[发明专利]用于配备有电池类型的电能存储设备的电子调节装置

说明书

用于配备有电池类型的电能存储设备(100)的电子调节装置(1)，所述存储设备包括可与电负载电连接的多个电池模块(10)，所述电子调节装置包括多个电子调节单元(2)，每个电子调节单元(2)包括在相应的电池模块(10)中以调节由所述电池模块的电池单体(11)提供给所述电负载的馈电电流(IL)。电子调节装置(1)包括连接至所述电子调节单元(2)以向所述电子单元供给总线信号(VBUS)的电子总线(3)，总线信号(VBUS)指示提供给所述电负载的最小馈电电流。每个电子调节单元(2)包括第一电子级(21)，第一电子级(21)适于接收和处理通过所述电子总线供给的总线信号(VBUS)和由相应电池模块的电池单体提供给所述电负载的指示馈电电流(IL)的第一检测信号(S1)。如果所述馈电电流(IL)低于所述最小馈电电流，则所述第一电子级适于向所述电子调节单元提供新的经修改的总线信号。

技术领域

本发明涉及配备有电池类型的电能存储设备的领域。

更特别地，本发明涉及一种用于具有电池的电能存储设备的电子调节装置，其允许快速且有效地平衡由电池模块供应给电负载的馈电电流。

背景技术

已知有许多用于电力系统中的电能存储设备的实例，其被隔离或连接至电力网络。

其中，配备有电池类型的电能储存设备被广泛使用。

具有电池的电能储存设备通常包括多个电池模块，所述多个电池模块彼此串联和/或并联地电连接，并且整体上以电负载馈给后者。每个电池模块通常包括串联和/或并联地电连接的多个电池单体。

众所周知，当将具有电池的存储设备电连接至电负载时，理想的情况是，由电池模块供应给电负载的电流具有相同或非常相似的强度。

不幸的是，电池模块的电阻抗(内部的以及电连接的)和存储容量受到与构造、安装和/或运行上的差异有关的变化的影响。

通常，这使得获得由电池模块供应的馈电电流的自然平衡变得不可能，并因此无法获得电池单体的均匀放电过程，导致总电能存储容量和可供应给电负载的最大电流的下降。

并且，如本领域经验所充分证明地，在一些情况下，所供应的馈电电流的平衡不足可迅速导致电池模块的运行中断。

为了克服上述问题，许多配备有电池类型的电能储存设备配备有用于调节由电池模块供应的馈电电流的电子装置。

专利申请US2005/0275372A1记载了一种电子调节装置，该电子调节装置允许相对于其他电池模块电荷过高的电池模块通过不时地与电负载断开连接而供应的电流平衡。

专利US6208039记载了一种电子调节装置，该电子调节装置按照“主-从”型控制架构，包括集中控制单元，所述集中控制单元旨在为多个DC/DC转换器电路提供控制信号，每个所述DC/DC转换器电路位于电池模块上，以调节其供应给电负载的电流。

专利US7589498记载了一种电子调节装置，该电子调节装置也是按照“主-从”型控制架构，包括集中控制单元，所述集中控制单元旨在为电池模块上的调节单元提供多参考信号。每个调节单元包括彼此并行的多个控制回路以调节由相应电池模块供应给电负载的电流。

专利申请US2012/112701A1记载了本领域当前技术水平的电子调节装置的另一个实例。

通常，上述现有技术解决方案在供应给电负载的电流的动态调节有效性和/或及时性方面具有不可忽视的局限。

此外，这些解决方案的特征在于在实际生产中相对复杂的结构，带来的高制造成本，对电能存储设备的总体工业成本具有显著影响。

发明内容

本发明的主要任务是提供一种用于配备有电池类型的电能存储设备的电子调节装置，其能够使前述问题得到解决和克服。