[发明专利]电池系统和包括其的能量存储系统

说明书

技术领域

本公开的技术涉及一种电池系统以及包括电池系统的能量存储系统。

背景技术

最近，电池已经变为广泛地在各种领域中使用，包括便携设备(诸如移动电话机和笔记本型计算机)和大型产品(诸如电动汽车和能量存储系统)。电池和用于控制电池的充电和放电的控制电路一般被包括在单个系统中，并且该系统的有效的且高效的电力控制和管理变得重要。具体地，较大的电池系统尤其成问题，因为这些系统会要求控制电路承受较大的电压。

发明内容

一个发明方面是一种电池系统，包括：具有多个电池模块的电池组，其中每个电池模块包括至少一个电池单元。电池系统也包括多个测量单元，其中每个测量单元连接到至少两个电池模块，并且每个测量单元包括被配置来监视至少两个电池模块的至少一个特性的至少两个第一模拟前端(AFE)。每个第一AFE被配置来经由隔绝器向处理器发送与所监视的特性有关的信息，该处理器被配置为基于所发送的信息来控制该电池组。隔绝器被配置来从没有连接到电池模块中具有最小电势的电池模块且没有连接到电池模块中具有最大电势的电池模块的AFE接收所发送的信息。

另一个发明方面是一种能量存储系统，包括：电力转换系统，被配置来连接到电源和负载；电池管理系统，连接到电力转换系统；和电池系统，连接到电池管理系统。该电池系统包括：具有多个电池模块的电池组，其中每个电池模块包括至少一个电池单元。电池系统也包括多个测量单元，其中每个测量单元连接到至少两个电池模块，并且每个测量单元包括被配置来监视至少两个电池模块的至少一个特性的至少两个第一模拟前端(AFE)。每个第一AFE被配置来经由隔绝器向处理器发送与所监视的特性有关的信息，该处理器被配置为基于所发送的信息控制该电池组。隔绝器被配置来从电池模块中、没有连接到电池模块中具有最小电势的电池模块且没有连接到电池模块中具有最大电势的电池模块的AFE接收所发送的信息。

附图说明

图1是图示根据实施例的电池系统的图；

图2是图示根据另一实施例的电池系统的图；

图3是图示根据再一实施例的电池系统的图；

图4是图示根据实施例的控制电池系统的方法的流程图；

图5是图示根据另一实施例的电池系统的图；

图6是图示根据另一实施例的电池系统的图；

图7是图示根据另一实施例的电池系统的图；

图8是图示根据另一实施例的控制电池系统的方法的流程图；以及

图9是图示根据实施例的能量存储系统的图。

具体实施方式

参照其中示出示范实施例的附图更充分地描述各种发明方面、特征和概念。然而，各方面、特征和概念可以由本领域的普通技术人员按许多不同的形式实施。将理解该发明特征不被局限于在本说明书阐述的实施例。在说明书中，可以省去公知的功能和结构的具体说明从而不妨碍该理解。在各图中相似参考数字通常表示相似部件，并且在一些情况下，将省去某些方面的重复说明。

图1是图示根据实施例的电池系统101的图。参考图1，电池系统101包括电池10、多个测量单元20、第一隔绝器30和处理器40。

电池10存储经由外部源传递的电力。充电操作存储电力，并且在放电过程中所存储的电力被传递到负载。在电池10中，正电极连接到正端子50，负电极连接到负端子51，并经过正端子50和负端子51执行充电和放电。

电池10可以包括多个电池模块11，多个电池模块11彼此串联、并联或具有串联和并联的组合。电池模块11的每个可以包括至少一个电池单元12。当在电池模块11中包括多个电池单元12时，电池单元12可以彼此串联和/或并联。每个电池单元12是可重充电的蓄电池。如这里讨论的，电池模块11和电池单元12彼此串联，但是本发明不局限于此。

每个测量单元20监视在电池模块11中包括的电池单元12的一个或多个特性以获得电池单元12的数据。测量单元20测量例如电池单元12的电压、充电状态和温度。测量单元20包括多个第一模拟前端(analog front end)(下文，称为AFE)21和第二AFE 22。测量单元20可以在单个电路板上包括多个第一AFE 21和第二AFE 22。

第一AFE 21连接到一个或多个电池模块11并且监视电池模块11中的电池单元12的各种状态。第一AFE 21可以例如在电池单元12的监视期间定期或不定期获得所测量的值。然而，获得数据的方法不受限制。例如，第一AFE21可以获得根据自第二AFE 22或处理器40施加的控制信号而测量的值。