[发明专利]在电或混合式电动力系统中使用的混合式电池结构的方法和装置

权利要求书

1.一种电源系统的混合式电池装置，其中电池负载是间歇高功率负载，该系统包括：经DC链路提供电能给负载的混合式电池和控制电能提供给负载的控制系统，混合式电池装置包括：

连接到DC链路的高能量密度(HED)电池；

连接到DC链路的高功率密度(HED)电池；以及

升压变换器，包括连接在HED电池和HPD电池之间的电路中的单向导体，用于选择性地从HED电池升高电压到足够使电流经过单向耦合器到HPD电池的电平。

2.如权利要求1的混合式电池装置，其中HED电池包括HED电池的组合以及升压变换器包括多个升压变换器，每个升压变换器连接在对应的一个HED电池和HPD电池之间。

3.如权利要求1的混合式电池装置，还包括连接在HPD电池和HED电池之间的电路中的动态减速器，用于控制DC链路的电压在HPD电池的额定工作电压的选择范围内。

4.如权利要求3的混合式电池装置，其中HED电池包括至少一个机械充电电池，以及其中单向耦合器防止电流从HPD电池流到HED电池。

5.如权利要求3的混合式电池装置，其中升压电路包括：

连接在HED电池和单向导体之间的电感器：

连接在电感器和单向导体的结点处的第一开关；

控制系统，用于选择性地使第一开关导通，形成经过电感器的电流，以及用于使第一开关不导通，从而迫使电感器电流经过单向导体。

6.如权利要求3的混合式电池装置，其中动态减速器包括功率耗散电阻与具有控制系统的第二开关的串联组合，可操作的控制系统以控制HPD电池两端电压的方式选择性地使第二开关导通和不导通。

7.如权利要求1的混合式电池装置，其中HED电池包括电充电电池。

8.如权利要求7的混合式电池装置，其中HED电池包括钠-氯化镍电池、锂离子电池或镍金属氢化物电池。

9.如权利要求7的混合式电池装置，还包括与单向导体平行连接的开关，用于选择性地使电流传送到HED电池。

10.权利要求1的混合式电池，还包括串联连接在HED电池和升压变换器之间的二极管，该二极管的极性阻止电流从升压变换器到HED电池。

11.权利要求10的混合电池装置，其中HED电池包括机械充电电池的组合，

二极管包括多个二极管，

以及升压变换器包括多个升压变换器，

每个机械充电电池通过对应的一个二极管与其它机械充电电池隔离，每个二极管将相关的一个机械充电电池连接到对应的一个升压变换器，以及每个升压变换器连接到HPD电池。

12.权利要求10的混合式电池，还包括与单向导体平行连接的开关，用于选择性地使电流以相反方法经过升压变换器，该系统包括连接在二极管和升压变换器之间的电路中的辅助负载装置，用于利用反向电流。

13.一种AC电动机的混合式电池电源系统，该系统包括：

直流(DC)链路；

连接在DC链路和至少一个AC电动机之间的倒相器；以及

高能量密度(HED)电池和高功率密度(HPD)电池，每个电池连接在具有DC链路的电路中，使电能从相连的电池提供给倒相器，DC链路配置成把电动机的再生电能提供给HPD电池而与HED电池隔离。

14.权利要求13的混合电池电源系统，还包括连接在HED电池和HPD电池之间的DC链路中的二极管，该二极管的极性阻止电流从HPD电池到HED电池。

15.权利要求14的混合式电池电源系统，还包括连接在具有HED电池的电路中的升压电路，用于选择性地使电能从HED电池传送到HPD电池。

16.权利要求15的混合式电池电源系统，其中升压电路包括电感器和可控电子开关的串联组合，该电感器串联连接在HED电池和二极管之间，开关连接到电感器和二极管中间的结点并配置成使电感器位于HED电池两端的短路位置，当开关导通时电流由此通过，控制系统与开关耦合，用于选择性地使开关导通和不导通，用于升高经二极管到HPD电池的电流。