[发明专利]平衡储能设备的系统和方法

权利要求书

1.一种用于对串联储能装置进行平衡的系统，该系统包括：

a.一个中间储存元件(b)，该中间储存元件被连接在串联储能装置中的一个或数个相邻储能装置(a1，a2，a3)的一对区段(d)之间，所述区段各自在一端具有一个更为正压的端子(A)并在其另一端具有一个更为负压的端子(B)；

b.以及一个切换装置(c)，该切换装置在经过所述中间储存元件对多个端子(A)进行相互连接与经所述中间储存元件对多个端子(B)进行相互连接之间顺序地进行切换；

其特征在于，所述区段是不相邻的。

2.根据权利要求1所述的用于对串联储能装置进行平衡的系统，其中所述区段包括一个或相等数目的标称意义上相等大小的储能装置。

3.根据权利要求1到2所述的用于对串联储能装置进行平衡的系统，该系统包括多个所述对以及多个对应的中间储存元件。

4.根据权利要求3所述的用于对串联储能装置进行平衡的系统，其中该多个对应的中间储存元件组成一个或多个串联的串。

5.根据权利要求3到4所述的用于对串联储能装置进行平衡的系统，其中两个或更多个对包括多个重叠的储能装置。

6.根据权利要求3到5所述的用于对串联储能装置进行平衡的系统，其中该切换装置同时将全部端子(A)并同时将全部端子(B)与多个中间储存元件相连接，这些中间储存元件的数目等于对应连接的端子的数目减去一。

7.根据以上权利要求中任何一项所述的用于对串联储能装置进行平衡的系统，其中所述中间储存元件是一个电容器。

8.根据以上权利要求中任何一项所述的用于对串联储能装置进行平衡的系统，其中该切换装置包括多个p-沟道MOSFET与多个n-沟道MOSFET的一种交替式配置。

9.一种组件，包括串联储能装置以及一种根据权利要求1到8所述的系统。

10.一种用于对串联储能装置进行平衡的方法，该方法包括以下步骤：

a.提供多个储能装置(a1，a2，a3)的一个串联连接，

b.从所述串联连接中选择一个或数个相邻储能装置的一对区段(d)，所述区段有待进行相互平衡并各自在一端具有一个更为正压的端子(A)并在其另一端具有一个更为负压的端子(B)，

c.经过一个中间储存元件(b)将所述区段对的这些端子(A)进行连接，

d.将这些端子(A)解除连接并经过所述中间储存元件将所述区段对的这些端子(B)进行连接，

e.顺序地重复步骤c和d，

其特征在于，所述区段是不相邻的。

11.根据权利要求10所述的用于对串联储能装置进行平衡的方法，所述区段包括一个或相等数目的标称意义上相等大小的储能装置。

12.根据权利要求10或11所述的用于对串联储能装置进行平衡的方法，其中选择多个所述对，其中每对的这些端子是经过对应的中间储存元件进行连接的，所述对应的中间储存元件组成一个或多个串联的串。

13.根据权利要求12所述的用于对串联储能装置进行平衡的方法，其中对应于多个串联的串的该切换装置是受一个单一的控制信号或多个独立的控制信号控制的。

14.根据权利要求12或13所述的用于对串联储能装置进行平衡的方法，其中执行该选择步骤，这样使得两个或更多个对包括重叠的储能装置。

15.根据权利要求14所述的用于对串联储能装置进行平衡的方法，其中每个区段由一个储能装置构成，其中所述对应的中间储存元件组成三个串联的串，其中对应于所述串联的串中的第一和第二个对不包括重叠的储存装置，并且其中对应于所述串联的串中第三个的至少一个对包括与同该第一串相对应的一对储存装置相重叠的一个储存装置、以及与同该第二串相对应的一对储存装置相重叠的一个储存装置。

16.根据权利要求15所述的用于对串联储能装置进行平衡的方法，其中与这三个串联的串中的每一个相对应的切换装置是受对应的控制信号(R1..2)、(S1..2)和(T1..2)的控制。

17.根据权利要求10到16所述的方法用于平衡多个双层电容器、锂电容器、电化学电池装置和电池组、以及锂电池装置如锂-聚合物和锂-离子电池装置的串联连接的用途。