[发明专利]用于从电池向电负载供应能量的能量供应系统

说明书

一种电动窗帘可被配置为调节覆盖材料的位置以控制进入空间的日光量。电动窗帘可包括用于对能量储存元件(诸如超级电容器的和/或可充电电池)充电的DC电源。能量储存元件可被配置为对用于调节覆盖材料的位置的马达的操作提供电力。能量储存元件可在向马达供电时放电并且可充电使得其从电池汲取的电流处于延长电池的寿命的期望平均电流电平。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2020年5月22日提交的美国临时专利申请号63/028,859的权益，所述专利申请的内容全文以引用方式并入本文。

背景技术

典型的窗帘(诸如卷帘、帷幔、罗马帘和/或百叶帘)可以安装在窗或开口的前方，以控制可进入用户环境的光量和/或提供隐私。可以调节窗帘上的覆盖材料(例如，遮光织物)以控制进入用户环境的日光量和/或提供隐私。覆盖材料可以手动控制和/或使用电动驱动系统自动控制，以节省能源和/或为居住者提升舒适度。例如，可以升高覆盖材料以允许光进入用户环境并允许减少照明系统的使用。也可以降低覆盖材料以减少太阳眩光的发生。

发明内容

一种电动窗帘可包括舱和马达驱动单元。舱可以是马达驱动单元的一部分或与其分开。舱可被配置为接收一个或多个电池。电池(例如，每个电池)可由开路电池电压定义。马达驱动单元可包括能量储存元件。电池可由第一电池化学成分构成，并且能量储存元件可由第二电池化学成分构成，其中第一电池化学成分不同于第二电池化学成分。例如，一个或多个电池包括碱性电池，诸如可由用户更换的现成碱性电池。能量储存元件包括一个或多个锂电池和/或一个或多个超级电容器。电池可被配置为提供能量储存以用于在覆盖材料的多次移动期间为马达供电，并且能量储存元件可被配置为在覆盖材料的移动之后由一个或多个电池的能量储存再充电。例如，能量储存元件可以在一个或多个电池的寿命期间(例如，在电池需要更换之前)被充电和放电多次。例如，在一个或多个电池的所有能量储存的单次放电期间，能量储存元件被充电和放电多次。舱可被配置为使一个或多个电池可移除和可更换。

马达驱动单元可包括被配置为控制电动窗帘的覆盖材料的移动的马达。覆盖材料可被配置为升高和降低以控制进入空间的日光量。覆盖材料可以与电动窗帘成一体或与其分开提供。马达驱动单元可包括功率转换电路，所述功率转换电路被配置为从一个或多个电池传导电池电流以对能量储存元件充电。马达驱动单元可包括马达驱动电路，所述马达驱动电路被配置为从能量储存元件汲取电流，以控制向马达输送的电力以控制覆盖材料的移动。马达驱动单元可包括控制电路，所述控制电路被配置为控制电池电流，使得例如当向马达输送电力以控制覆盖材料的移动时和/或在某个时间段(例如，一天、一周或一个月)期间，开路电池电压降低不超过设定百分比。设定百分比可为10％，或者优选为5％，或者更优选为3％。

控制电路可被配置为使马达驱动电路在为马达供电以控制覆盖材料的移动所需的电压电平下从能量储存元件汲取电流，并且当电池的能量密度低于其最大能量密度的某个百分比(例如，20％、25％、或30％)时，一个或多个电池可能无法在向马达供电以控制覆盖材料的移动(例如，从完全闭合位置和完全打开位置)所需的电压电平下提供电池电流。例如，当电池的能量密度低于其最大能量密度的某个百分比(例如，20％、25％、或30％)时，电池电压可能低于进行以下操作所需的阈值：在为马达供电以控制覆盖材料的移动(例如，从完全闭合位置和完全打开位置)所需的电压电平下提供电池电流所需的阈值。

电池可具有比能量储存元件的内阻大多倍(例如，10倍)的内阻。在一些示例中，电池(例如，每个电池)的特征可以在于响应于0.5W的消耗电压降至少为0.2V，并且其中能量储存元件的特征在于响应于0.5W的消耗电压降不超过0.04V。此外，在一些示例中，电池(例如，每个电池)的特征可以在于响应于0.5W的消耗的电压降比能量储存元件响应于0.5W的消耗的电压降大至少10倍。

控制电路可被配置为控制功率转换器使得由功率转换器从一个或多个电池传导以对能量储存元件充电的电池电流不超过阈值电流。在一些示例中，阈值电流的特征可以在于：一个或多个电池保持小于0.01C或0.02C的放电率(C-rate)。