公开了一种包括具有减少的最大电压容忍要求的组件的电池系统和包括其的能量存储系统。该电池系统包括：具有电池模块的电池组和测量单元，其中测量单元连接到电池模块。测量单元具有用于监视至少两个电池模块的第一模拟前端(AFE)。每个第一AFE被配置来经由隔绝器向处理器发送与所监视的特性有关的信息，该处理器被配置为基于所发送的信息控制该电池组。隔绝器从没有连接到具有最小电势的电池模块且没有连接到具有最大电势的电池模块的AFE中接收所发送的信息。
【技术实现步骤摘要】
本公开的技术涉及一种电池系统以及包括电池系统的能量存储系统。
技术介绍
最近，电池已经变为广泛地在各种领域中使用，包括便携设备(诸如移动电话机和笔记本型计算机)和大型产品(诸如电动汽车和能量存储系统)。电池和用于控制电池的充电和放电的控制电路一般被包括在单个系统中，并且该系统的有效的且高效的电力控制和管理变得重要。具体地，较大的电池系统尤其成问题，因为这些系统会要求控制电路承受较大的电压。
技术实现思路
一个专利技术方面是一种电池系统，包括具有多个电池模块的电池组,其中每个电池模块包括至少一个电池单元。电池系统也包括多个测量单元，其中每个测量单元连接到至少两个电池模块，并且每个测量单元包括被配置来监视至少两个电池模块的至少一个特性的至少两个第一模拟前端(AFE)。每个第一 AFE被配置来经由隔绝器向处理器发送与所监视的特性有关的信息，该处理器被配置为基于所发送的信息来控制该电池组。隔绝器被配置来从没有连接到电池模块中具有最小电势的电池模块且没有连接到电池模块中具有最大电势的电池模块的AFE接收所发送的信息。另一个专利技术方面是一种能量存储系统，包括电力转换系统，被配置来连接到电源和负载；电池管理系统，连接到电力转换系统；和电池系统，连接到电池管理系统。该电池系统包括具有多个电池模块的电池组，其中每个电池模块包括至少一个电池单元。电池系统也包括多个测量单元，其中每个测量单元连接到至少两个电池模块，并且每个测量单元包括被配置来监视至少两个电池模块的至少一个特性的至少两个第一模拟前端(AFE)。 每个第一 AFE被配置来经由隔绝器向处理器发送与所监视的特性有关的信息，该处理器被配置为基于所发送的信息控制该电池组。隔绝器被配置来从电池模块中、没有连接到电池模块中具有最小电势的电池模块且没有连接到电池模块中具有最大电势的电池模块的AFE 接收所发送的信息。附图说明图I是图示根据实施例的电池系统的图；图2是图示根据另一实施例的电池系统的图；图3是图示根据再一实施例的电池系统的图；图4是图示根据实施例的控制电池系统的方法的流程图；图5是图示根据另一实施例的电池系统的6是图示根据另一实施例的电池系统的7是图示根据另一实施例的电池系统的图图8是图示根据另一实施例的控制电池系统的方法的流程图；以及图9是图示根据实施例的能量存储系统的图。具体实施例方式参照其中示出示范实施例的附图更充分地描述各种专利技术方面、特征和概念。然而， 各方面、特征和概念可以由本领域的普通技术人员按许多不同的形式实施。将理解该专利技术特征不被局限于在本说明书阐述的实施例。在说明书中，可以省去公知的功能和结构的具体说明从而不妨碍该理解。在各图中相似参考数字通常表示相似部件，并且在一些情况下， 将省去某些方面的重复说明。图I是图示根据实施例的电池系统101的图。参考图1，电池系统101包括电池 10、多个测量单元20、第一隔绝器30和处理器40。电池10存储经由外部源传递的电力。充电操作存储电力，并且在放电过程中所存储的电力被传递到负载。在电池10中，正电极连接到正端子50，负电极连接到负端子51， 并经过正端子50和负端子51执行充电和放电。电池10可以包括多个电池模块11，多个电池模块11彼此串联、并联或具有串联和并联的组合。电池模块11的每个可以包括至少一个电池单元12。当在电池模块11中包括多个电池单元12时，电池单元12可以彼此串联和/或并联。每个电池单元12是可重充电的蓄电池。如这里讨论的，电池模块11和电池单元12彼此串联，但是本专利技术不局限于此。每个测量单元20监视在电池模块11中包括的电池单元12的一个或多个特性以获得电池单元12的数据。测量单元20测量例如电池单元12的电压、充电状态和温度。测量单元20包括多个第一模拟前端(analog front end)(下文，称为AFE) 21和第二 AFE 22。 测量单元20可以在单个电路板上包括多个第一 AFE 21和第二 AFE 22。第一 AFE 21连接到一个或多个电池模块11并且监视电池模块11中的电池单元 12的各种状态。第一AFE 21可以例如在电池单元12的监视期间定期或不定期获得所测量的值。然而，获得数据的方法不受限制。例如，第一 AFE21可以获得根据自第二 AFE 22或处理器40施加的控制信号而测量的值。每个特定的第一 AFE 21向与它串联连接的相邻的第一 AFE 21传达监视的结果， 也即，所获得的数据。同样，一旦下一个第一 AFE 21从该特定的第一 AFE 21接收到数据， 则该下一个第一AFE 21向随后的第一AFE 21发送所接收的数据和由该下一个第一AFE 21 获得的数据。处于这一串第一 AFE 21的最后的第一 AFE 21、也即主第一 AFE 23接收由测量单元中的任何一个第一 AFE 21获得的、全部数据。在图I的实施例中，电池单元12彼此串联连接，因此从被设置为参考电平或地的标准电池单元12起电势差随着距离增加。布置在电池模块11的下侧的电池单元12可以是标准电池单元12。在该实施例中，第一AFE 21按照从高电势到低电势的方向发送所获得的数据，并且充当主第一 AFE 23并连接到低电势电池单元12的第一 AFE 21收集全部的所获得的数据。主第一 AFE23向第二 AFE 22发送全部所接收的数据和由主第一 AFE 23获得的数据。换句话说，在主第一 AFE 23中收集从单个测量单元20获得的全部数据并随后发送到第二 AFE 22。每个第二 AFE 22从主第一 AFE 23的一个中接收由多个第一 AFE 21获得的数据。同样，第二 AFE 22可以接收在另一第二 AFE 22中收集的数据，并向另一第二 AFE 22或其他第二 AFE 22发送从另一第二 AFE 22接收的数据和从第一 AFE 21的一个中收集的数据。在一些实施例中，多个测量单元20彼此串联连接以便测量电池单元12的状态。在最低电势的测量单元20、也即最下边的测量单元20中包括的第二 AFE 22向在下一个测量单元20中包括的第二 AFE 22发送所收集的数据。对此，下一个测量单元20指比前一测量单元20的电势高的测量单元20。主第二 AFE 25也即收集在电池10中包括的全部电池单元12的数据的第二 AFE22。主第二 AFE 25向第一隔绝器30发送所收集的数据。在一些实施例中，在连接到于第一测量单元20中包括的最后的第一 AFE21的电池单元12中最下边的电池单元12的负电极的电势可以是标准电势(例如，地电势)。布置在与标准电池单元12连接的第一 AFE 21上面的第一 AFE21测量关于正电压的数据，且布置在与标准电池单元12连接的第一 AFE 21下面的第一 AFE 21测量关于负电压的数据。第一隔绝器30包括在主第二 AFE 25和处理器40之间的数据传输路径。第一隔绝器30将测量单元20和处理器40的地彼此分离和隔绝。第一隔绝器30可以是任何的各种电路，例如，电平移位电路或光学隔绝器。处理器40通过使用经由第一隔绝器30接收的电池单元12的数据来控制电池10 的充电和放电操作。根据电池系统101的配置确定第一隔绝器30的最大容忍(tolerance)电压。在当前实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹韩硕，冈田哲也，梁钟云，黄义晶，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：
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