[发明专利]能够级联和互连配置的基于模块的能量系统及其相关方法

权利要求书

1.一种基于模块的能量系统，包括：

级联模块的第一阵列，被配置为向负载输出第一电压波形；

级联模块的第二阵列，被配置为向负载输出第二电压波形，其中第一和第二电压波形各自具有不同的相位角；和

耦合到第一阵列和第二阵列两者的互连模块，其中互连模块包括能量源和开关电路，并且其中互连模块被配置为调整由能量源供应给第一和/或第二阵列的能量的量。

2.根据权利要求1所述的系统，其中第一阵列和第二阵列电气地定位在负载和互连模块之间。

3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括被配置为控制开关电路的控制电路，其中能量源具有正节点和负节点，并且其中互连模块的开关电路是可控的，以选择性地将第一和/或第二阵列耦合到能量源的第一和/或第二节点。

4.根据权利要求3所述的系统，其中控制电路被配置为控制开关电路，使得在第一阵列和第二阵列之间的不平衡条件下，能量源向第一阵列比向第二阵列释放相对更多的能量。

5.根据权利要求4所述的系统，其中不平衡条件与电荷状态、温度、容量、健康状态、电压和/或电流相关。

6.根据权利要求4所述的系统，其中控制电路被配置为控制开关电路，使得能量源向第一阵列释放相对更多的能量，以供从第一阵列供应给负载。

7.根据权利要求3所述的系统，其中不平衡条件是第一阵列比第二阵列具有相对更低的总体能量水平。

8.根据权利要求3所述的系统，其中控制电路被配置为从第一阵列和第二阵列的每个级联模块接收电荷状态信息，确定第一阵列还是第二阵列具有相对更低的总体电荷状态，并且使得互连模块的能量源向第一阵列和第二阵列中具有相对更低电荷状态的一个释放更多的能量。

9.根据权利要求3所述的系统，其中不平衡条件是第一阵列比第二阵列具有相对更高的温度。

10.根据权利要求3所述的系统，其中控制电路被配置为从第一阵列和第二阵列的每个级联模块接收温度信息，确定第一阵列还是第二阵列具有相对更高的温度，并且使得互连模块的能量源向第一阵列和第二阵列中具有相对更高温度的一个释放更多的能量。

11.根据权利要求3所述的系统，其中控制电路被配置为利用互连模块的能量源来控制第一阵列和第二阵列之间的相间能量的平衡。

12.根据权利要求3所述的系统，其中控制电路被配置为利用向第一阵列和第二阵列的中性点的偏移来控制第一阵列和第二阵列之间的相间能量的平衡。

13.根据权利要求3所述的系统，其中控制电路被配置为根据脉宽调制或滞后技术来控制开关电路。

14.根据权利要求3所述的系统，其中所述系统被配置为根据脉宽调制技术生成第一和第二电压波形。

15.根据权利要求14所述的系统，其中控制电路被配置为在平衡相间条件下控制开关电路，使得互连模块为第一阵列和第二阵列两者供应能量。

16.根据权利要求15所述的系统，其中供应给第一阵列的能量与供应给第二阵列的能量相同。

17.根据权利要求14所述的系统，其中控制电路被配置为调制开关电路的操作频率，以相对于供应给第二阵列的能量调整由能量源供应给第一阵列的能量。

18.根据权利要求14所述的系统，其中控制电路被配置为与平衡相间条件相比，在不平衡相间条件下使得由互连模块向第一阵列输出相对更多的能量。