[发明专利]用于功率储存和分配的系统和方法

说明书

根据一个方面，本发明的实施例提供了一种功率系统，该功率系统包括：包括多个功率连接件的输入功率分配电路；耦合到多个功率连接件中的第一功率连接件的第一电源；可扩展电池组，其包括耦合到多个功率连接件中的第二功率连接件的至少第一电池模块，第一电池模块包括第一电池和第一电池充电器，第一电池充电器和第一电源是可移除的和可互换的；以及输出功率分配电路，其耦合到第一电源和第一电池，并且被配置成提供从第一电源和第一电池中的至少一个获得的输出功率。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年5月30日提交的标题为“System and Method for PowerStorage and Distribution”的美国申请序列号US 15/608,155的优选权，该申请通过引用以其整体并入本文以用于所有目的。

发明背景

发明领域

根据本发明的至少一个示例总体上涉及智能能量储存和功率分配。

相关技术的讨论

太阳能、电池和电网功率系统是众所周知的，它们包括为远程位置中的无线互联网服务提供商(ISP)供电的那些系统。随着新兴经济体对互联网的依赖增加，持续可靠的互联网网络接入的重要性显著提高。然而，在许多不发达和/或发展中国家，可靠电网功率系统的可接入性仍然有限，并限制了可靠互联网网络接入的可用性。因此，许多本地ISP依赖单个不可靠的能源的组合来为网络部件供电。由于能源和网络部件的物理分布性质以及接收到的功率的质量不一致，使用本地电池储存来满足可用性需求对于网络部件是至关重要的。

概述

各方面和实施例总体上涉及智能功率储存和分配系统及方法。本文讨论的各方面和实施例的示例解决了具有单个集成功率系统的远程网络设备的大量功率储存和能量消耗需求。本文描述的示例功率系统的特定实现解决了影响新兴经济体(例如在不发达和/或发展中国家中的那些经济体)的可变能量容量、灵活运行时间容量和低启动成本考虑。

根据一个方面，提供了一种功率系统。在一个示例中，功率系统包括：包括多个功率连接件(connection)的输入功率分配电路；耦合到多个功率连接件中的第一功率连接件的第一电源；可扩展电池组，其至少包括耦合到多个功率连接件中的第二功率连接件的第一电池模块，第一电池模块包括第一电池和第一电池充电器，其中，第一电池充电器和第一电源是可移除的和可互换的；以及输出功率分配电路，其耦合到第一电源和第一电池，并且被配置成提供从第一电源和第一电池中的至少一个获得的输出功率。

根据某些示例，输出功率分配电路还包括公共DC(直流)总线线路，在第一操作模式期间，第一电源耦合到公共DC总线线路并且被配置成向公共DC总线线路提供第一DC电压，以及在第二操作模式期间，第一电池耦合到公共DC总线线路并且被配置成向公共DC总线线路提供第二DC电压。在一个示例中，第一电池充电器还在第三操作模式期间耦合到公共DC总线线路，并且被配置成向公共DC总线线路提供第三DC电压。根据一个示例，输出功率分配电路还包括至少第一输出选项卡，该第一输出选项卡耦合到公共DC总线线路，并且被配置成向第一负载提供第一可调输出。

在一些示例中，输出功率分配电路还包括至少第二输出选项卡，该第二输出选项卡耦合到公共DC总线线路，并且被配置成向第二负载提供第二可调输出，该第二可调输出具有与第一可调输出不同的输出功率配置。根据一个示例，输出功率分配电路还包括云使能控制电路，该云使能控制电路被配置成监控至少第一输出选项卡和第二输出选项卡。在一个示例中，第一输出选项卡还包括以太网供电注入器。

根据某些示例，功率系统还包括耦合到多个功率连接件中的第三功率连接件的第二电源，并且第二电源与第一电源并联耦合。在一个示例中，可扩展电池组还包括耦合到多个功率连接件中的第四功率连接件的第二电池模块，第二电池模块包括第二电池和第二电池充电器，并且第二电池充电器、第一电池充电器以及第一电源是可移除的和可互换的。