[发明专利]电源系统

说明书

一种DC能量储存模块(10)包括：串联电连接的多个DC能量储存设备(120)；DC能量储存模块中的内部控制单元(11，12)；以及用于内部控制单元的电源(120a)。用于内部控制单元的电源包括模块中的DC能量储存设备(120a，120)中的一个或多个DC能量储存设备，该一个或多个DC能量储存设备通过整流单元(21，22)电连接到内部控制单元。

技术领域

本发明涉及一种能量储存模块以及一种向终端用户提供电能的用于能量储存模块的电源系统，具体地，涉及包括电化学电池单元或电池的电源系统。

背景技术

各种类型的储存电能型功率单元在许多应用中变得越来越普遍，特别是用于存在与敏感环境中的排放有关的环境问题或公共健康问题的应用。储存电能功率单元通常用于提供电能以操作设备，从而避免使用点处的排放，尽管储存能量可能已经以许多不同的方式生成。储存电能还可以用于在从电网或从各种类型的发电系统(包括柴油发电机、燃气轮机或可再生能源)供应的系统中提供调峰。远程位置中的飞机、车辆、船舶、离岸钻井平台或钻井平台、以及其他动力设备是大规模储存电能的用户的示例。车辆驾驶员可以使用市中心的储存能量功率单元，并且从主干道上的内燃机充电，以减少城镇中的有害排放，或者它们可以从电力供应中充电。在大多数航行中相对靠近居住区域或处于敏感环境的渡轮正在被设计混合动力或全电动驱动系统。当靠近岸边时，渡轮可以使用电池操作以向船舶供电，使用离岸柴油发电机为电池充电。在许多斯堪的纳维亚国家，可以从可再生能源获得电力以用于为电池充电意味着需要全电动船舶，无需柴油或其他不可再生能源。无论是混合动力还是全电动，电池都可以在停靠时从岸电充电。实现功率单元(其足够可靠以长时间用作主电源)的电池技术的开发必须解决某些技术问题。

发明内容

按照本发明的第一方面，一种DC能量储存模块包括：串联电连接的多个电化学能量储存设备；DC能量储存模块中的内部控制单元；以及用于内部控制单元的电源；其中用于内部控制单元的电源包括模块中的能量储存设备中的一个或多个能量储存设备，该一个或多个能量储存设备通过整流单元电连接到内部控制单元；并且其中串联的多个能量储存设备的总电压大于40V DC。

能量储存单元的每个模块是防水的，并且基本上是气密的，并且多个模块可以形成能量储存单元，该能量储存单元可以是防水的并且基本上是气密的。代替外部电源，使用模块内的能量储存设备来为内部控制单元供电，允许在没有到外部的附加开口的情况下制造模块，该附加开口可能需要被密封以防止气体流出或水进入。

整流单元可以包括开关部件，具体地，包括以下各项中的一项：二极管、晶闸管、继电器、或桥式整流器。

电源还可以包括与整流单元并联的晶体管或继电器。

内部控制单元电子器件电路可以从全模块电压电源供电，但是优选地，被连接以向内部控制单元供电的一个或多个能量储存设备的总电压不超过24V DC。

串联的多个能量储存设备的总电压可以在50V DC至200V DC的范围内。

优选地，串联的多个能量储存设备的总电压大于或等于100V DC。

电源还可以包括DC到DC降压转换器，该DC到DC降压转换器电连接在内部控制单元与串联的多个能量储存设备之间。

每个能量储存模块还可以包括以下各项中的至少一项：温度传感器、电压监测设备、或电流监测设备。

能量储存模块还可以包括低压差调节器或无线开关调节器。

可以使用到中央系统控制器的有线通信系统，诸如可以使用控制器区域网络通信系统，但是为了减少共模干扰，优选地，每个能量储存模块还包括无线通信系统。

能量储存模块可以包括密封的防火外壳。

每个能量储存模块的壳体可以至少部分地包括聚合物材料。