損害的條件下作出保護(hù)。在其他實(shí)施例中，可使用轉(zhuǎn)換電路和/或轉(zhuǎn)換器的其他配置方式。正如以下說明性的示例所描述的，轉(zhuǎn)換電路M包括一個(gè)或多個(gè)輸入端和輸出端。 選擇的具有不同充電狀態(tài)(例如，低于額定充電狀態(tài)的充電狀態(tài))的電池模塊可以與轉(zhuǎn)換電路M的輸出端耦接，并且另一個(gè)電池模塊可以與轉(zhuǎn)換電路M的輸入端耦接來向轉(zhuǎn)換電路對提供電能，以便用來增強(qiáng)所選擇的具有較低充電狀態(tài)的電池模塊的充電狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，所選擇的電池模塊直接與轉(zhuǎn)換電路M耦接(例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所選擇的電池模塊可以經(jīng)由開關(guān)電路22直接與轉(zhuǎn)換電路M的DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端耦接)。在另一個(gè)實(shí)施例中，選擇的具有不同的充電狀態(tài)(例如，高于額定充電狀態(tài)的充電狀態(tài))的電池模塊可以與轉(zhuǎn)換電路M的輸入端耦接，并且存儲(chǔ)電路20的另一電池模塊可以與轉(zhuǎn)換電路對的輸出端耦接。在本示例中，將所選擇的電池模塊的電能提供給轉(zhuǎn)換電路M的輸入端，以便釋放多余電荷并且使與轉(zhuǎn)換電路M的輸入端耦接的電池模塊的充電狀態(tài)與存儲(chǔ)電路20的其他電池模塊的充電狀態(tài)均衡。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路沈設(shè)置成用于處理數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)訪問和存儲(chǔ)、發(fā)出指令以及控制其他期望的操作。在至少一個(gè)實(shí)施例中，控制電路沈可以包括配置成執(zhí)行由合適介質(zhì)提供的期望程序的電路。例如，控制電路沈可實(shí)施為一個(gè)或多個(gè)處理器和/或配置成執(zhí)行可執(zhí)行指令的其他結(jié)構(gòu)，該可執(zhí)行指令包括例如是軟件和/或固件指令，和/或硬件電路?？刂齐娐?6的示例性實(shí)施例包括硬件邏輯、？64、？ 6々351(、狀態(tài)機(jī)、和/或與處理器獨(dú)立或結(jié)合的其他結(jié)構(gòu)?？刂齐娐飞虻倪@些示例僅僅是說明性的，并且其他配置方式也是可行的。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路沈配置成監(jiān)控和控制電池系統(tǒng)10的運(yùn)行。例如，控制電路沈配置成監(jiān)控電池模塊10并且響應(yīng)于監(jiān)控的結(jié)果來控制開關(guān)電路22。在更具體的示例中，控制電路沈配置成在充電和放電運(yùn)行中訪問與多個(gè)電池模塊中的每個(gè)電池模塊的充電狀態(tài)相關(guān)的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路沈配置成選擇并使存儲(chǔ)電路20中的一個(gè)或多個(gè)被選擇的電池模塊與轉(zhuǎn)換電路24(響應(yīng)控制電路沈的監(jiān)控)耦接，并檢測出所選擇的多個(gè)電池模塊中的至少一個(gè)模塊具有不同于存儲(chǔ)電路20的多個(gè)電池模塊中的其他電池模塊的額定充電狀態(tài)的充電狀態(tài)，以便平衡或均衡該至少一個(gè)所選擇的電池模塊與存儲(chǔ)電路20的其他電池模塊的充電。在一個(gè)實(shí)施例中，由于多個(gè)電池模塊中的個(gè)別電池模塊的充電狀態(tài)偏離額定充電狀態(tài)超出門限值的數(shù)值，因此，控制電路26 配置成針對多個(gè)電池模塊中的個(gè)別電池模塊實(shí)施平衡操作。例如，在一中設(shè)置方式中，如果對應(yīng)的給定的電池模塊的充電狀態(tài)偏離額定充電狀態(tài)的值超過(例如，在一個(gè)實(shí)施例中，針對所平衡的電池模塊，對應(yīng)于給定的電池模塊的大約2mv的電壓差)，針對給定的電池模塊實(shí)施在此描述的平衡操作。在說明性的示例中，如果多個(gè)電池模塊中的一個(gè)電池模塊的充電狀態(tài)低于額定充電狀態(tài)，則控制電路26利用轉(zhuǎn)換電路M的來自于其他電池模塊中一個(gè)或多個(gè)模塊的電能來實(shí)施操作，以增強(qiáng)該一個(gè)電池模塊的充電狀態(tài)。如果多個(gè)電池模塊中的一個(gè)電池模塊的充電狀態(tài)高于額定充電狀態(tài)，則控制電路26通過將來自于多個(gè)電池模塊中的一個(gè)電池模塊的電能施加到轉(zhuǎn)換電路M和多個(gè)電池模塊中的其他電池模塊中的一個(gè)或多個(gè)模塊來實(shí)施操作，以減弱該一個(gè)電池模塊的充電狀態(tài)。以下將針對不同的示例性的實(shí)施例描述額外的細(xì)節(jié)。參考圖3，所描述的示例性的電池系統(tǒng)10包括存儲(chǔ)電路20，該存儲(chǔ)電路20包括在主端子14，16之間串聯(lián)耦接的四個(gè)電池模塊30a-d。在所描述的示例中，電池模塊30a直接與端子14耦接，而電池模塊30d直接與端子16耦接。存儲(chǔ)電路20的其它配置方式也是可行的，該其他設(shè)置方式可以是包括更多、更少或其它設(shè)置方式的電池模塊30a-d。在圖3描述的示例中，多個(gè)模塊端子21與充電模塊30a-30d中的每個(gè)模塊的正極端子和負(fù)極端子耦接。充電模塊30a-30d中的每個(gè)模塊具有一個(gè)或多個(gè)在如上所討論的模塊端子21之間串聯(lián)和/或并聯(lián)設(shè)置的充電單元。開關(guān)電路22將電池模塊30a-30d的模塊端子21和轉(zhuǎn)換電路M的各轉(zhuǎn)換器 50a-50d連接。在說明性的配置方式中，開關(guān)電路22包括多個(gè)開關(guān)40，以實(shí)現(xiàn)模塊端子21 和轉(zhuǎn)換器50a-50d耦接。在以下描述的一個(gè)實(shí)施例中，與轉(zhuǎn)換器50a-50d中的一個(gè)轉(zhuǎn)換器的輸入端耦接的一個(gè)電池模塊30a-30d的電能用于為與轉(zhuǎn)換器50a-50d中的該轉(zhuǎn)換器的輸出端耦接的電池模塊30a-30d中的另一個(gè)電池模塊充電。更具體地講，在圖3所示的說明性的配置方式中(其中，可將電池模塊30a_d從上到下稱為第一到第四電池模塊)，第二電池模塊30b用于為第一電池模塊30a充電，第三電池模塊30c用于為第二電池模塊30b充電，第四電池模塊30d用于為第三電池模塊30c 充電，并且第一電池模塊30a用于為第四電池模塊30d充電。在一個(gè)示例中，多個(gè)轉(zhuǎn)換器 50a-50d可以在同一時(shí)刻適時(shí)地傳輸電能。在圖3示出的實(shí)施例的一個(gè)更具體的示例中，控制電路沈配置成監(jiān)控電池模塊 30a_d中每個(gè)模塊的充電狀態(tài)(例如，在充電、放電，不導(dǎo)電等期間監(jiān)控)以及控制開關(guān)電路 22，以便平衡或均衡電池模塊30a-d的充電狀態(tài)。例如，如果檢測到第一電池模塊30a的充電狀態(tài)低于其他電池模塊30b-d的額定充電狀態(tài)，控制電路沈可以控制開關(guān)電路22的合適的開關(guān)40，以便第二電池模塊30b的模塊端子21與對應(yīng)的第二轉(zhuǎn)換器50b的輸入端耦接，以增強(qiáng)第一電池模塊30a的充電狀態(tài)。在這種設(shè)置方式中，電池模塊30a和30b同時(shí)與 DC-DC轉(zhuǎn)換器50b耦接，并且開關(guān)電路22配置成使電池模塊30a，c, d與對應(yīng)的轉(zhuǎn)換器50a， c，d絕緣。一旦電池模塊30a與其他電池模塊30b，c，d平衡，開關(guān)電路22可以斷開電池模塊30b與轉(zhuǎn)換器50b的輸入端的連接。類似地，如果確定電池模塊30a_d中的一個(gè)模塊的充電狀態(tài)高于電池模塊30a_d 中的其他模塊的額定充電狀態(tài)，則電池模塊30a-d中的該一個(gè)模塊可經(jīng)由開關(guān)電路22與其對應(yīng)的轉(zhuǎn)換器50a_d耦接，以便為相鄰的電池模塊30a_d充電，以使電池模塊30a_d中的該一個(gè)模塊的電荷釋放到電池模塊30a_d中其他三個(gè)模塊中的一個(gè)或多個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，電荷從具有較高充電狀態(tài)的電池模塊30a_d中的該一個(gè)模塊中釋放期間，電池模塊30a-d中除該一個(gè)模塊外的其他一個(gè)或多個(gè)電池模塊可與對應(yīng)的轉(zhuǎn)換器50a_d絕緣。在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)電路22可以同時(shí)將不同的電池模塊30a_d與其對應(yīng)的轉(zhuǎn)換器50a_d耦接，以便在同一時(shí)刻適時(shí)地使多組電池模塊30a_d平衡。一組電池模塊包括與轉(zhuǎn)換器50a_d中的給定的一個(gè)轉(zhuǎn)換器的輸入端耦接的電池模塊30a_d中的一個(gè)模塊以及與轉(zhuǎn)換器50a_d中該給定的轉(zhuǎn)換器的輸出端耦接的電池模塊30a_d中的另一個(gè)模塊，從而在某一時(shí)刻適時(shí)地在電池模塊30a_d中的該兩個(gè)模塊之間創(chuàng)設(shè)一條路徑。在一個(gè)說明性的示例中，電池模塊30d可以為電池模塊30c充電，可稱為一組，而電池模塊30b為電池模塊30a 充電，可稱為另一組。在一個(gè)實(shí)施例中，電池模塊30a_d的平衡過程可持續(xù)實(shí)施，直到電池系統(tǒng)10的電池模塊30a_d彼此平衡(例如，電池模塊30a_d在門限值范圍內(nèi)具有相同的充電狀態(tài)，例如小于)并且隨后維持這種平衡。電池模塊30a_d中的不同模塊可以在不同時(shí)刻適時(shí)地失衡并且需要再平衡。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路沈持續(xù)監(jiān)控電池模塊30a_30d中每個(gè)模塊的充電狀態(tài)并且根據(jù)上述監(jiān)控控制開關(guān)電路22，以便實(shí)施平衡操作并且將電池模塊30a-d 的充電狀態(tài)平衡至額定充電狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，這種平衡操作可在充電、放電和等待 (例如，存儲(chǔ)電路20既不充電也不放電時(shí))狀態(tài)期間實(shí)施。如上所述，在電池模塊30a-d已被平衡后并且隨后檢測到電池模塊30a_d中的一個(gè)或多個(gè)模塊失衡時(shí)，也可以實(shí)施平衡操作。在一個(gè)更具體的示例中，例如，由于容量和制造公差的不同，電池模塊30a_d中的一個(gè)模塊在放電過程中的放電速度可以快于電池模塊30a_d中的其他模塊。具有較低充電狀態(tài)的電池模塊30a_d中的一個(gè)模塊可以經(jīng)由轉(zhuǎn)換電路M并且使用配置成為電池模塊 30a-d中的該一個(gè)模塊充電的對應(yīng)的電池模塊30a_d中的其他電池模塊進(jìn)行充電。在一個(gè)實(shí)施例中，具有較低充電狀態(tài)的電池模塊30a_d中的該一個(gè)模塊的這種充電操作使電池模塊30a_d中的其他電池模塊繼續(xù)進(jìn)行放電，并且電池模塊30a_d中的該一個(gè)模塊的充電狀態(tài)會(huì)與電池模塊30a_d中的其他模塊的充電狀態(tài)均衡。在如圖3所示的電池系統(tǒng)10的示例性的配置方式中，轉(zhuǎn)換器50a_d以串接的方式設(shè)置。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可將電荷從電池模塊30d提供到電池模塊30c、到電池模塊30b再到電池模塊30a。此外，由于來自與主端子14耦接的電池模塊30a的電荷可以經(jīng)由轉(zhuǎn)換器50a施加到與主端子16耦接的電池模塊30d，因此，電池系統(tǒng)10也可以稱為充電環(huán)。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)如上一些示例性的實(shí)施例所討論的，轉(zhuǎn)換器50a-50d中多于一個(gè)的轉(zhuǎn)換器可以同時(shí)從電池模塊30a-30d中不同的電池模塊接收電能并且將電能施加到電池模塊30a-30d中的不同電池模塊，以實(shí)現(xiàn)平衡操作。參考圖4，示出了電池系統(tǒng)IOa的另一種設(shè)置方式。在該說明性的示例中，存儲(chǔ)電路20包括在主端子14，16之間串聯(lián)耦接的三個(gè)電池模塊30a-c。在該說明性的示例中，電池系統(tǒng)IOa還包括以雙端口多路開關(guān)實(shí)施的開關(guān)電路22a，該開關(guān)電路2 包括多個(gè)輸入開關(guān)42和多個(gè)輸出開關(guān)44。在該說明性的示例中，轉(zhuǎn)換電路2 包括單一的DC-DC轉(zhuǎn)換器 50。圖4所示的這種設(shè)置方式的開關(guān)電路20a配置成使電池模塊30a-c中的任何一個(gè)模塊能夠?yàn)殡姵啬K30a-c中其他任何模塊按照期望方式進(jìn)行充電。在一個(gè)實(shí)施例中，如上所討論的，與轉(zhuǎn)換器50的輸入端和輸出端耦接的電池模塊30a-c彼此絕緣。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路沈配置成監(jiān)控電池模塊30a_c中每個(gè)模塊的充電狀態(tài)并且根據(jù)上述監(jiān)控控制開關(guān)電路22a。圖4所示的設(shè)置方式使控制電路沈更靈活地選擇電池模塊30a_c中的某些模塊，這些模塊形成組以與轉(zhuǎn)換器50耦接。更具體地講，控制電路 26可以選擇充電狀態(tài)等于或高于額定充電狀態(tài)的電池模塊30a-30c中的一個(gè)模塊來與轉(zhuǎn)換器50的輸入端耦接以及選擇充電狀態(tài)低于額定充電狀態(tài)的電池模塊30a-30c中的一個(gè)模塊來與轉(zhuǎn)換器50的輸出端耦接。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路沈可以控制開關(guān)電路2 的開關(guān)42a-42c和44a_44c，以使期望的電池模塊30a-30c與轉(zhuǎn)換電路50的輸入端和輸出端耦接。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路沈可以控制開關(guān)電路22a，以使電池模塊30a-30c 中的不同模塊在不同時(shí)刻適時(shí)地與轉(zhuǎn)換器50的輸入端和輸出端耦接，以實(shí)施平衡操作。例如，如果電池模塊30a的充電狀態(tài)低于電池模塊30b，c的充電狀態(tài)，控制電路沈可以控制輸入開關(guān)42b，c中的一個(gè)開關(guān)以使電池模塊30b，c中的一個(gè)模塊與轉(zhuǎn)換器50的輸入端耦接，并且控制輸出開關(guān)44a以使轉(zhuǎn)換電路50的輸出端與電池模塊30a耦接。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路26可以選擇具有最高充電狀態(tài)的電池模塊30b，c中的一個(gè)模塊，以便在一個(gè)實(shí)施例中為電池模塊30a充電。在所描述的實(shí)施例中，可選擇電池模塊30a_c中任何一個(gè)模塊利用轉(zhuǎn)換器50為電池模塊30a-c中其他任何模塊充電。因此，在所描述的實(shí)施例中，與圖3所示的設(shè)置方式相比，控制電路沈具有更大的靈活性，以選擇電池模塊30a_c 中的一個(gè)模塊來向電池模塊30a_c中的另一個(gè)模塊提供電能，而未使用預(yù)設(shè)電池模塊組， 在電池模塊組中，給定的電池模塊與另一電池模塊相關(guān)聯(lián)。此外，如果電池模塊30a_c中的一個(gè)模塊的充電狀態(tài)高于電池模塊30a_c中的其他模塊的充電狀態(tài)(即額定充電狀態(tài))，則電池模塊30a_c中的該一個(gè)模塊可以經(jīng)由對應(yīng)的輸入開關(guān)42a-c與轉(zhuǎn)換器50的輸入端耦接，并且轉(zhuǎn)換器50的輸出端可以與電池模塊30a_c 中的另一個(gè)模塊耦接，以便從電池模塊30a_c中的該一個(gè)模塊釋放電荷。由于使用多個(gè)轉(zhuǎn)換器的效率通?？赡艿陀谑褂脝我晦D(zhuǎn)換器的效率，因此，與使用多個(gè)轉(zhuǎn)換器在期望的電池模塊間傳輸電荷的設(shè)置方式相比，在一個(gè)實(shí)施例中，電池系統(tǒng)IOa 允許電池模塊30a_c中的任何一個(gè)期望的模塊直接為電池模塊30a_c中期望的另一個(gè)模塊充電的這種設(shè)置方式具有更高的效率。參考圖5，示出了電池系統(tǒng)IOb的另一種設(shè)置方式。圖5的其他配置方式是可行的。在所描述的實(shí)施例中，存儲(chǔ)電路20b包括在端子14，16之間串聯(lián)耦接的三個(gè)電池模塊 30a-c。開關(guān)電路22b包括多個(gè)輸入多路開關(guān)46a，b和多個(gè)輸出多路開關(guān)48a，b。轉(zhuǎn)換電路24b包括多個(gè)分別與多路開關(guān)46a，b和48a，b耦接的DC-DC轉(zhuǎn)換器50a，b。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器50a，b可以為隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端并不共享共同的參考點(diǎn)。如上所述，控制電路沈可以監(jiān)控電池模塊30a_c中的每個(gè)模塊的充電狀態(tài)并且控制開關(guān)電路22b的運(yùn)行，以便根據(jù)上述監(jiān)控形成期望的用于充電的電池模塊30a_c的組。在說明性的設(shè)置方式中，控制電路26可以控制輸入和輸出多路開關(guān)46a，b和48a，b，以便根據(jù)充電操作選擇電池模塊30a_c中的任意一對模塊形成用于充電的電池組。例如，如果電池模塊30a的充電狀態(tài)低于其他電池模塊30b-30c的充電狀態(tài)，控制電路沈可以控制多路開關(guān)46a，b中任何一個(gè)以便使電池模塊30b，c中的一個(gè)模塊連接對應(yīng)的轉(zhuǎn)換器50a，b的輸入端，并且控制對應(yīng)的輸出多路開關(guān)48a，b以使所選擇的轉(zhuǎn)換器50a，b與電池模塊30a 華禹接。
在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路沈可以控制開關(guān)電路22b以使電池模塊30a_c中多個(gè)模塊為電池模塊30a_c中的一個(gè)模塊充電。例如，在一種實(shí)施例中，如果電池模塊30a的充電狀態(tài)低于其他電池模塊30b，c的充電狀態(tài)，則可以控制輸入多路開關(guān)46a以使電池模塊 30b與轉(zhuǎn)換器50a的輸入端耦接，同時(shí)，可以控制輸入多路開關(guān)46b以使電池模塊30c與轉(zhuǎn)換器50b的輸入端耦接，并且輸出多路開關(guān)48a，b能使轉(zhuǎn)換器50a，b的輸出端與電池模塊 30a耦接，以便與僅僅使用電池模塊30b，c中的一個(gè)模塊來充電相比，能夠以更快速度為電池模塊30a充電。在一個(gè)實(shí)施例中，可將多路開關(guān)46a，48a視為形成一條路徑，而將多路開關(guān)46b， 48b視為形成另一條路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，電池系統(tǒng)IOb可以控制開關(guān)電路22b以同時(shí)形成多組電池模塊。例如，如果電池系統(tǒng)IOb包括額外的在主端子14，16之間串聯(lián)的電池模塊(未示出)，則控制電路26可以控制多路開關(guān)46a，48a以使用電池模塊30a為電池模塊30b充電，并且同時(shí)控制多路開關(guān)46b，48b以使用額外的電池模塊為電池模塊30c充電。 因此，在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器50a-50b中多于一個(gè)轉(zhuǎn)換器可以同時(shí)從電池模塊30a-30c中的不同模塊接收電能并且將該電能施加到電池模塊30a-30c中的不同模塊，以實(shí)施平衡操作。本公開文本的至少一些方案使用隔離式轉(zhuǎn)換電路(例如，隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器)， 該轉(zhuǎn)換電路針對可與轉(zhuǎn)換電路耦接的電池模塊的選擇提供了增強(qiáng)的靈活性，以提供電池模塊的充電狀態(tài)平衡性。根據(jù)以上描述的另外一些方案，與不使用平衡電路的其他配置方式相比，可以從使用所公開的平衡電路的設(shè)置方式的充電電池模塊提取額外的電能。例如，如上所述，在從多個(gè)電池模塊中的一個(gè)模塊向充電狀態(tài)低于額定充電狀態(tài)的多個(gè)電池模塊中的另一個(gè)模塊放電的過程中，能夠提供電能，以避免多個(gè)電池模塊(和電池)中的上述另一個(gè)模塊處于完全放電狀態(tài)。因此，本公開文本的一些設(shè)置方式可以降低或避免這種情形當(dāng)電池包含額外的電荷時(shí)(即在多個(gè)電池模塊中的一個(gè)或多個(gè)模塊中包括這些電荷)時(shí)，電池被指示放電(甚至可能被指示斷開)。本公開文本的一些設(shè)置方式通過直接將期望的電池模塊耦接至轉(zhuǎn)換電路的輸入端和輸出端還提供了增強(qiáng)的效率，而不必使用多個(gè)不同電路在多個(gè)不同電平間來回充電。進(jìn)一步地，在此提出的方案為本公開文本的說明性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和/或運(yùn)行做出教導(dǎo)。本公開文本的申請人認(rèn)為除了那些已經(jīng)明確公開的內(nèi)容外，這些描述的說明性實(shí)施例還包括、公開或描述進(jìn)一步的創(chuàng)造性方案。例如，與在說明性實(shí)施例中描述的那些特征相比，額外的創(chuàng)造性方案可以包括更少、更多和/或替換的特征。在更具體的示例中，申請人認(rèn)為該公開文本包括、公開和描述的方法包括比所明確描述的那些方法的更少、更多和或可替換的步驟，并且該設(shè)備比明確公開的結(jié)構(gòu)包括更少、更多和/或可替換的結(jié)構(gòu)。根據(jù)公開的法規(guī)，針對結(jié)構(gòu)或方法特征，本發(fā)明已經(jīng)用語言進(jìn)行或多或少的具體描述?？梢岳斫獾氖?，由于在此公開的手段包括實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的方式，然而，本發(fā)明并不限于示出或描述的特定特征。因此，在大致基于等同變換原則進(jìn)行解釋的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的任何形式或變換落入到隨附的權(quán)利要求的合理范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電池系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)換電路；多個(gè)主端子，配置成與負(fù)載、充電器以及在所述主端子之間彼此串聯(lián)耦接的多個(gè)充電電池模塊耦接；開關(guān)電路，配置成使所述多個(gè)電池模塊中的第一電池模塊與所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端耦接；以及所述轉(zhuǎn)換電路配置成修改從所述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所述多個(gè)電池模塊中的第二電池模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換電路包括至少一個(gè)配置成修改電能的電氣特性的DC-DC轉(zhuǎn)換器，所述電能的電氣特性包括電能的電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述DC-DC轉(zhuǎn)換器配置成接收具有不同電壓的電能并且輸出具有基本上恒定電壓的電能。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器包括隔離式轉(zhuǎn)換器，其中所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端不共享共同的參考電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一電池模塊和所述第二電池模塊分別直接與包括電池系統(tǒng)的正極端子和負(fù)極端子的所述多個(gè)主端子耦接。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述開關(guān)電路配置成選擇性地在第一時(shí)刻適時(shí)地使所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端僅僅與所述第一電池模塊耦接，以及有選擇地在第二時(shí)刻適時(shí)地使所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端僅僅與所述多個(gè)電池模塊中的第三電池模塊耦接。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括控制電路，配置成監(jiān)控所述多個(gè)電池模塊，并且根據(jù)上述監(jiān)控控制所述開關(guān)電路選擇性地使所述第一電池模塊與所述轉(zhuǎn)換電路耦接。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中由于所述第一電池模塊的充電狀態(tài)低于所述多個(gè)電池模塊中的其他模塊的充電狀態(tài)，所述控制電路配置成控制所述開關(guān)電路選擇性地使所述第一電池模塊與所述轉(zhuǎn)換電路耦接。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述控制電路配置成控制所述開關(guān)電路選擇性地使所述第二電池模塊與所述轉(zhuǎn)換電路的輸出端耦接。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中由于所述第二電池模塊的充電狀態(tài)低于所述多個(gè)電池模塊中的其他模塊的充電狀態(tài)，所述控制電路配置成控制所述開關(guān)電路選擇性地使所述第二電池模塊與所述轉(zhuǎn)換電路的輸出端耦接。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換電路包括第一轉(zhuǎn)換器，與所述第一電池模塊和所述第二電池模塊耦接；以及第二轉(zhuǎn)換器，其中所述開關(guān)電路配置成在將所述第一電池模塊與所述第一轉(zhuǎn)換器的輸入端耦接過程中，選擇性地使所述第二轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述多個(gè)電池模塊的第三電池模塊耦接，并且選擇性地使所述第二轉(zhuǎn)換器的輸出端耦接至所述第一電池模塊。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換電路包括第一轉(zhuǎn)換器，與所述第一電池模塊和所述第二電池模塊耦接；以及第二轉(zhuǎn)換器，其中所述開關(guān)電路配置成在將所述第一轉(zhuǎn)換器耦接至所述第一電池模塊和所述第二電池模塊過程中，選擇性地使所述第二轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述多個(gè)電池模塊中的第三電池模塊耦接，并且選擇性地使所述第二轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述多個(gè)電池模塊中的第四電池模塊耦接。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述開關(guān)電路和所述轉(zhuǎn)換電路配置成從所述第一電池模塊向所述第二電池模塊提供電能，以增強(qiáng)所述第二電池模塊的充電狀態(tài)。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述開關(guān)電路配置成使所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端直接與所述第一電池模塊耦接，并且其中所述轉(zhuǎn)換電路的輸出端直接與所述第二電池模塊耦接。
15.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一電池模塊和所述第二電池模塊的模塊端子彼此不直接耦接。
16.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括所述多個(gè)充電電池模塊中的每個(gè)模塊配置成存儲(chǔ)電能。
17.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述開關(guān)電路配置成在所述電池模塊充電過程中使所述第一電池模塊與所述轉(zhuǎn)換電路電性耦接。
18.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述開關(guān)電路配置成在所述電池模塊放電過程中使所述第一電池模塊與所述轉(zhuǎn)換電路電性耦接。
19.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述開關(guān)電路配置成使所述第一電池模塊和所述第二電池模塊與所述轉(zhuǎn)換電路電性耦接，以平衡所述第一電池模塊和所述第二電池模塊的充電狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述開關(guān)電路配置成僅僅使所述第一電池模塊與所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端耦接。
21.一種電池系統(tǒng)，包括多個(gè)充電電池模塊，在配置成與負(fù)載和充電器耦接的多個(gè)主端子之間串聯(lián)耦接；以及平衡電路，配置成接收來自所述多個(gè)充電電池模塊中的第一充電電池模塊的電能，修改所述電能，以及從所述第一充電電池模塊向所述多個(gè)充電電池模塊中的第二充電電池模塊提供修改后的電能，以至少能降低所述第一電池模塊的充電狀態(tài)或增強(qiáng)所述第二電池模塊的充電狀態(tài)。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述平衡電路配置成向所述第二電池模塊提供修改后的電能，以相比于向所述第二電池模塊提供修改后的電能前，所述第一充電電池模塊和所述第二充電電池模塊的充電狀態(tài)，增加所述第一充電電池模塊和所述第二充電電池模塊的充電狀態(tài)的平衡。
23.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述平衡電路配置成修改僅僅來自所述第一充電電池模塊的電能。
24.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述平衡電路包括配置成修改電能的電壓的 DC-DC轉(zhuǎn)換器。
25.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述第一充電電池模塊和所述第二充電電池模塊同時(shí)與所述平衡電路的轉(zhuǎn)換電路耦接，并且所述轉(zhuǎn)換電路配置成修改電能。
26.一種充電電池系統(tǒng)的運(yùn)行方法，包括為充電電池的彼此串聯(lián)耦接的多個(gè)充電電池模塊充電；從所述多個(gè)充電電池模塊向負(fù)載釋放電能；選擇所述多個(gè)充電電池模塊中的第一電池模塊；根據(jù)上述選擇，修改來自于所述第一電池模塊的電能的電氣特性；以及在修改電氣特性后，將修改后的電能施加到所述多個(gè)充電電池模塊中的第二電池模塊，以至少降低所述第一電池模塊的充電狀態(tài)或增強(qiáng)所述第二電池模塊的充電狀態(tài)。
27.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述選擇包括由于所述第一電池模塊的充電狀態(tài)高于所述第二電池模塊的充電狀態(tài)而進(jìn)行選擇。
28.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述選擇包括響應(yīng)低于所述多個(gè)電池模塊的額定充電狀態(tài)的所述第二電池模塊的充電狀態(tài)而進(jìn)行選擇。
29.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中，所述施加包括僅僅將來自于所述多個(gè)電池模塊中的所述第一電池模塊的電能施加到所述第二電池模塊。
30.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中，所述選擇，所述修改和所述施加包括由于所述第二電池模塊的充電狀態(tài)低于所述多個(gè)電池模塊的額定充電狀態(tài)而進(jìn)行選擇、修改和施加。
31.如權(quán)利要求沈所述的方法，還包括使用所述第一電池模塊和所述第二電池模塊中的對應(yīng)模塊直接向所述充電電池的多個(gè)主端子中的個(gè)別端子傳導(dǎo)電流。
32.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述施加包括在充電過程中實(shí)施施加。
33.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述施加包括在放電過程中實(shí)施施加。
34.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述修改包括修改電氣特性，所述電氣特性包括電能的電壓。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中所述修改電壓包括使用DC-DC轉(zhuǎn)換器修改電壓。
36.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述施加包括實(shí)施施加以平衡所述第二電池模塊和所述多個(gè)充電電池模塊中的其他電池模塊的充電狀態(tài)。
37.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述施加包括所述實(shí)施施加以平衡所述第一電池模塊和所述多個(gè)電池模塊中其他電池模塊的充電狀態(tài)。
38.如權(quán)利要求沈所述的方法，還包括由于所述選擇，將所述第一電池模塊與DC-DC 轉(zhuǎn)換器耦接，并且其中所述修改包括使用所述DC-DC轉(zhuǎn)換器修改。
39.一種充電電池系統(tǒng)運(yùn)行方法，包括監(jiān)控多個(gè)彼此串聯(lián)耦接的充電電池模塊的充電狀態(tài)；檢測充電狀態(tài)低于所述多個(gè)充電電池模塊中的第二電池模塊的充電狀態(tài)的第一電池模塊；修改來自于所述第二電池模塊的電能；以及在修改所述電能后，將來自于所述第二電池模塊的電能施加到所述第一電池模塊，以至少增強(qiáng)所述第一電池模塊的充電狀態(tài)或降低所述第二電池模塊的充電狀態(tài)。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述修改和所述施加包括由于所述第一電池模塊的充電狀態(tài)低于所述多個(gè)電池模塊的額定充電狀態(tài)而進(jìn)行修改和施加。
41.如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述修改和所述施加包括由于所述第二電池模塊的充電狀態(tài)高于所述多個(gè)電池模塊的額定充電狀態(tài)而進(jìn)行修改和施加。
42.如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述修改包括修改電能的電壓。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中所述修改電壓包括使用DC-DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行修改。
44.如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述修改包括接收具有多個(gè)不同電壓值的電能以及輸出具有基本上恒定電壓的電能。
45.如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述檢測包括檢測充電狀態(tài)低于所述多個(gè)電池模塊的額定充電狀態(tài)的所述第一電池模塊。
46.如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述施加包括將開關(guān)電路配置成僅僅使所述第二電池模塊與DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸入端耦接；以及從所述DC-DC轉(zhuǎn)換器向所述第一電池模塊輸出電能。
47.如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述施加包括僅僅施加來自于所述第二電池模塊的電能。
全文摘要
本公開文本包括電池系統(tǒng)及其運(yùn)行方法。根據(jù)一個(gè)方案，電池系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)換電路；多個(gè)主端子，配置成與負(fù)載、充電器以及在多個(gè)主端子之間彼此串聯(lián)耦接的多個(gè)充電電池模塊耦接；開關(guān)電路，配置成將多個(gè)電池模塊中的第一電池模塊與轉(zhuǎn)換電路輸入端耦接；以及轉(zhuǎn)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(gè)電池模塊中的第二電池模塊。
文檔編號(hào)H02J7/02GK102396129SQ201080016987
公開日2012年3月28日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者埃里克·李 申請人:威倫斯技術(shù)公司