[发明专利]能量收集系统和方法

权利要求书

1.一种用于从分别具有各自的电流-电压特性的多个被电连接的能量发生器进行能量收集的电子系统，所述电子系统包括被电连接到所述多个被电连接的能量发生器的功率再分配单元，所述功率再分配单元包括总线连接器和至少两个可电连接到所述总线连接器的电耦合组件，所述电耦合组件中的每个电耦合组件与所述能量发生器中的一个或多个能量发生器相关联，并且被配置为可控地操作用于提供所述总线连接器与所述至少两个能量发生器之间的选择性电耦合，从而实现所述至少两个能量发生器之间的功率再分配并由此优化能量收集。

2.根据权利要求所述的系统，其中所述电耦合组件包括至少两个耦合器，所述耦合器包括：

存储电能的能量存储单元，所述能量存储单元被配置为与相应的能量发生器电连接；以及

可相继工作在第一和第二操作模式下的开关组件，所述开关组件在第一操作模式下提供相应的能量存储单元与所述相应的能量发生器之间的电连接，并且在第二操作模式下提供所述能量存储单元与所述总线连接器之间的电连接从而实现所述至少两个能量发生器之间的功率再分配。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述电功率再分配单元被配置为经由所述总线连接器提供所述存储单元中的至少一些存储单元之间的并联连接，从而实现在被电连接到总线的所述存储单元之间的功率再分配。

4.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的系统，其中所述电耦合组件可根据预定的时间模式进行操作。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述时间模式被选择以使得在所述系统操作期间始终有至少一个耦合组件与所述能量生成器中的相应的一个或多个能量生成器电连接。

6.根据权利要求4或5所述的系统，其中所述时间模式被选择以使得在所述系统操作期间始终有至少一个耦合组件与所述总线连接器电连接。

7.根据权利要求2到6中的任一权利要求所述的系统，其中所述存储单元包括至少一个电荷存储设备。

8.根据权利要求2到7中的任一权利要求所述的系统，其中所述开关组件被配置并且可根据所述预定的时间模式操作用于提供所述相应的存储单元与所述相应的能量发生器或与所述总线连接器之间的排他并联连接。

9.根据权利要求2到8中的任一权利要求所述的系统，其中所述电耦合组件被配置以使得所述耦合器中的至少两个耦合器与所述能量生成器中的共同的一个能量发生器相关联，以使得在所述系统操作期间，所述至少两个耦合器中的至少一个处在与所述开关组件的第一操作模式相对应的操作条件下。

10.根据权利要求2到8中的任一权利要求所述的系统，其中所述电耦合组件被配置以使得所述耦合器中的至少两个耦合器与所述能量生成器中的共同的一个能量发生器相关联，以使得在所述系统操作期间，所述至少两个耦合器中的至少一个处在与所述开关组件的第二操作模式相对应的操作条件下。

11.根据权利要求2到10中的任一权利要求所述的系统，包括管理器应用组件，该应用组件被预先编程了所述预定的时间模式并被配置为可操作用于同步所述开关组件在所述第一和第二模式下的相继操作。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述管理器应用组件包括多个同步器，每个同步器被连接到与所述相应的能量发生器相关联的耦合器中的一个或多个耦合器。

13.根据权利要求2到12中的任一权利要求所述的系统，其中所述功率存储单元包括至少两个电荷存储设备，并且所述开关组件被配置为选择性地实现所述至少两个电荷存储设备之间的并联或串联连接，从而实现对所述功率存储单元上的电势的控制。

14.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的系统，其中所述功率再分配单元被配置为可操作用于提供如下条件：每个能量发生器与其存储单元的预定电参数达到所有所述至少两个能量发生器的所述参数的平均值。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述电参数是电功率、电流和电压中的至少一个。

16.根据权利要求14所述的系统，其中所述电参数是电流。