[发明专利]用于牵引电源的电能存储系统

权利要求书

1.一种用于连接至为电动车辆提供电力的牵引电源的能量存储系统，所述能量存储系统包括：

（a）用于连接至所述牵引电源的升降压DC-DC转换器；

（b）电能存储器；

（c）将所述电能存储器连接至所述转换器的存储器总线；和

（d）电力控制器，其可通信连接至所述转换器并且能够在所述车辆制动时以再生模式进行操作而在所述车辆加速时以辅助模式进行操作；

其中当所述电力控制器处于所述再生模式时，所述电力控制器对所述转换器进行控制以将电能从所述牵引电源输送至所述电能存储器；

其中当所述电力控制器处于所述辅助模式时，所述电力控制器对所述转换器进行控制以将电能从所述电能存储器输送至所述牵引电源；并且

其中所述控制器分别在接近所述电能存储器的上电压边界限制和下电压边界限制时减缓所述牵引电源和所述电能存储器之间的电能输送速率。

2.根据权利要求1的能量存储系统，其中所述电力控制器在所述存储器总线的电压接近所述上边界限制时减缓从所述牵引电源到所述电能存储器的电能输送；并且

其中所述电力控制器在所述存储器总线的电压接近所述下边界限制时减缓从所述电能存储器到所述牵引电源的电能输送。

3.根据权利要求1的能量存储系统，其中所述电能存储器包括双电层电容器。

4.根据权利要求1的能量存储系统，其中所述电容器以一个或多个串进行部署，其中每个串包括多个串联连接的电容器。

5.根据权利要求1的能量存储系统，其中所述能量存储器包括多个电池。

6.根据权利要求1的能量存储系统，其中所述转换器包括多个绝缘栅双极晶体管（IGBT）。

7.根据权利要求6的能量存储系统，其中所述转换器包括具有一对串联连接的IGBT的第一分叉，具有一对串联连接的IGBT的第二分叉，以及连接在所述第一和第二分叉的节点之间的电感器，所述第一分叉和所述第二分叉中的每一个中的所述节点位于所述IGBT之间。

8.根据权利要求1的能量存储系统，其中所述电力控制器的所述模式由所述牵引电源的电压所确定。

9.根据权利要求1的能量存储系统，其中所述电力控制器在所述牵引电源的电压移动到高于上电压阈值极限时进入所述再生模式，并且当所述牵引电源的电压移动到低于下阈值极限时进入所述辅助模式。

10.根据权利要求1的能量存储系统，其中所述电力控制器包括：

第一控制器，其进行工作以减小所述牵引电源的电压和基准电压之间的差值；

第二控制器，其进行工作以基于所述存储器总线电压和最大总线电压之间的差值而产生约束边界；和

动态饱和器，其可操作以接收来自所述第一控制器的输出并且将输出界定为上饱和水平和下饱和水平，所述上饱和水平是所述第二控制器的输出。

11.根据权利要求10的能量存储系统，其中所述电力控制器进一步包括第三控制器，其进行工作以减小所述转换器的电感器的电流与源自所述动态饱和器的输出的基准电流之间的差值。