[发明专利]用于电池或其它电力供应的有源单元及模块平衡

权利要求书

1.一种系统，其包含：

多个电力模块，每一电力模块包含多个串联耦合的电力单元，每一电力模块具有基于所述电力模块中的所述电力单元的电荷的电荷；

多个有源单元平衡电路，每一有源单元平衡电路经配置以大体上平衡所述电力模块中的相关联一者中的所述电力单元的所述电荷；以及

有源模块平衡系统，其经配置以通过以下各项中的至少一者来大体上平衡所述电力模块的所述电荷：为所述电力模块的第一子集充电及为所述电力模块的第二子集放电。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述有源模块平衡系统包括：

多个模块平衡电路，每一模块平衡电路与所述电力模块中的一者相关联，且经配置以为其相关联的电力模块充电或放电；及

直流DC总线，其耦合所述模块平衡电路，所述DC总线经配置以在所述模块平衡电路之间输送DC电力。

3.根据权利要求2所述的系统，其中：

每一模块平衡电路经配置以在为其相关联的电力模块放电时以电压模式操作；且每一模块平衡电路经配置以在为其相关联的电力模块充电时以电流模式操作。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述有源模块平衡系统进一步包含：

控制器，其经配置以控制所述模块平衡电路。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包含多个双向经隔离直流到直流DC/DC转换器，每一DC/DC转换器与所述电力模块中的一者相关联，且经配置以产生用于为其相关联的电力模块中的所述电力单元充电及放电的平衡电流。

6.根据权利要求5所述的系统，其中每一DC/DC转换器经配置以将用于其相关联的电力模块的所述平衡电流叠加到用于其相关联的电力模块的电力模块充电或放电电流上。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述有源单元平衡电路中的每一者包含以下各项中的一者：基于前沿的有源单元平衡电路及基于回扫的有源单元平衡电路。

8.根据权利要求1所述的系统，其中与所述电力模块中的一者相关联的所述有源单元平衡电路包含：

变压器；及

开关矩阵，其包含多个开关，所述多个开关经配置以选择性地将所述电力模块中的所述电力单元耦合到所述变压器及从所述变压器去耦，以便控制所述电力模块中的所述电力单元的充电及放电。

9.根据权利要求8所述的系统，其中与所述电力模块中的一者相关联的所述有源单元平衡电路进一步包含：

控制器，其经配置以控制所述开关矩阵，以便在为所述电力模块中的个别电力单元充电或放电之前，为所述电力模块中的若干群组电力单元充电或放电。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述电力模块包含电池，且所述电力单元包含电池单元。

11.一种设备，其包含：

多个有源单元平衡电路，其经配置以耦合到多个电力模块，所述电力模块中的每一者包含多个串联耦合的电力单元，每一有源单元平衡电路经配置以大体上平衡所述电力模块中的相关联一者中的所述电力单元的电荷；

多个模块平衡电路，其经配置以耦合到所述电力模块，所述模块平衡电路经配置以通过以下各项中的至少一者来平衡所述电力模块的电荷：为所述电力模块的第一子集充电及为所述电力模块的第二子集放电；

直流DC总线，其耦合所述模块平衡电路，所述DC总线经配置以在所述模块平衡电路之间输送DC电力；及

至少一个控制器，其经配置以控制所述有源单元平衡电路及所述模块平衡电路。

12.根据权利要求11所述的设备，其中：

每一模块平衡电路经配置以在为其相关联的电力模块放电时以电压模式操作；且每一模块平衡电路经配置以在为其相关联的电力模块充电时以电流模式操作。

13.根据权利要求11所述的设备，其中所述设备包含多个双向经隔离直流到直流DC/DC转换器，每一DC/DC转换器与所述电力模块中的一者相关联，且经配置以产生用于为其相关联的电力模块中的所述电力单元充电及放电的平衡电流。

14.根据权利要求13所述的设备，其中每一DC/DC转换器经配置以将用于其相关联的电力模块的所述平衡电流叠加到用于其相关联的电力模块的电力模块充电或放电电流上。