[发明专利]对双电池组可再充电能量存储系统的自平衡开关控制

权利要求书

1.一种电气系统，其包括：

直流(DC)电压总线，其具有正总线轨和负总线轨；

可再充电能量存储系统(RESS)，其具有：

连接到所述DC电压总线的第一和第二电池组，所述第一和第二电池组具有相应的多个电池单元，其中所述电池单元中的每一者具有相应的电池单元平衡电路；以及

多个开关，其被配置为将所述第一和第二电池组彼此连接或断开以分别建立串联模式和并联模式：以及

控制器，其被配置为：

检测从所述串联模式到所述并联模式的请求模式转变；以及

响应于所述第一和第二电池组的充电状态或电池组电压相对于彼此的阈值不平衡，在执行所述请求的模式转变之前，经由所述电池平衡电路的开关控制，在所述串联模式下自动地平衡所述第一和第二电池组相对于彼此的所述充电状态或电池组电压。

2.根据权利要求1所述的电气系统，其中所述控制器还被配置为当所述第一和第二电池组相对于彼此的所述充电状态或电池组电压平衡时执行所述请求的模式转变。

3.根据权利要求1所述的电气系统，其还包括：

电感器，其连接到所述DC电压总线。

4.根据权利要求1所述的电气系统，其还包括：

开关控制块，其具有半导体开关和电路元件，连接到所述DC电压总线，所述半导体开关响应来自所述控制器的脉冲宽度调制(PWM)电压信号，使得当所述半导体开关处于接通/导通状态时，在所述阈值不平衡大于校准后的不平衡水平的情况下能量被传递到所述电路元件或从所述电路元件传递以平衡所述第一和第二电池组相对于彼此的所述充电状态或电池组电压。

5.根据权利要求4所述的电气系统，其中所述校准后的不平衡水平为至少3％。

6.根据权利要求4所述的电气系统，其中所述电路元件是超级电容器。

7.根据权利要求4所述的电气系统，其中所述电路元件是电阻性负载。

8.根据权利要求4所述的电气系统，其中所述电路元件是第三电池组。

9.根据权利要求4所述的电气系统，其中所述半导体开关包括：

第一半导体开关，其响应于当所述第一电池组的所述充电状态超过所述第二电池组的所述充电状态时来自所述控制器的第一PWM电压信号；以及

第二半导体开关，其响应于当所述第二电池组的所述充电状态超过所述第一电池组的所述充电状态时来自所述控制器的第二PWM电压信号。

10.根据权利要求1所述的电气系统，其中所述多个开关包括位于所述负总线轨与所述第一电池组的负端子之间的第一开关、所述正总线轨与所述第二电池组的正端子之间的第二开关，以及位于所述第一电池组的所述负端子与所述第二电池组的所述正端子之间的第三开关，使得当所述第三开关断开并且所述第一和第二开关闭合时启用所述并联模式，而当所述第一和第二开关断开并且所述第三开关闭合时启用所述串联模式。