[发明专利]能量存储系统和提高电池性能的方法

说明书

本发明公开一种电池系统和方法。两个或更多电池可以用相同的配置来连接到输出设备。所述电池可以由控制单元或逻辑芯片控制，该控制单元或逻辑芯片可以操作两个阶段。在第一阶段中，两个或更多电池可以串联连接。在第二阶段中，两个或更多电池可以并联连接。所述开关可以连接到电池的正极和负极，以将配置从串联切换为并联，反之亦然。所述控制单元可以以任何期望的频率在两相之间切换，以产生期望的输出电压和电流。两相之间的切换速度可以是每秒任何数量的旋转。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2019年9月18日提交的标题为“用于改善电池性能的能量存储系统和方法”的美国专利申请(专利号为：16/574,218)的权利和优先权；以及于2018年10月3日提交的标题为“电池连接系统和提高性能方法”的美国临时专利申请(专利号为：62/740,546)，通过引用将其合并到本公开中。

技术领域

本发明公开和描述了一种能量存储系统和一种提高电池性能的方法。

背景技术

串联连接方式和并联连接方式在电子领域是众所周知的。每种类型的连接方式都有其自身的优缺点，并且不同连接方式用于达到不同目的。如果串联多个电源，可能会具有较大的电压，而如果并联多个电源，可能会增加电流，但不会增加电压。

例如，两个串联的电池(12V，100Ah)可能具有24V和100Ah的输出。比较而言，并联连接的两个相同的电池可能具有12V和200Ah的输出。因此，如果这些电池为设备供电，则当串联时可以用两倍的电压为设备供电(24V相比12V)，或者当并联时可以用相同的12V电压为设备供电，但电流为两倍电流(200Ah，而不是100Ah)。

此外，典型的电池或储能系统可能不会同时充电和放电。因此，他们可能无法在一边充电一边驱动负载。当能量存储系统与可再生资源一起使用时，这可能是有问题的。这些系统通常需要中央控制器来控制系统的充电和放电。

发明内容

可以公开和描述电池系统和方法。两个或更多电池可以用相同配置连接到输出设备。电池可以由控制单元或逻辑芯片控制，所述控制单元或所述逻辑芯片可以设置为操作两个阶段。

在第一阶段，两个或更多电池可以串联连接。第一能量存储单元的负极可以连接至第二能量存储单元的正极，并且第二能量存储单元的负极和所述输出设备可以连接第一能量存储单元的正极。

在第二阶段中，两个或更多电池可以并联连接。所有电池的正极可以彼此连接，负极可以彼此连接。然后，并联连接中的正极和负极可以以相同的并联方式连接到所述输出设备。

然后，所述控制单元可以以任何期望的频率在两个阶段之间切换以产生期望的输出电压和电流。两个阶段之间的切换速度可以是每秒任何数量的旋转。

附图说明

从下面对本发明示例性实施例的详细描述中，本发明实施例的优点将显而易见，该描述应结合附图考虑，在附图中，相同的数字表示相同的元件，其中：

图1A是能量存储系统的实施例。

图1B是能量存储系统的实施例。

图2是能量存储系统的实施例。

图3A是输出电流信号波形的实施例。

图3B是输出电压信号波形的实施例。

图4是实现开关电路的方法的实施例。

具体实施方式

在以下针对本发明的特定实施例的描述和相关附图中公开了本发明的方面。在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以设计出替代实施例。另外，将不详细描述或将省略本发明的实施例的众所周知的元件，以免模糊本发明的相关细节。此外，为了促进对描述的理解，下面对这里使用的几个术语进行讨论。