[发明专利]电池储存系统

说明书

本发明涉及一种电池系统(10、100、110)，其包括电池接收设备(20)和一个或多个电池单元(30)。根据本发明，所述电池单元(30)能够感应地耦合到彼此和/或所述电池接收设备(20)以充电和放电，所述电池接收设备(20)能够连接到外部电源和/或能量阱，所述电池单元(30)包括线圈单元(42)并且所述电池接收设备(20)对于每个可接收的电池单元(30)都具有储存底座(50)，所述储存底座具有用于无工具地插入和取下电池单元(30)的可磁性互补地耦合的线圈单元(26)。

技术领域

本发明涉及一种电池储存系统，该电池储存系统包括电池接收设备和一个或更多个电池单元，个体电池单元双向感应地彼此耦合和/或耦合到电池接收设备，同时，电池单元机械地分隔且能够无工具地互换。

背景技术

在现有技术中，本领域技术人员熟知个体单电池形式、以及并联和串联连接的电池形式的电池储存设备。“电池”这个词还应理解为具有蓄电池(secondary cells)(尤其是作为基于电化学的可充电电能储存设备的蓄电池)的电池储存设备。

为了实现更高的电压，串联连接个体单电池，直至达到14伏至60伏的电压。所有已知的电化学二次元件(例如锂离子电池、铅电池、镍氢金属、金属空气电池和氧化还原液流电池)都可用作单电池。在本发明的一个具体实施例中，也可使用燃料电池插入单元和用于一次电池(primary battery)的插入单元。一次电池例如是金属空气电池、锌碳电池。

为了实现更高的电流，并联连接电池。在锂离子电池的例子中，既并联又串联地连接个体单电池。锂离子电池的一个例子是连接14个圆形单电池组，每个有并联的6个单电池。另一个例子是矩形的扁平的单电池互连。

为了在范围为230伏或400伏或480伏(三相电流)的主电源运行或主电源备用运行中使用电池储存系统，必须将电池(DC(I))的直流电压和直流电流(DC)转换成交流电压和交流电流(AC)，然后使用变压器使其升高到所要求的水平。这是通过DC(1)-AC(1)-AC(2)-逆变器来实现的。取决于输出电压，还使用DC(2)-升压级。然后是一台DC(1)-DC(2)-AC(1)-AC(2)逆变器或整流器，对可用电流和电压进行了额外的调整，通常将它们彼此电气连接。为了能够同时给电池充电，需要双向使用电力电子设备。以上所述的所有内容是现有技术，在市场上存在于大量产品中。

现有技术的缺点在于它在电池充电和放电时操作是复杂的。电接触点必须通过电池与充电和放电站之间的电连接来连接和断开连接，一方面具有不正确运作/短路和机械损坏的风险，另一方面还具有对所涉及人员和运作安全的风险。

发明内容

本发明的目的在于提出一种对于大量应用能够简化并且最小化错误的运作并具有电池单元充电和放电的高运作可靠性的电池系统。

该目的是通过根据独立权利要求的电池系统来实现的。本发明的有利实施例是附属权利要求的主题。

根据本发明，提出电池接收设备和一个或更多个电池单元，其中，电池单元能够双向感应地耦合到彼此和/或电池接收设备以充电和放电。电池接收设备能够连接到外部电源和/或能量阱。每个电池单元包括线圈单元，并且电池接收设备对于每个可取下的电池单元都包括储存底座，并具有用于无需工具地插入和取下电池单元的磁性互补耦合的线圈单元。

换句话说，描述了一种电池存储系统，其中，如上所述的AC(1)-AC(2)-升压分布在两个在空间上分隔的单元上，即电池单元和电池接收设备。因此，电池系统的总储存的总容量现在可以以电绝缘的方式分解到电池单元的各个包装单元中。

在下文中，术语“电池单元”是指具有处于大致封装的外壳中的线圈单元和附加电子设备的单电池。术语“电池接收设备”是指容纳个体电池单元的具有储存底座和互补线圈单元的外壳或柜。电池接收设备包含一个或更多个接收线圈单元AC(2)和之后的功率电子设备。