[发明专利]电池系统及其运行方法

说明书

技术领域

本公开文本涉及电池系统及其运行方法。

背景技术

在具有不同电能需求的各种应用场合中，可以设计和使用充电电池。一些充电电池系统包括多个充电单元，该多个充电单元在充电运行中接收电能并且在放电运行中向负载提供电能。充电单元可以具有不同的化学物质并且在一个示例中包括锂离子单元。根据负载的需求，在不同应用场合中使用的充电单元的数量有所不同，并且在某些实施场合(例如运输实施场合)中，充电单元的数量是众多的。

例如，由于制造工艺和制造公差的不同，多个充电单元中的某些单元可与其他充电单元不同。更具体地讲，耦接于电池的其他充电单元的一个或多个充电单元可具有不同的内阻和阻抗等。。因此，在该电池的充电和/或放电运行中，多个充电单元中的一个或多个可与该多个充电单元中的其他充电单元的运行是不同的。例如，多个充电单元中的一个或多个可以不同于该多个充电单元中的其他充电单元的速率进行充电或放电。这在一些应用场合是不希望出现的。

附图说明

以下参考随后的附图描述本公开文本的示例性实施例。

图1示出了根据一个实施例的电气系统的功能方框图。

图2示出了根据一个实施例的电池系统的功能方框图。

图3示出了根据一个实施例的电池系统的示意图。

图4示出了根据一个实施例的电池系统的示意图。

图5示出了根据一个实施例的电池系统的示意图。

具体实施方式

根据一个实施例，一种电池系统，包括：转换电路；多个主端子，配置成与负载、充电器以及在多个主端子之间彼此串联耦接的多个充电电池模块耦接；开关电路，配置成将多个电池模块中的第一电池模块与转换电路输入端耦接；以及转换电路，配置成修改从第一电池模块接收的电能的电气特性并且将具有修改后的特性的电能输出给多个电池模块中的第二电池模块。

根据另一实施例，一种电池系统包括：多个充电电池模块，在配置成与负载和充电器耦接的多个主端子之间串联耦接；以及平衡电路，配置成接收来自于多个充电电池模块中的第一充电电池模块的电能，修改该电能，以及从第一充电电池模块向多个充电电池模块中的第二充电电池模块提供修改后的电能，以至少能降低第一电池模块的充电状态或增强第二电池模块的充电状态。

根据另外的实施例，一种充电电池系统的运行方法，包括：为彼此串联耦接的充电电池的多个充电电池模块充电；从充电电池模块向负载释放电能；选择多个充电电池模块中的第一电池模块；根据这种选择，修改来自于第一电池模块的电能的电气特性；以及在修改电气性能后，将修改后的电能施加到多个充电电池模块中的第二电池模块，以至少能降低第一电池模块的充电状态或增强第二电池模块的充电状态。

根据另一个实施例，一种充电电池系统运行方法，包括：监控多个彼此串联耦接的充电电池模块的充电状态；检测充电状态低于多个充电电池模块中的第二电池模块的充电状态的第一电池模块；修改来自于第二电池模块的电能；以及在修改电能后，将来自于第二电池模块来的电能施加到第一电池模块，以至少增强第一电池模块的充电状态或降低第二电池模块的充电状态。

参考图1，根据一个实施例示出了电气系统1的一个示例。该描述的电气系统1包括电源8、电池系统10以及负载12。在描述的实施例中，电池系统10是配置成在充电运行模式中运行的充电电池系统，其中，来自电源8的电能为电池系统10的多个充电单元中的一个或多个充电。此外，电池系统10可以运行在放电运行模式中，其中，电池系统10向负载12释放电能。在一个实施例中，电池系统10可以在运行中经历大量充电和放电循环。

电池系统10可以包括多个适于匹配功率负载12的以串联和/或并联方式设置的充电单元(图1未示出)。更具体地讲，电池系统10可以使用在配置不同负载12的各种应用场合中，其中，该负载具有不同的功率需求。因此，在不同的实施例中，电池系统10可以包括不同数量的充电单元，这些充电单元以适于匹配不同负载的不同串联和/或并联方式设置。

然而，例如，由于制造公差的不同，多个充电单元中的一个或多个可不同于这些充电单元中的其他充电单元。特别地，与多个充电单元中的其他单元相比，这些充电单元中的一个或多个可具有不同的电气特性(例如，阻抗)。由于这种差异，在电池系统10的运行中，多个充电单元中的一个或多个与这些充电单元中的其他充电单元相比可以不同的速率充电和/或放电。至少本公开文本一些方案的目的是：在充电和/或放电运行中，增强和/或维持电池系统10的多个充电单元的充电平衡或均衡。