使用分布式电池管理系统电路板作为能量存储系统中的DC总线技术方案

一种分布式电池管理系统，其利用电路板作为大规模电池能量存储系统中的主要功率的直流总线。分布式电池管理系统包括多个电池单元和具有一个或多个导电迹线的电路板，其中导电迹线安装在电路板的表面上并且被布置成使得至少一个导电迹线以串联或并联配置建立与多个电池单元的电接触件并且充当电池单元中的一个或多个的主要功率管道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用分布式电池管理系统电路板作为能量存储系统中的DC总线
技术介绍
大型电池能量存储系统可用于存储从任何源产生的能量。如图1中所示，大型电池能量存储系统可以存储并且可控地输送从任何源(诸如电网、太阳能电池板或风力涡轮机，以及其它示例)产生的能量。这种系统一般涉及电连接的电池阵列。电池可以布置在构成能量存储系统的多个能量存储段(或电池组)中。多个电池组可以被配置在连接的模块单元中，如图2中所示。电池管理系统是管理这种能量存储系统中的电池单元的电子系统。随着电动车辆和固定能量存储的市场的增长，对大型能量存储系统的需求正在迅速增长。到2023年，仅用于轻型消费者电动车辆的锂离子电池的销售预计将超过240亿美元，而到2022年，对于包括可再生能量一体化、辅助服务、微电网支撑、需求费用减少以及备用电源的一系列应用，固定能量存储预计将增长到300亿美元以上。大多数大型电池能量存储系统包括大量以串联和并联配置电连接的电池单元，以满足期望的能量、功率和电压规范。一般而言，通过通常被锡焊、焊接或者用螺纹连接件紧固到电池端子的导线、汇流条或类似的导体传输主要功率(primarypower)(即，从大型能量存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式电池管理系统，包括：多个电池单元，至少包括第一电池单元和第二电池单元，其中每个电池单元具有包括负极端子和正极端子的电端子；电路板，限定表面并且具有到所述电端子中的至少一个的电连接；以及一个或多个导电迹线，安装在所述表面上并且被布置成使得：至少一个导电迹线在(i)串联配置中所述第一电池单元的所述负极端子和所述第二电池单元的所述正极端子之间，或者(ii)并联配置中所述第一电池单元的所述负极端子和所述第二电池单元的所述负极端子之间建立电接触件；并且至少一个导电迹线适于充当所述电池单元中的一个或多个的主要功率管道；其中所述一个或多个导电迹线具有至少大约1.25:1的纵横比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.22 US 62/040,7551.一种分布式电池管理系统，包括：多个电池单元，至少包括第一电池单元和第二电池单元，其中每个电池单元具有包括负极端子和正极端子的电端子；电路板，限定表面并且具有到所述电端子中的至少一个的电连接；以及一个或多个导电迹线，安装在所述表面上并且被布置成使得：至少一个导电迹线在(i)串联配置中所述第一电池单元的所述负极端子和所述第二电池单元的所述正极端子之间，或者(ii)并联配置中所述第一电池单元的所述负极端子和所述第二电池单元的所述负极端子之间建立电接触件；并且至少一个导电迹线适于充当所述电池单元中的一个或多个的主要功率管道；其中所述一个或多个导电迹线具有至少大约1.25:1的纵横比。2.如权利要求1所述的分布式电池管理系统，其中表面安装的导电迹线为大约2mm至大约8mm薄，并且大约1cm至大约5cm宽。3.如权利要求1所述的分布式电池管理系统，其中第一电池和第二电池彼此热隔离。4.如权利要求3所述的分布式电池管理系统，其中所述第一电池和所述第二电池彼此隔开，以便在所述第一电池和所述第二电池之间提供热隔离。5.如权利要求1所述的分布式电池管理系统，还包括在所述第一电池单元和所述第二电池单元之间的热绝缘材料。6.如权利要求5所述的分布式电池管理系统，其中所述热绝缘材料选自由以下构成的组：硅橡胶、特氟隆、丙烯腈丁二烯苯乙烯、乙酸酯、丙烯酸树脂、陶瓷、玻璃纤维层压材料、热塑性塑料、高抗冲聚苯乙烯、聚酰亚胺、三聚氰胺、氯丁橡胶、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、酚醛树脂、聚烯烃、聚碳酸酯、聚砜、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯硫醚及其组合。7.如权利要求1所述的分布式电池管理系统，其中所述电池单元中的一个或多个和所述电路板之间的所述电接触件是借助张紧机构来建立的，所述张紧机构在电池单元端子和所述电路板上的电接触件之间施加机械压力。8.如权利要求7所述的分布式电池管理系统，其中所述电池单元端子利用导电弹簧、导电片、引脚或次级连接件进行修改。9.如权利要求1所述的分布式电池管理系统，其中所述多个电池单元限定电池单元的第一子集，并且所述分布式电池管理系统还包括电池单元的包含第二多个电池单元的第二子集，所述第二多个电池单元至少包括第三电池单元和第四电池单元。10.如权利要求9所述的分布式电池管理系统，其中所述第一电池单元与所述第二电池单元电相邻，并且所述第三电池单元与所述第四电池单元电相邻，并且其中表面安装的导电迹线被配置为使得第一电池单元端子和第二电池单元端子之间的电阻与第三电池单元端子和第四电池单元端子之间的电阻完全相同。11.如权利要求10所述的分布式电池管理系统，其中所述系统在所述第一电池单元和所述第二电池单元之间包括与所述第三电池单元和所述第四电池单元之间完全相同的量的导电材料。12.如权利要求1所述的分布式电池管理系统，其中所述系统中任何两个电池单元之间的电阻完全相同。13.如权利要求1所述的分布式电池管理系统，其中表面安装的导电迹线被配置为使得所述迹线和/或电路板在对应于预定电流和/或温度限制的温度或电流水平下熔化或以其它方式失效，以切断电连接。14.如权利要求1所述的分布式电池管理系统，还包括集成到所述电路板上的平衡电路。15.如权利要求1所述的分布式电池管理系统，其中所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·F·朴，D·R·史密斯，D·C·罗伊特，D·威斯特，
申请(专利权)人：佩颂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US