[发明专利]具有多个能量存储装置的能源系统

权利要求书

1.一种能源系统，包括：

能量存储装置，构造成存储和释放能量；

超级电容器；

第一开关装置，耦合到所述能量存储装置并构造成选择性地将所述能量存储装置连接到负载及断开所述能量存储装置与所述负载的连接；

第二开关装置，耦合到所述超级电容器并构造成选择性地将所述超级电容器连接到所述负载及断开所述超级电容器与所述负载的连接；以及

电流传感器，构造成感测所述负载处的电流消耗，其中，所述第一开关装置构造成当所述负载处的电流消耗的变化率低于预设阈值时被激活以将所述能量存储装置连接到所述负载，所述第二开关装置被构造成当所述负载处的电流消耗的变化率大于或等于预设阈值时被激活以将所述超级电容器连接到所述负载。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一开关装置包括场效应晶体管，该场效应晶体管被构造成以变化的方式将所述能量存储装置连接到所述负载以及断开所述能量存储装置与所述负载的连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二开关装置包括场效应晶体管，该场效应晶体管被构造成以变化的方式将所述超级电容器连接到所述负载以及断开所述超级电容器与所述负载的连接。

4.根据权利要求1的所述系统，包括控制器，该控制器耦合到所述第一开关装置、所述第二开关装置和所述电流传感器，并且被构造成基于所述电流传感器检测到的电流消耗的变化率来控制所述第一开关装置和所述第二开关装置的操作。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述负载包括启动、照明或点火负载。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述负载包括与一个或多个启停操作部件相关联的消耗。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述负载包括与微混合操作部件相关联的消耗。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预设阈值包括足以启动内燃发动机的电流水平。

9.一种用于控制能源系统的方法，包括：

监测与负载处出现的需求相对应的参数；

基于所监测的参数随时间的变化率，确定所监测的参数的变化率是否大于或等于预设阈值；

当所监测的参数的变化率并不大于或等于预设阈值时，控制第一开关将电池耦合到负载；以及

当所监测的参数的变化率大于或等于预设阈值时，控制第二开关将超级电容器耦合到负载。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述参数包括负载处出现的需求的电流水平。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括监测从所述电池能获得的电压和从所述超级电容器能获得的电压。

12.根据权利要求11所述的方法，包括：当所监测的参数的变化率并不大于或等于预设阈值并且所监测的来自所述电池的电压小于当前需求时，控制所述第二开关将所述超级电容器耦合到所述负载。

13.一种能源系统，包括：

电池，该电池包括一个或多个彼此串联耦合的电化学电芯；

超级电容器；

第一开关装置，耦合到所述电池并构造成选择性地将所述电池连接到负载及断开所述电池与所述负载的连接；

第二开关装置，耦合到超级电容器并构造成选择性地将所述超级电容器连接到所述负载及断开所述超级电容器与所述负载的连接；

直流-直流(DC-DC)整流器，构造成将所述电池电耦合到所述超级电容器；

感测系统，构造成感测所述电池的操作参数、所述超级电容器的操作参数和负载参数；以及

控制器，耦合到所述第一开关装置、所述第二开关装置和所述DC-DC整流器，并构造成基于所感测到的操作参数和负载参数来确定所述电池、所述超级电容器、所述DC-DC整流器及所述负载之间的能量流动，并且控制所述一开关装置、所述第二开关装置和所述DC-DC整流器来实现所确定的能量流动。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述负载包括来自机电车辆的内燃发动机的启动负载。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述控制器被构造成：当所述电池的操作参数表明所述电池没有足够的存储能量来满足所述启动负荷时，控制所述DC-DC整流器将能量从所述电池转移到所述超级电容器。