專(zhuān)利名稱(chēng)：用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的模塊化能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)靜態(tài)電動(dòng)機(jī)或者至少一個(gè)被設(shè)置為驅(qū)動(dòng)陸地車(chē)輛或水上船只的電動(dòng)機(jī)的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)靜態(tài)電動(dòng)機(jī)或者至少一個(gè)被設(shè)置為驅(qū)動(dòng)陸地車(chē)輛或水上船只的電動(dòng)機(jī)的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)通常包括具有多個(gè)串聯(lián)的二次電池的蓄電池組。例如，一個(gè)或多個(gè)二次電池所形成的各個(gè)蓄電池模塊可能并不具有相同的容量， 并且可能由于制造和其它差異而發(fā)生容量的某些偏離?？紤]到蓄電池模塊或二次電池的容量的正態(tài)分布，蓄電池組中最弱的電池或蓄電池模塊會(huì)成為該蓄電池組中的限制因素，由此降低整體效率。如果一個(gè)二次電池或蓄電池模塊損壞，則系統(tǒng)就無(wú)法提供所需的功率輸出，并且甚至可能一起出現(xiàn)故障。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，通常必須要替換整個(gè)蓄電池組，導(dǎo)致高昂的維修成本。本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于蓄電池組的蓄電池模塊以及包括至少一個(gè)這種蓄電池組的具有改進(jìn)的監(jiān)視系統(tǒng)的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。本發(fā)明進(jìn)一步的目標(biāo)是提供一種用于蓄電池組的蓄電池模塊，其具有用于促成所述蓄電池模塊的修復(fù)(reconditioning)的手段。

發(fā)明內(nèi)容
以上問(wèn)題通過(guò)根據(jù)所附權(quán)利要求的用于蓄電池組的蓄電池模塊以及包括這種蓄電池的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)解決。本發(fā)明涉及一種用于蓄電池組的蓄電池模塊以及包括至少一個(gè)蓄電池組的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，該蓄電池組用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)和/或與所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)相關(guān)聯(lián)的電操作配件。例如，該能量存儲(chǔ)系統(tǒng)可以被設(shè)置為驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)靜態(tài)電動(dòng)機(jī)或者至少一個(gè)被設(shè)置為驅(qū)動(dòng)陸地車(chē)輛或水上船只的電動(dòng)機(jī)。這樣的車(chē)輛或船只可以通過(guò)電力推進(jìn)或者使用包括除蓄電池組之外的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力源的混合驅(qū)動(dòng)裝置，例如燃料電池裝置或者使用適當(dāng)氣態(tài)或液態(tài)燃料工作的內(nèi)燃機(jī)。附加動(dòng)力源可以用于直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輛或驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)向至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)提供電力和/或?qū)χ辽僖粋€(gè)蓄電池組進(jìn)行補(bǔ)充或充電。在車(chē)輛或船只的情況下，該能量存儲(chǔ)系統(tǒng)還能夠提供動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)輔助設(shè)備或其它搭載系統(tǒng)。能量存儲(chǔ)系統(tǒng)可以包括至少一個(gè)蓄電池組，該蓄電池組包括至少兩個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的蓄電池模塊。一組多個(gè)蓄電池模塊可以串聯(lián)以便提供預(yù)定的電壓。取決于蓄電池模塊的數(shù)量，多組蓄電池模塊可以并聯(lián)以允許功率輸出增加。每個(gè)蓄電池模塊進(jìn)而可以包括至少兩個(gè)二次電池。二次電池可以串聯(lián)接，但是也可以并聯(lián)。對(duì)于蓄電池模塊而言，一組多個(gè)二次電池可以串聯(lián)以便提供預(yù)定的蓄電池模塊電壓。類(lèi)似地，多組二次電池可以并聯(lián)以允許從蓄電池模塊輸出的功率增加。多個(gè)蓄電池模塊可以被配置為向一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)和/或與所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)相關(guān)聯(lián)的電操作配件提供電力。至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)和所述配件可以使用相同或不同的電壓等級(jí)進(jìn)行工作。
每個(gè)蓄電池模塊的電池?cái)?shù)量，每個(gè)蓄電池組的蓄電池模塊數(shù)量以及二次電池和/ 或蓄電池模塊的相對(duì)的串聯(lián)和/或并聯(lián)由所要求的輸出功率以及蓄電池組的意在用途所決定。例如，決定因素可以是是否要求蓄電池組為電動(dòng)機(jī)或電力系統(tǒng)提供適當(dāng)?shù)碾妷?，例?12,32或64伏特。二次電池和/或蓄電池模塊的數(shù)量還取決于所使用的二次電池的類(lèi)型。 適當(dāng)類(lèi)型的可充電二次電池的示例是鋰電池(Li-ion)、鎳氫電池(NiMH)、鎳鎘電池(NiCd) 或鋰離子聚合物電池(Li-ion聚合物)。蓄電池組還包括連接到多個(gè)蓄電池模塊中的每一個(gè)的蓄電池監(jiān)視單元或BMU。多個(gè)蓄電池模塊中的每一個(gè)都被配備有模塊監(jiān)視單元或MMU，其被配置為監(jiān)視蓄電池模塊和 /或蓄電池模塊中的二次電池的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。性能相關(guān)參數(shù)的示例的非限制性列表為充電狀態(tài)(SOC)、健康狀態(tài)(SOH)、放電深度(DOD)、輸出電壓、溫度、內(nèi)電阻和阻抗。 例如，在諸如備用緊急電站的應(yīng)用中，SOC給出了蓄電池組是否將能夠在被請(qǐng)求時(shí)支持所需負(fù)載的指示。SOH的指示可以幫助預(yù)見(jiàn)問(wèn)題，進(jìn)行故障診斷或者計(jì)劃組成部件的替換。對(duì)于電動(dòng)車(chē)輛的應(yīng)用而言，在被請(qǐng)求時(shí)獲得期望范圍的能力是最為重要的。因此，SOH可以基于電流容量與新蓄電池的電流容量的比較?；蛘?，對(duì)于混合電動(dòng)車(chē)輛的應(yīng)用而言，傳遞指定功率的能力是最為重要的。因此，SOH可以基于當(dāng)前存在的DC電阻(或者IkHz阻抗)與新蓄電池的DC電阻(或者IkHz阻抗)的比較。為了確定SOH的值，蓄電池監(jiān)視單元評(píng)估在其管理之下的二次電池、蓄電池模塊或蓄電池組的SOH并且將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。接著，將SOH與閾值進(jìn)行比較以確定蓄電池組對(duì)于給定應(yīng)用的適用性。這可以通過(guò)其中使用蓄電池組或蓄電池模塊的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行。已知給定蓄電池組或蓄電池模塊的SOH以及給定應(yīng)用的SOH閾值，可以確定當(dāng)前的蓄電池條件是否使其適用于該應(yīng)用。接著可以在該應(yīng)用中進(jìn)行蓄電池模塊或二次電池可用壽命的評(píng)估。由于SOH并不對(duì)應(yīng)于特定的物理質(zhì)量，所以在行業(yè)中就應(yīng)當(dāng)如何確定SOH并沒(méi)有達(dá)成共識(shí)。蓄電池監(jiān)視單元的設(shè)計(jì)人員可以(單獨(dú)或組合)使用任何以下參數(shù)來(lái)得出任意的用于SOH的值。 內(nèi)電阻/阻抗/電導(dǎo)率·容量·電壓 漏電(自放電) 接受充電的能力 充/放電循環(huán)的數(shù)量·工作小時(shí)·日歷時(shí)間此外，蓄電池監(jiān)視單元的設(shè)計(jì)人員可以就每個(gè)參數(shù)對(duì)于SOH數(shù)值的貢獻(xiàn)定義任意的權(quán)重。諸如蓄電池模塊或二次電池阻抗或電導(dǎo)率之類(lèi)的隨使用時(shí)間明顯變化的任意參數(shù)可以被用作提供二次電池和/或蓄電池模塊的SOH指示的基礎(chǔ)。這些參數(shù)的變化正常情況下將表示已經(jīng)發(fā)生那可能對(duì)于用戶更為重要的其它變化。這些可能是諸如操作期間額定容量損失或溫度上升增加之類(lèi)外部蓄電池組性能的變化，或者諸如腐蝕之類(lèi)的內(nèi)部變化。
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由于SOH指示與新的蓄電池組的條件相關(guān)，所以測(cè)量系統(tǒng)可以存儲(chǔ)初始條件的歷史或者至少一組標(biāo)準(zhǔn)條件。如果蓄電池模塊或二次電池的阻抗是被監(jiān)視的參數(shù)，則系統(tǒng)必須在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)新的二次電池的初始阻抗作為基準(zhǔn)。如果使用蓄電池模塊或二次電池的充/放電循環(huán)的計(jì)數(shù)作為蓄電池組使用的度量，則將使用新的蓄電池模塊或二次電池的預(yù)期循環(huán)壽命作為基準(zhǔn)?？赡芨鶕?jù)性能相關(guān)參數(shù)的單獨(dú)測(cè)量來(lái)評(píng)估蓄電池模塊或二次電池的S0H。為了提高精確度，可以測(cè)量若干個(gè)蓄電池模塊或二次電池的參數(shù)，所有這些都將隨著蓄電池組的使用時(shí)間而變化?？梢愿鶕?jù)這些參數(shù)的組合來(lái)評(píng)估S0H。示例是容量、內(nèi)電阻、自放電、充電接受、放電容量和循環(huán)計(jì)數(shù)。絕對(duì)讀數(shù)可以取決于所涉及的二次電池的化學(xué)性質(zhì)?？梢曰诮?jīng)驗(yàn)、二次電池的化學(xué)性質(zhì)以及特定參數(shù)在使用蓄電池組的應(yīng)用之中的重要性為各個(gè)參數(shù)添加權(quán)重。如果任意這些變量提供了臨界讀數(shù)，則最終結(jié)果可能受到影響。蓄電池組、蓄電池模塊或二次電池可能具有良好的容量但是具有高的內(nèi)電阻。在這種情況下，SOH評(píng)估將相應(yīng)降低。如果蓄電池模塊或二次電池具有高的自放電或者呈現(xiàn)出其它化學(xué)缺陷，則加上類(lèi)似的降級(jí)分。將模塊或二次電池所得出的分?jǐn)?shù)與對(duì)新的模塊或二次電池所指定的分?jǐn)?shù)相比較以給出SOH的百分比結(jié)果。測(cè)量和數(shù)據(jù)處理需要微處理器來(lái)傳遞想要的結(jié)果。微處理器被配備在蓄電池監(jiān)視單元上，或者配備在蓄電池監(jiān)視單元以及每個(gè)模塊監(jiān)視單元上。對(duì)于自動(dòng)測(cè)量而言，初始條件以及所測(cè)量和/或計(jì)算的性能相關(guān)參數(shù)的歷史可以存儲(chǔ)在每個(gè)蓄電池模塊上的存儲(chǔ)器中以有助于該處理。隨著更多數(shù)據(jù)變得可用于完善評(píng)估，所存儲(chǔ)的歷史能夠在學(xué)習(xí)過(guò)程中進(jìn)行修改?？梢允褂媚：壿媽⑺鎯?chǔ)的歷史與測(cè)量結(jié)果相結(jié)合以提高結(jié)果的精確度。蓄電池監(jiān)視單元還可以包括蓄電池平衡器。蓄電池平衡器是蓄電池組中能夠主動(dòng)將能量從蓄電池模塊中其它更加健康的二次電池轉(zhuǎn)移至弱的二次電池中的設(shè)備。該功能也可以用于蓄電池組中的蓄電池模塊。蓄電池平衡器還可以包括蓄電池調(diào)節(jié)器的功能以防止過(guò)充。蓄電池監(jiān)視單元可以包括主動(dòng)平衡以及溫度監(jiān)視、充電和其它特征以使得蓄電池組的壽命最大化。蓄電池組可以包含不止一個(gè)蓄電池模塊或多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)或者同時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)的多個(gè)二次電池。當(dāng)蓄電池組或蓄電池模塊進(jìn)行放電并且二次電池以不同速率進(jìn)行放電時(shí)，在蓄電池組或蓄電池模塊完全放電時(shí)每個(gè)二次電池的電壓是不同的。隨后，如果蓄電池組或蓄電池模塊僅連接兩條布路進(jìn)行充電，則因?yàn)樗械亩坞姵卮?lián)或并聯(lián)所以無(wú)法對(duì)所有的二次電池正常充電。蓄電池平衡器提供了針對(duì)該問(wèn)題的解決方案，這是因?yàn)槠鋵?duì)所有二次電池單獨(dú)進(jìn)行充電。如以上所指出的，本發(fā)明涉及一種用于包括至少兩個(gè)蓄電池模塊的蓄電池組的蓄電池模塊。每個(gè)蓄電池模塊配備有模塊監(jiān)視單元，模塊監(jiān)視單元被設(shè)置為監(jiān)視該蓄電池模塊中每個(gè)二次電池的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)，并且與每個(gè)蓄電池模塊的性能相關(guān)的參數(shù)存儲(chǔ)在相應(yīng)模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中。蓄電池監(jiān)視單元被配置為從多個(gè)模塊監(jiān)視單元中的每一個(gè)接收至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。蓄電池監(jiān)視單元可以硬線連接至每個(gè)模塊監(jiān)視單元，或者經(jīng)由總線、局域網(wǎng)(LAN) 或類(lèi)似方式使用電或光信號(hào)傳輸進(jìn)行連接。然而，也可以使用紅外(IR)、射頻(RF)、藍(lán)牙、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)或任意其它適當(dāng)?shù)臒o(wú)線信號(hào)傳輸方式在單元之間傳輸數(shù)據(jù)。響應(yīng)于所接收的數(shù)據(jù)，蓄電池監(jiān)視單元可以將所測(cè)量的數(shù)據(jù)與所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)相比較，計(jì)算另外的性能相關(guān)參數(shù)和/或計(jì)算蓄電池模塊和/或蓄電池模塊中的二次電池的老化參數(shù)。蓄電池監(jiān)視單元可以將接收的和/或計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。蓄電池監(jiān)視單元和每個(gè)模塊監(jiān)視單元中所使用的存儲(chǔ)器可以是非易失性存儲(chǔ)器， 在其上可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并且可以在沒(méi)有外部供電的情況下保留所保存的數(shù)據(jù)。用于該用途的適當(dāng)存儲(chǔ)器可以是閃存、EEPROM或類(lèi)似的非易失性存儲(chǔ)器。每個(gè)模塊監(jiān)視單元可以配備有處理器，處理器被設(shè)置為確定蓄電池模塊的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。除了至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)當(dāng)前值之外，所測(cè)量和/或計(jì)算的蓄電池模塊的性能相關(guān)參數(shù)的歷史也可以存儲(chǔ)在模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中，或者存儲(chǔ)在模塊監(jiān)視單元和蓄電池監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中。此外，處理器可以被設(shè)置為確定蓄電池模塊中每個(gè)二次電池的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。蓄電池模塊中的每個(gè)二次電池的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)可以存儲(chǔ)在模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中，或者存儲(chǔ)在模塊監(jiān)視單元或蓄電池監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中。每個(gè)蓄電池模塊中二次電池的測(cè)量的和/或計(jì)算的性能相關(guān)參數(shù)的歷史可以至少存儲(chǔ)在模塊監(jiān)視單元的存儲(chǔ)器中。與當(dāng)前性能和老化相關(guān)的至少一個(gè)預(yù)定的性能相關(guān)參數(shù)可以由蓄電池監(jiān)視單元進(jìn)行測(cè)量和/或接收，蓄電池監(jiān)視單元也可以計(jì)算至少一個(gè)另外的參數(shù)。所計(jì)算的與每個(gè)模塊相關(guān)的參數(shù)可以被傳輸?shù)较鄳?yīng)的模塊監(jiān)視單元。測(cè)量的和/或計(jì)算的性能相關(guān)參數(shù)可以存儲(chǔ)在相應(yīng)的各個(gè)模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)當(dāng)前性能相關(guān)參數(shù)的值和/或測(cè)量的和/或計(jì)算的性能相關(guān)參數(shù)的歷史。或者，與當(dāng)前性能和老化相關(guān)的至少一個(gè)預(yù)定的性能相關(guān)參數(shù)可以由模塊監(jiān)視單元進(jìn)行測(cè)量。然后每個(gè)模塊監(jiān)視單元可以計(jì)算另外的性能相關(guān)參數(shù)。測(cè)量的和/或計(jì)算的性能相關(guān)參數(shù)可以存儲(chǔ)在相應(yīng)的各個(gè)模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)當(dāng)前性能相關(guān)參數(shù)的值和/或測(cè)量的和/或計(jì)算的性能相關(guān)參數(shù)的歷史。然后每個(gè)模塊監(jiān)視單元可以將至少一個(gè)當(dāng)前性能相關(guān)參數(shù)的值和/或測(cè)量的和/或計(jì)算的性能相關(guān)參數(shù)的歷史傳輸回蓄電池監(jiān)視單元以便存儲(chǔ)在其存儲(chǔ)器上。在兩種情況下，都可以使用至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)的初始值、后續(xù)值的歷史和/ 或當(dāng)前值的比較來(lái)確定每個(gè)蓄電池模塊和/或其二次電池的當(dāng)前條件。兩種設(shè)置都允許每個(gè)模塊監(jiān)視單元保持對(duì)蓄電池模塊和/或其二次電池的當(dāng)前條件和歷史的追蹤。此外，蓄電池監(jiān)視單元可以監(jiān)視所有蓄電池模塊的當(dāng)前條件和歷史。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種包括至少一個(gè)蓄電池組的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，該蓄電池組包括用于監(jiān)視蓄電池組的蓄電池監(jiān)視單元。蓄電池組可以包括至少兩個(gè)可替換的蓄電池模塊， 并且每個(gè)蓄電池模塊包括至少兩個(gè)二次電池，其中蓄電池監(jiān)視單元被設(shè)置為監(jiān)視每個(gè)蓄電池模塊的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。每個(gè)蓄電池模塊被設(shè)置為與蓄電池監(jiān)視單元進(jìn)行通信， 每個(gè)蓄電池模塊可以配備有模塊監(jiān)視單元，該模塊監(jiān)視單元被設(shè)置為監(jiān)視蓄電池模塊中每個(gè)二次電池的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。每個(gè)蓄電池模塊的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)存儲(chǔ)在相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中。所有蓄電池模塊的測(cè)量的和/或計(jì)算的性能相關(guān)參數(shù)的歷史可以存儲(chǔ)在蓄電池監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中。此外，每個(gè)蓄電池模塊的測(cè)量的和/或計(jì)算的性能相關(guān)參數(shù)的歷史可以存儲(chǔ)在相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中和/或蓄電池監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中。蓄電池模塊中的每個(gè)二次電池的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)可以存儲(chǔ)在相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中和/或蓄電池監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中。至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)可以被設(shè)置為由每個(gè)模塊監(jiān)視單元測(cè)量并且傳輸?shù)叫铍姵乇O(jiān)視單元。在蓄電池監(jiān)視單元中對(duì)每個(gè)模塊監(jiān)視單元所確定的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)被設(shè)置為傳輸?shù)较鄳?yīng)的模塊監(jiān)視單元并存儲(chǔ)于其中。每個(gè)模塊監(jiān)視單元可以配備有處理器，該處理器被設(shè)置為確定蓄電池模塊的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。處理器可以被設(shè)置為確定蓄電池模塊中的每個(gè)二次電池的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)被設(shè)置為由每個(gè)模塊監(jiān)視單元進(jìn)行測(cè)量和/或確定并且存儲(chǔ)于其中。測(cè)量的和/或確定的性能相關(guān)參數(shù)可以被傳輸?shù)叫铍姵乇O(jiān)視單元并且存儲(chǔ)于其中。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，每個(gè)模塊監(jiān)視單元可以連接到至少一個(gè)傳感器，該傳感器被設(shè)置為測(cè)量每個(gè)二次電池的性能相關(guān)參數(shù)。出于該目的，模塊監(jiān)視單元可以配備有用于至少測(cè)量電壓和溫度的傳感器?？梢葬槍?duì)每個(gè)蓄電池模塊和/或每個(gè)二次電池測(cè)量性能相關(guān)參數(shù)。響應(yīng)于接收的和/或計(jì)算的數(shù)據(jù)，蓄電池監(jiān)視單元可以基于性能相關(guān)參數(shù)對(duì)蓄電池模塊的至少一個(gè)參數(shù)執(zhí)行單獨(dú)的調(diào)整，諸如對(duì)多個(gè)蓄電池模塊中每一個(gè)的充電狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。蓄電池監(jiān)視單元可以監(jiān)視每個(gè)蓄電池模塊以及所述蓄電池模塊中的每個(gè)二次電池的狀態(tài)，以便取決于所述狀態(tài)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)蓄電池模塊的輸出功率。如果有必要，蓄電池監(jiān)視單元可以部分或完全旁路一個(gè)或多個(gè)蓄電池模塊以防止或最小化對(duì)蓄電池組的損害。然后蓄電池組仍然進(jìn)行工作，盡管是以降低的最大功率輸出進(jìn)行工作，或者甚至是以降低的標(biāo)稱(chēng)電壓輸出進(jìn)行工作。如果一個(gè)或多個(gè)二次電池顯示出老化、過(guò)熱或者無(wú)法由蓄電池監(jiān)視單元糾正的一些其它故障的跡象，則可以關(guān)閉蓄電池模塊。然后蓄電池監(jiān)視單元可以向操作人員、搭載診斷單元或中央控制單元傳輸指示需要替換一個(gè)或多個(gè)故障蓄電池模塊的信號(hào)。最后，本發(fā)明涉及一種蓄電池組的模塊化系統(tǒng)，該蓄電池組均包括至少兩個(gè)可替換、可互換的蓄電池模塊。每個(gè)蓄電池模塊包括至少兩個(gè)二次電池。模塊化系統(tǒng)中的蓄電池模塊可以是大體上相同的，包括相同數(shù)量的二次電池并且具有標(biāo)準(zhǔn)電連接器?；蛘撸K化系統(tǒng)中的蓄電池模塊可以包括或可以具有多種不同的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，每種尺寸的蓄電池模塊包括相同或不同數(shù)量的二次電池。不同類(lèi)型和/或具有不同電壓的蓄電池模塊也可以組合在蓄電池組中，諸如包括鋰電池、鎳氫電池或鋰離子聚合物電池的模塊。接著可以假設(shè)蓄電池組使用這樣的蓄電池模塊以便提供設(shè)置為針對(duì)特定應(yīng)用提供期望的電壓或預(yù)定數(shù)目的安培小時(shí)的蓄電池組。這允許任何這樣的蓄電池模塊從蓄電池組移除并且在同一系統(tǒng)中被新的或修復(fù)的相同類(lèi)型的蓄電池模塊替換。如果需要，蓄電池模塊還可以在蓄電池組中重新定位。每個(gè)蓄電池組包括蓄電池監(jiān)視單元，蓄電池監(jiān)視單元被設(shè)置為識(shí)別每個(gè)模塊監(jiān)視單元并且監(jiān)視每個(gè)蓄電池模塊的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)而與其類(lèi)型、電壓或尺寸無(wú)關(guān)。每個(gè)蓄電池組中的每個(gè)蓄電池模塊配備有模塊監(jiān)視單元，該模塊監(jiān)視單元被設(shè)置為監(jiān)視蓄電池模塊和/或蓄電池模塊中每個(gè)二次電池的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。每個(gè)蓄電池模塊的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)存儲(chǔ)在相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中。如以上所提到的，蓄電池模塊可以被移除并且被新的或修復(fù)的相同類(lèi)型的蓄電池模塊替換。蓄電池模塊還可以在蓄電池組中進(jìn)行重新定位或者被轉(zhuǎn)移到另一個(gè)蓄電池組中，例如替換故障的蓄電池模塊。在連接到蓄電池組時(shí)，替換的或重新定位的蓄電池模塊可以被設(shè)置為向所述蓄電池組上的蓄電池監(jiān)視單元傳輸存儲(chǔ)在模塊監(jiān)視單元上的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。新的或替換的蓄電池模塊可以具有存儲(chǔ)在模塊監(jiān)視單元上的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)的初始值，該初始值可以在監(jiān)視蓄電池模塊的老化或功能時(shí)被用作基準(zhǔn)值。因此，當(dāng)蓄電池模塊連接到蓄電池組及其蓄電池監(jiān)視單元時(shí)，在模塊監(jiān)視單元和蓄電池監(jiān)視單元之間發(fā)生與至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)和/或存儲(chǔ)的參數(shù)的歷史相關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移可以在蓄電池模塊連接時(shí)或下一次使用蓄電池監(jiān)視單元和蓄電池組時(shí)由模塊監(jiān)視單元或蓄電池監(jiān)視單元中任一方進(jìn)行請(qǐng)求。以上已經(jīng)詳細(xì)描述了用于在蓄電池組的模塊化系統(tǒng)中使用的適當(dāng)?shù)男铍姵啬K和能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。在以上所概括的蓄電池組的模塊化系統(tǒng)的范圍內(nèi)，已經(jīng)與蓄電池組斷開(kāi)連接的替換蓄電池模塊被設(shè)置為在相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中保留至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)和/或與所述參數(shù)相關(guān)的歷史。雖然遠(yuǎn)離蓄電池組，但是模塊監(jiān)視單元可以被觸發(fā)以向另外的蓄電池監(jiān)視單元傳輸這至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)和/或存儲(chǔ)的參數(shù)的歷史。這另外的蓄電池監(jiān)視單元不必與蓄電池組相關(guān)聯(lián)，而可以是在對(duì)蓄電池模塊進(jìn)行修復(fù)期間所使用的診斷工具的一部分。這允許在蓄電池模塊的修復(fù)操作期間確定蓄電池模塊和/或二次電池的狀態(tài)。所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以包含與蓄電池模塊以及各個(gè)電池的條件相關(guān)的信息。通過(guò)執(zhí)行模塊的診斷檢查，能夠確定該模塊是否可能重新使用，并且如果是這樣，則確定哪個(gè)或哪些二次電池需要進(jìn)行修理或替換。在完成修復(fù)之后，蓄電池模塊可以被放置在蓄電池組的模塊化系統(tǒng)所包含的任何適當(dāng)?shù)男铍姵亟M中。能量存儲(chǔ)系統(tǒng)可以包括與超級(jí)電容器或超大電容器相結(jié)合的以上任何類(lèi)型的蓄電池組。這樣的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)可以包括與超級(jí)電容器或超大電容器模塊相結(jié)合的任何期望類(lèi)型和/或尺寸的模塊化蓄電池組。這里，蓄電池監(jiān)視單元可適于監(jiān)視所有這樣的模塊以及至少所有配備有模塊監(jiān)視單元的蓄電池模塊。當(dāng)然，也可以在蓄電池組中僅具有超級(jí)電容器/超大電容器。


將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。所要理解的是，示圖僅是出于說(shuō)明的目的進(jìn)行的設(shè)計(jì)而并非意在作為對(duì)本發(fā)明限制的限定，本發(fā)明的限制應(yīng)當(dāng)參見(jiàn)所附權(quán)利要求。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解的是，示圖不必依比例繪制，并且除非另外指出，否則它們僅用于示意性地圖示這里所描述的結(jié)構(gòu)和過(guò)程。圖1示意性圖示了根據(jù)本發(fā)明的蓄電池組；圖2示出了示意性圖示的根據(jù)本發(fā)明的蓄電池組的模塊化系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式圖1描繪了應(yīng)用于蓄電池供電車(chē)輛的蓄電池組10的本發(fā)明，所述車(chē)輛可以是電動(dòng)和混合電動(dòng)車(chē)輛，或者任何其它類(lèi)型的車(chē)輛。在該示例中，蓄電池監(jiān)視單元11用于監(jiān)視6個(gè)蓄電池模塊12的操作和狀態(tài)。蓄電池監(jiān)視單元11可以鄰近或遠(yuǎn)離蓄電池組10進(jìn)行安裝。蓄電池監(jiān)視單元11基于諸如溫度、電壓、蓄電池阻抗、蓄電池組電流和蓄電池監(jiān)視單元均衡電流之類(lèi)的性能相關(guān)參數(shù)確定健康狀態(tài)(SOH)。存儲(chǔ)在每個(gè)蓄電池模塊12中或從其傳遞的能量的量被監(jiān)視，并且每個(gè)蓄電池模塊12中所存儲(chǔ)和/或每個(gè)蓄電池模塊12 所傳遞的能量的量可以由蓄電池監(jiān)視單元11進(jìn)行單獨(dú)的調(diào)節(jié)以平衡或均衡在蓄電池模塊 12之間所分布的能量的量。參考圖1，該示例中的蓄電池組10包括串聯(lián)并且被設(shè)置為向電池供電車(chē)輛(未示出)提供電力的六個(gè)蓄電池模塊12。每個(gè)蓄電池模塊12具有由連接到蓄電池模塊12的蓄電池監(jiān)視單元11所確定的S0H。每個(gè)蓄電池模塊12配備有連接到蓄電池監(jiān)視單元11的模塊監(jiān)視單元13，其被設(shè)置為監(jiān)視性能相關(guān)參數(shù)，在該情況下為與SOH相關(guān)的參數(shù)。蓄電池監(jiān)視單元11被配置為從每個(gè)模塊監(jiān)視單元13接收所測(cè)量的性能相關(guān)參數(shù)并且基于該性能相關(guān)參數(shù)單獨(dú)地計(jì)算和調(diào)節(jié)每個(gè)蓄電池模塊12的充電狀態(tài)。如對(duì)一個(gè)蓄電池模塊所示，該示例中的蓄電池模塊12包括六個(gè)二次電池14。在給定蓄電池模塊中的二次電池的確切數(shù)量可以取決于所使用二次電池的類(lèi)型以及蓄電池模塊的應(yīng)用而變化。類(lèi)似地，蓄電池組中蓄電池模塊的數(shù)量可以取決于相同的因素而變化。在當(dāng)前示例中，蓄電池組10被設(shè)置在電動(dòng)或混合電動(dòng)車(chē)輛內(nèi)。蓄電池組10可以經(jīng)由插入口或充電連接器(未示出)連接到諸如高壓總線之類(lèi)的外部電源(未示出)。蓄電池組10可以利用任何適當(dāng)?shù)姆绞?，例如通過(guò)繼電器，連接到電源或與其斷開(kāi)連接。第一繼電器可以將蓄電池組10的正極側(cè)連接到電源的正極側(cè)。類(lèi)似地，第二繼電器可以將蓄電池組10的負(fù)極側(cè)連接到電源的負(fù)極側(cè)。蓄電池監(jiān)視單元11用于控制蓄電池10的操作功能并且單獨(dú)地調(diào)節(jié)每個(gè)蓄電池模塊12的充電狀態(tài)，以便平衡和/或均衡在蓄電池模塊12之間所分布的能量的量。取決于對(duì)每個(gè)蓄電池模塊12所確定的充電狀態(tài)，蓄電池監(jiān)視模塊11將確定哪個(gè)蓄電池模塊12將接收均衡電流。例如，蓄電池監(jiān)視單元11被配置為向一個(gè)蓄電池模塊12提供均衡電流以調(diào)節(jié)這單個(gè)蓄電池的充電狀態(tài)，而并不向其它蓄電池模塊12提供均衡電流。使用蓄電池模塊上的對(duì)應(yīng)的傳感器測(cè)量至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。蓄電池監(jiān)視單元 11從每個(gè)模塊監(jiān)視單元13接收性能相關(guān)參數(shù)。蓄電池監(jiān)視單元11被設(shè)置為監(jiān)視蓄電池組 10中各個(gè)蓄電池模塊12的狀態(tài)和條件。蓄電池監(jiān)視單元可以適用于任何適當(dāng)?shù)男铍姵丶夹g(shù)，包括鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池、鎳鎘電池(NiCd)、鋰蓄電池(Li-ion)或鋰離子聚合物電池(Li-ion聚合物)。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以用于在蓄電池模塊級(jí)別和二次電池分組級(jí)別對(duì)蓄電池組進(jìn)行管理。每個(gè)二次電池分組和/或蓄電池模塊將具有與其相關(guān)聯(lián)的模塊監(jiān)視單元，并且蓄電池組的蓄電池監(jiān)視單元將控制該蓄電池監(jiān)視單元所控制的蓄電池模塊的能量的充電和分布。蓄電池模塊通常串聯(lián)配置在一起，并且雖然當(dāng)前示例使用了六個(gè)模塊監(jiān)視單元和蓄電池模塊，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，取決于應(yīng)用而可以使用更多或更少的蓄電池模塊和模塊監(jiān)視單元。因此，蓄電池模塊可以串聯(lián)配置或并聯(lián)配置，并且蓄電池模塊的數(shù)量可以取決于期望的應(yīng)用的要求進(jìn)行選擇。蓄電池監(jiān)視單元11和每個(gè)模塊監(jiān)視單元13配備有一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)和性能相關(guān)參數(shù)的歷史或者計(jì)算的與充電狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。在圖1中，模塊監(jiān)視單元13被示意性示為包括處理器、存儲(chǔ)器單元以及用于測(cè)量性能相關(guān)參數(shù)的傳感器。每個(gè)模塊監(jiān)視單元13通過(guò)串行總線15連接到蓄電池監(jiān)視單元11。此外，每個(gè)模塊監(jiān)視單元優(yōu)選地具有作為輸出的隔離變換器(未示出)，并且該輸出用來(lái)為蓄電池模塊的充電/放電控制電流的流動(dòng)。每個(gè)模塊監(jiān)視單元還具有外部溫度傳感器，用于監(jiān)視相關(guān)聯(lián)的蓄電池模塊的溫度。模塊監(jiān)視單元13能夠在命令來(lái)自蓄電池監(jiān)視單元11時(shí)同步地獲取數(shù)據(jù)，并且將其相關(guān)聯(lián)的蓄電池模塊12的狀態(tài)報(bào)告回蓄電池監(jiān)視單元11。表示至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)被用來(lái)在蓄電池監(jiān)視單元11或每個(gè)模塊監(jiān)視單元13中計(jì)算充電狀態(tài)。與每個(gè)蓄電池模塊12的充電狀態(tài)相關(guān)的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)以及測(cè)量的和/或計(jì)算的性能相關(guān)參數(shù)的歷史至少被存儲(chǔ)在相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元中。蓄電池組10使用串行總線15傳輸組成部件的狀態(tài)。此外，即使蓄電池組處于待機(jī)/斷開(kāi)連接的狀態(tài)，也能夠經(jīng)由連接每個(gè)蓄電池模塊的隔離變換器(未示出)在蓄電池組內(nèi)的蓄電池模塊12之間共享能量。該能量共享功能允許蓄電池組平衡蓄電池組10內(nèi)的蓄電池模塊12。能量共享可以在包括車(chē)輛推進(jìn)和電池再充電循環(huán)在內(nèi)的各種車(chē)輛操作模式期間發(fā)生。應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的蓄電池組10無(wú)需僅依賴(lài)于電壓來(lái)確定和實(shí)現(xiàn)能量均衡。 雖然電壓可以作為一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)，但是依據(jù)本發(fā)明也可以單獨(dú)地或者以一種或多種組合來(lái)考慮諸如溫度、充電狀態(tài)等的其它測(cè)量的或計(jì)算的性能相關(guān)參數(shù)。一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可以被加載到蓄電池監(jiān)視單元11中并且接著被轉(zhuǎn)移到每個(gè)模塊監(jiān)視單元13?？梢赃x擇一個(gè)或多個(gè)參數(shù)以便執(zhí)行給定應(yīng)用期望的特定平衡和均衡操作。圖2示出了示意性圖示的蓄電池組的模塊化系統(tǒng)。該圖示出了第一和第二蓄電池組21、22，每一個(gè)均包括六個(gè)可替換、可互換的蓄電池模塊23。每個(gè)蓄電池模塊23包括至少兩個(gè)二次電池(未示出)。該模塊化系統(tǒng)中的蓄電池模塊23大體上相同，包括相同數(shù)量的二次電池并且具有標(biāo)準(zhǔn)電連接器。這允許任何這樣的蓄電池模塊23被從任何蓄電池組中移除并且在同一系統(tǒng)中被新的或修復(fù)的蓄電池模塊所替換。如果需要，蓄電池模塊還可以在蓄電池組中重新定位。每個(gè)蓄電池組21、22包括蓄電池監(jiān)視單元(未示出)，該蓄電池監(jiān)視單元被設(shè)置為監(jiān)視每個(gè)蓄電池模塊23的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。每個(gè)蓄電池組21、22 中的每個(gè)蓄電池模塊23配備有模塊監(jiān)視單元(未示出)，該模塊監(jiān)視單元被設(shè)置為監(jiān)視蓄電池模塊23和/或蓄電池模塊23中每個(gè)二次電池的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。每個(gè)蓄電池模塊23的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)被存儲(chǔ)在相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中。蓄電池監(jiān)視單元被設(shè)置為監(jiān)視蓄電池模塊23的狀態(tài)并且指示蓄電池模塊M是否出現(xiàn)了故障。如圖2中所指示的，故障的蓄電池模塊M可以從第一蓄電池組21中移除并且被重新部署到修復(fù)設(shè)施25。斷開(kāi)連接的蓄電池模塊被設(shè)置為在模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中保留至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)和/或與所述參數(shù)相關(guān)的歷史。在修復(fù)期間，模塊監(jiān)視單元被觸發(fā)以向另外的蓄電池監(jiān)視單元傳輸這至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)和/或存儲(chǔ)的參數(shù)的歷史。這另外的蓄電池監(jiān)視單元位于修復(fù)設(shè)施中并且是在蓄電池模塊的修復(fù)期間所使用的診斷工具的一部分。這允許在蓄電池模塊的修復(fù)操作期間確定該蓄電池模塊和/或二次電池的狀態(tài)。所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包含與蓄電池模塊以及各個(gè)電池的條件相關(guān)的信息。通過(guò)執(zhí)行模塊的診斷檢查，能夠確定該模塊是否可能重新使用，并且如果是這樣，則確定哪個(gè)或哪些二次電池需要進(jìn)行修理或替換。第一蓄電池組21能夠使得缺失的蓄電池模塊被來(lái)自備用組成部件的供應(yīng)設(shè)施17 的相同類(lèi)型的新蓄電池模塊26所替換。在這種情況下，在替換蓄電池模塊時(shí)，修復(fù)的蓄電池模塊M可以在第二蓄電池組22中重新使用?；蛘?，原始的蓄電池模塊M可以在被修復(fù)之后返回到第一蓄電池組21。所替換的蓄電池模塊MJ6在連接到蓄電池組時(shí)將被設(shè)置為向所述蓄電池組21、22上的蓄電池監(jiān)視單元傳輸存儲(chǔ)在其模塊監(jiān)視單元上的存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)的初始值。因此，當(dāng)蓄電池模塊連接到蓄電池組及其蓄電池監(jiān)視單元時(shí)，在模塊監(jiān)視單元和蓄電池監(jiān)視單元之間發(fā)生與至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)和/或存儲(chǔ)的參數(shù)的歷史相關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移可以在蓄電池模塊連接時(shí)或下一次使用蓄電池監(jiān)視單元和蓄電池組時(shí)由模塊監(jiān)視單元或蓄電池監(jiān)視單元中任一方進(jìn)行請(qǐng)求。以上已經(jīng)詳細(xì)描述了用于在蓄電池組的模塊化系統(tǒng)中使用的適當(dāng)?shù)男铍姵啬K和能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。本發(fā)明并不局限于以上所公開(kāi)的實(shí)施例，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.用于包括至少兩個(gè)蓄電池模塊的蓄電池系統(tǒng)的蓄電池模塊，其特征在于每個(gè)蓄電池模塊配備有模塊監(jiān)視單元(13)，所述模塊監(jiān)視單元(1 被設(shè)置為監(jiān)視所述蓄電池模塊中每個(gè)二次電池(14)的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)，并且與每個(gè)蓄電池模塊的性能相關(guān)的參數(shù)被存儲(chǔ)在相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元(1 上的存儲(chǔ)器中。
2.如權(quán)利要求1所述的蓄電池模塊，其特征在于所述蓄電池模塊監(jiān)視單元(1 配備有處理器，所述處理器被設(shè)置為確定所述蓄電池模塊的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的蓄電池模塊，其特征在于所述蓄電池模塊的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)的歷史被存儲(chǔ)在所述模塊監(jiān)視單元(1 上的所述存儲(chǔ)器中。
4.如權(quán)利要求2所述的蓄電池模塊，其特征在于所述處理器被設(shè)置為確定所述蓄電池模塊中每個(gè)二次電池(14)的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的蓄電池模塊，其特征在于所述蓄電池模塊中的每個(gè)二次電池 (14)的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)被存儲(chǔ)在所述模塊監(jiān)視單元(1 上的所述存儲(chǔ)器中。
6.具有蓄電池組的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，所述蓄電池組包括用于監(jiān)視所述蓄電池組的蓄電池監(jiān)視單元(11)，所述蓄電池組包括至少兩個(gè)可替換的蓄電池模塊(1 并且每個(gè)所述蓄電池模塊(1 包括至少兩個(gè)二次電池(14)，其中所述蓄電池監(jiān)視單元(11)被設(shè)置為監(jiān)視每個(gè)蓄電池模塊的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)，其特征在于每個(gè)蓄電池模塊(1 被設(shè)置為與所述蓄電池監(jiān)視單元(11)進(jìn)行通信，每個(gè)蓄電池模塊(1 配備有模塊監(jiān)視單元(13)，所述模塊監(jiān)視單元(1 被設(shè)置為監(jiān)視所述蓄電池模塊中每個(gè)二次電池(14)的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)，并且每個(gè)蓄電池模塊的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)被存儲(chǔ)在相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元(13)上的存儲(chǔ)器中。
7.如權(quán)利要求6所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于所有蓄電池模塊(12)的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)的歷史被存儲(chǔ)在所述蓄電池監(jiān)視單元(11)上的存儲(chǔ)器中。
8.如權(quán)利要求6或7所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)蓄電池模塊(12)的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)的歷史被存儲(chǔ)在所述相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元(1 上的存儲(chǔ)器中。
9.如權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于所述蓄電池模塊(12) 中的每個(gè)二次電池(14)的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)被存儲(chǔ)在所述相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元 (13)上的存儲(chǔ)器中。
10.如權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)被設(shè)置為由每個(gè)模塊監(jiān)視單元(1 測(cè)量并且傳輸?shù)剿鲂铍姵乇O(jiān)視單元(11)，并且在所述蓄電池監(jiān)視單元(11)中對(duì)每個(gè)模塊監(jiān)視單元(1 所確定的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)被設(shè)置為傳輸?shù)剿鱿鄳?yīng)的模塊監(jiān)視單元(1 并存儲(chǔ)于其中。
11.如權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)模塊監(jiān)視單元 (13)配備有處理器，所述處理器被設(shè)置為確定所述蓄電池模塊的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于所述處理器被設(shè)置為確定所述蓄電池模塊中每個(gè)二次電池(14)的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)被設(shè)置為在每個(gè)模塊監(jiān)視單元(1 中測(cè)量和/或確定并且存儲(chǔ)于其中，并且被傳輸?shù)剿鲂铍姵乇O(jiān)視單元(11)并存儲(chǔ)于其中。
14.如權(quán)利要求6-13中任一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)模塊監(jiān)視單元 (13)連接到至少一個(gè)傳感器，所述傳感器被設(shè)置為測(cè)量每個(gè)二次電池的性能相關(guān)參數(shù)。
15.如權(quán)利要求14所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于所述模塊監(jiān)視單元(13)配備有用于至少測(cè)量每個(gè)二次電池的電壓和溫度的傳感器。
16.如權(quán)利要求6-15中任一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于所述能量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)一步包括超級(jí)電容器或超大電容器模塊。
17.如權(quán)利要求16所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于所述蓄電池監(jiān)視單元適于監(jiān)視所述超級(jí)電容器或超大電容器模塊以及所述蓄電池模塊。
18.蓄電池組的模塊化系統(tǒng)，每個(gè)蓄電池組包括至少兩個(gè)可替換、可互換的蓄電池模塊 (12)，每個(gè)蓄電池模塊(1 包括至少兩個(gè)二次電池(14)，其中每個(gè)蓄電池組包括被設(shè)置為監(jiān)視每個(gè)蓄電池模塊的至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)的蓄電池監(jiān)視單元(11)，其特征在于每個(gè)蓄電池組中的每個(gè)蓄電池模塊(1 配備有模塊監(jiān)視單元(13)，所述模塊監(jiān)視單元(1 被設(shè)置為監(jiān)視所述蓄電池模塊(1 和/或所述蓄電池模塊中的每個(gè)二次電池(14)的所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)，并且每個(gè)蓄電池模塊(12)的所述性能相關(guān)參數(shù)被存儲(chǔ)在相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元(1 上的存儲(chǔ)器中，并且在被連接到所述蓄電池組時(shí)，替換蓄電池模塊被設(shè)置為向所述蓄電池監(jiān)視單元(11)傳輸所述至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)。
19.如權(quán)利要求18所述的模塊化系統(tǒng)，其特征在于與蓄電池組斷開(kāi)連接的替換蓄電池模塊(1 被設(shè)置為向另外的蓄電池監(jiān)視單元(11)傳輸至少一個(gè)性能相關(guān)參數(shù)，以便在蓄電池模塊(1 的修復(fù)操作期間確定所述蓄電池模塊(1 和所述二次電池(14)的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于包括至少兩個(gè)蓄電池模塊的蓄電池系統(tǒng)的蓄電池模塊，其中每個(gè)蓄電池模塊配備有模塊監(jiān)視單元(13)，該模塊監(jiān)視單元(13)被設(shè)置為監(jiān)視蓄電池模塊中每個(gè)二次電池(14)的至少一個(gè)性能相關(guān)的參數(shù)。與每個(gè)蓄電池模塊的性能相關(guān)的參數(shù)存儲(chǔ)在相應(yīng)的模塊監(jiān)視單元(13)上的存儲(chǔ)器中。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種具有蓄電池組的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，該蓄電池組包括這種用于監(jiān)視蓄電池組的蓄電池監(jiān)視單元(11)，并且涉及一種蓄電池組的模塊化系統(tǒng)，每個(gè)蓄電池組均包括至少兩個(gè)可替換、可互換的蓄電池模塊(12)。所述能量存儲(chǔ)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括超級(jí)電容器或超大電容器模塊。
文檔編號(hào)B60L11/18GK102427963SQ200980159362
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者耶斯佩爾·馬爾騰 申請(qǐng)人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司