[发明专利]一种多功能功率分配装置

权利要求书

1.一种多功能功率分配装置(70)，包括：

输入端子(72)，其使得所述装置能够连接到电能源；

充电单元(74、106)，其被连接到所述输入端子；

电能存储元件(76、110)，其被配置为从所述充电单元接收电能，其中，所述电能存储元件包括正侧电能存储元件和负侧电能存储元件，所述正侧电能存储元件和所述负侧电能存储元件两者都被连接到保护性接地节点；

DC负载端子(78、114)，其被配置为向负载供应电能；

功率切换网络(80、K1-K5)，其使得能够对所述充电单元、所述电能存储元件和所述DC负载端子进行能调整的配置；

控制单元(82)，其被配置为控制所述充电单元和所述功率切换网络；以及

电流传感器，其被配置为监测在所述电能存储元件与所述保护性接地节点之间流动的差动电流，其中，所述控制单元被配置为调节所述充电单元的设定点，以便使所述正侧电能存储元件与所述负侧电能存储元件之间的所述差动电流最小化，

其中，所述控制单元被配置为将所述功率切换网络设置成至少以下模式：(i)充电模式，其中，所述充电单元对所述电能存储元件进行充电，(ii)操作模式，其中，电能从所述电能存储元件和所述充电单元被供应到所述DC负载端子，并且所述电能存储元件能够被充电，(iii)备用模式，其中，电能仅从所述电能存储元件被供应到所述DC负载端子，以及(iv)旁路模式，其中，电能仅从所述充电单元被提供给所述DC负载端子。

2.根据权利要求1所述的功率分配装置(70)，

其中，所述充电单元被配置为使用(i)能调节的DC电流或(ii)能调节的DC电压或(iii)根据预定义的充电曲线或(iv)根据预定义的充电特性对所述电能存储元件进行充电。

3.根据前述权利要求中的一项所述的功率分配装置(70)，还包括：

电能存储元件管理系统；

其中，所述电能存储元件包括多个电池单元；并且

其中，所述电能存储元件管理系统被配置为监督所述电能存储元件的所述多个电池单元中的电池单元，以检测所述电能存储元件的各个电池单元之间的不期望的状态，并且补偿所述不期望的状态。

4.根据权利要求1-2中的一项所述的功率分配装置(70)，

其中，所述充电单元被配置为在所述充电单元的输出端子处提供具有预期负载特性的平均功率水平。

5.根据权利要求1-2中的一项所述的功率分配装置(70)，

其中，所述控制单元还被配置为将所述功率切换网络设置成在所述充电模式与所述操作模式之间的转变模式；

其中，在所述转变模式中，所述功率切换网络被配置为在所述电能存储元件与所述DC负载端子之间连接串联电阻器，以防止发生浪涌电流。

6.根据权利要求1-2中的一项所述的功率分配装置(70)，还包括：

充电水平检测器，其被配置为获得所述电能存储元件的充电水平；

其中，所述控制单元还被配置为基于所述电能存储元件的所述充电水平来计算被连接到所述多功能功率分配装置的仪器的剩余操作时间。

7.根据权利要求1-2中的一项所述的功率分配装置(70)，

其中，所述功率切换网络包括：第一切换元件，其能被配置为将所述电能存储元件连接到所述DC负载端子；第二切换元件，其能被配置为将所述充电单元的输出部连接到所述电能存储元件；以及第三切换元件，其能被配置为将所述充电单元的所述输出部直接连接到所述DC负载端子。

8.根据权利要求1-2中的一项所述的功率分配装置(70)，

其中，所述装置还被配置为防止在所述操作模式与所述备用模式的转变期间在所述电能存储元件与所述DC负载端子之间的路径中发生切换事件。