[发明专利]电源系统

说明书

一种DC能量储存单元(101，127)，包括多个能量储存模块(10)，每个能量储存模块包括：串联电连接的多个电化学能量储存设备(120)；能量储存模块中的内部控制单元(123)；用于内部控制单元的电源；以及无线通信系统(125)；其中串联的多个能量储存设备的总电压大于或等于40V DC，其中多个能量储存模块(10)串联或并联耦合在一起，每个能量储存单元(101)包括无线网关(129)，该无线网关(129)用于能量储存单元控制器(128)与每个能量储存模块(10)之间的通信；其中每个能量储存模块还包括壳体(126a，126b)，该壳体至少部分地包括非磁性材料(126b)。

技术领域

本发明涉及一种向终端用户提供电能的电源系统，具体地，用于电化学电池或电池的电源系统。

背景技术

各种类型的储存电能型功率单元在许多应用中变得越来越普遍，特别是用于存在与敏感环境中的排放有关的环境问题或公共健康问题的应用。储存电能功率单元通常用于提供电能以操作设备，从而避免使用点处的排放，尽管储存能量可能已经以许多不同的方式生成。储存电能还可以用于在从电网或从各种类型的发电系统(包括柴油发电机、燃气轮机或可再生能源)供应的系统中提供调峰。远程位置中的飞机、车辆、船舶、离岸钻井平台或钻井平台、以及其他动力设备是大规模储存电能的用户的示例。车辆驾驶员可以使用市中心的储存能量功率单元，并且从主干道上的内燃机充电，以减少城镇中的有害排放，或者它们可以从电力供应中充电。在大多数航行中相对靠近居住区域或处于敏感环境的渡轮正在被设计以混合动力或全电动驱动系统。当靠近岸边时，渡轮可以使用电池操作以向船舶供电，使用离岸柴油发电机为电池充电。在许多斯堪的纳维亚国家，可以从可再生能源获得电力以用于为电池充电意味着：需要全电动船舶，无需柴油或其他不可再生能源。无论是混合动力还是全电动，电池都可以在停靠时从岸电充电。实现功率单元(其足够可靠以长时间用作主电源)的电池技术的开发必须解决某些技术问题。

发明内容

按照本发明的第一方面，一种DC能量储存单元包括多个能量储存模块，每个能量储存模块包括：串联电连接的多个电化学能量储存设备；能量储存模块中的内部控制单元；用于内部控制单元的电源；以及无线通信系统；其中串联的多个能量储存设备的总电压大于或等于40V DC，其中多个能量储存模块串联或并联耦合在一起，每个能量储存单元包括无线网关，该无线网关用于能量储存单元与每个能量储存模块之间的通信；其中每个能量储存模块还包括壳体，该壳体至少部分地包括非磁性材料。

能量储存单元的每个模块在其壳体中基本上是气密的，并且每个能量储存单元可以基本上是气密的。

非磁性材料可以包括聚合物材料，具体地，可以包括聚乙烯、聚酰胺或热塑性塑料中的一种。

模块的总电压的范围通常为50V DC至200V DC，但是优选地，串联的多个能量储存设备的总电压大于或等于100V DC。

电源可以包括模块中的能量储存设备中的一个或多个能量储存设备，该一个或多个能量储存设备通过整流单元电连接到内部控制单元。

整流单元可以包括二极管、晶体管、整流桥或晶闸管中的一种。

该模块还可以包括传感器，该传感器用于检测温度、能量储存设备电压或能量储存设备电流中的至少一个。

根据本发明的第二方面，一种DC电源系统包括根据第一方面的多个能量储存单元；本地DC母线，其连接在单元中的每个单元之间；系统控制器，其用于控制本地母线与DC系统母线之间的功率可用性；其中系统控制器包括用于与能量储存模块通信的无线通信系统。

无线通信系统可以包括无线网络的节点，该网络具有环形、网状、线形、总线、完全连接、树形、星形或点对点拓扑。

电源系统的电压的范围可以为500V DC至2KV DC。

然而，电源系统的电压不受限制并且可以更低或更高，因为它可以容易调整到明显更高的电压，即，1KV、10KV或更高。