專利名稱：可再充電電池充放電系統(tǒng)及其驅(qū)動方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可再充電電池充放電系統(tǒng)及其驅(qū)動方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種能夠AC回收和DC回收的可再充電電池充放電系統(tǒng)及其驅(qū)動方法。
背景技術：
近來，諸如移動電話、PDA (個人數(shù)字助理)、上網(wǎng)本、膝上型電腦等的便攜式裝置的使用已經(jīng)增加。通過使用可以重復充電和放電的可再充電電池來對便攜式裝置供電。用于便攜式裝置的可再充電電池須具有増大的充電容量和減小的尺寸。在制造可再充電電池的エ藝期間，可再充電電池被重復充電和放電以増大可再充電電池的容量。此外，為了估計可再充電電池的循環(huán)壽命和輸出，可再充電電池被重復充電和放電。在可再充電電池被重復充電和放電的エ藝期間，當通過放電負載使用可再充電電池的放電電能時，其表示產(chǎn)生的功率浪費無意義。 需要有效地回收可再充電電池的放電電能而不將其浪費的方法。本背景部分中公開的上面的信息僅用于增強對本發(fā)明背景的理解，因此其可包含對本領域普通技術人員來說不形成在本國已知的現(xiàn)有技術的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于提供ー種在可再充電電池的充電和放電過程期間有效地回收放電電能的可再充電電池充放電系統(tǒng)及其驅(qū)動方法。本發(fā)明的示例性實施例提供ー種可再充電電池充放電系統(tǒng)，所述可再充電電池充放電系統(tǒng)包括多個可再充電電池充放電裝置；調(diào)度器，用于控制DC回收模式，DC回收模式用于通過將充在與所述多個可再充電電池充放電裝置中的第一可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池中的電能放電，來對與第二可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池進行充電；DC連接器，用于在DC回收模式中將第一可再充電電池充放電裝置和第二可再充電電池充放電裝置連接。調(diào)度器控制AC回收模式，AC回收模式用于將充在與所述多個可再充電電池充放電裝置連接的多個可再充電電池中的電能放電，并將放電的電能傳輸?shù)紸C電源。所述多個可再充電電池充放電裝置分別包括AC/DC電轉(zhuǎn)換器，用于將由AC電源提供的AC電轉(zhuǎn)換為具有高電壓的DC電和將具有高電壓的DC電轉(zhuǎn)換為AC電；第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器，連接到AC/DC電轉(zhuǎn)換器，并將具有高電壓的DC電轉(zhuǎn)換為具有低電壓的DC電和將具有低電壓的DC電轉(zhuǎn)換為具有高電壓的DC電；第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器，連接到第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器，并將具有低電壓的DC電轉(zhuǎn)換為可再充電電池的充電和放電電能以及將可再充電電池的充電和放電電能轉(zhuǎn)換為具有低電壓的DC電；控制器,用于控制AC/DC電轉(zhuǎn)換器、第一DC/DC電轉(zhuǎn)換器和第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器的電轉(zhuǎn)換效率。第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器將由可再充電電池放電的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的DC電和具有第二電壓的DC電之一,所述第二電壓大于所述第一電壓。
控制器在AC回收模式中將多個可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的DC電，在DC回收模式中將多個可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的DC電。調(diào)度器在AC回收模式中斷開DC連接器，以切斷第一可再充電電池充放電裝置與第二可再充電電池充放電裝置之間的連接。調(diào)度器在DC回收模式中導通DC連接器，以使第一可再充電電池充放電裝置與第ニ可再充電電池充放電裝置電連接。調(diào)度器從多個可再充電電池充放電裝置接收包括充電狀態(tài)(SOC)的電池狀態(tài)信號，以選擇需要可再充電電池的放電的第一可再充電電池充放電裝置。調(diào)度器從多個可再充電電池充放電裝置接收包括多個可再充電電池的電壓和電流的感應信號，并計算所述多個可再充電電池的S0C，以選擇需要可再充電電池的放電的第一可再充電電池充放電裝置。

本發(fā)明的另ー實施例提供一種用于驅(qū)動用于對可再充電電池進行充電和放電的系統(tǒng)的方法，所述方法包括從多個可再充電電池充放電裝置中選擇將被放電的可再充電電池充放電裝置；通過執(zhí)行AC回收模式或DC回收模式，確定是否回收由與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池放電的放電電能；當執(zhí)行AC回收模式時，將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為AC回收電；當執(zhí)行DC回收模式時，將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為DC回收電，DC回收電用于對與另一可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池進行充電。選擇將被放電的可再充電電池充放電裝置包括從多個可再充電電池充放電裝置接收包括SOC的電池狀態(tài)信號，基于所述電池狀態(tài)信號選擇將被放電的可再充電電池充放電裝置。選擇將被放電的可再充電電池充放電裝置包括從多個可再充電電池充放電裝置接收包括多個可再充電電池的電壓和電流的感應信號，井分別計算所述多個可再充電電池的S0C，基于所述多個可再充電電池的SOC選擇將被放電的可再充電電池充放電裝置。所述方法包括當多個可再充電電池充放電裝置中的將被放電的可再充電電池充放電裝置的數(shù)量大于預定數(shù)量時，選擇AC回收模式，當將被放電的可再充電電池充放電裝置的數(shù)量小于預定數(shù)量時，選擇DC回收模式。將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為AC回收電包括將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的第一 DC電；將具有第一電壓的DC電能轉(zhuǎn)換為具有高電壓的第二 DC電；將具有高電壓的第二 DC電轉(zhuǎn)換為AC回收電。 將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的第一 DC電包括將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的第一 DC電；將所述第一 DC電傳輸?shù)搅硪豢稍俪潆婋姵爻浞烹娧b置；在所述另一可再充電電池充放電裝置中將所述第一 DC電轉(zhuǎn)換為DC回收電。所述第二電壓大于所述第一電壓。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在對可再充電電池進行充電和放電的過程期間，AC回收和DC回收是可允許的?？商岣咴诨厥湛稍俪潆婋姵氐姆烹婋娔苓^程期間的電轉(zhuǎn)換效率，并且可以減小加熱值。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的可再充電電池充放電系統(tǒng)的框圖。圖2示出了包括在根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的可再充電電池充放電系統(tǒng)中的可再充電電池充放電裝置的框圖。圖3示出了對根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的可再充電電池充放電系統(tǒng)中的可再充電電池進行充電的方法的流程圖。圖4示出了回收根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的可再充電電池充放電系統(tǒng)中的可再充電電池的放電電能的方法的流程圖。
具體實施方式
在下文中將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例。如本領域技術人員將意識到的，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的全部情況下，所描述的實施例可以以各種不同的方式修改。此外，在實施例中，相同的標號在整個說明書中(代表性地，在第一實施例中)表示相同的元件，并且將僅描述其他實施例中的除了第一實施例中的元件之外的元件。省略了與本發(fā)明不相關的部分的描述，并且在整個說明書中，相同的標號表示相同的元件。在整個說明書及權利要求書中，當描述元件被“結(jié)合”到另一元件時，該元件可以“直接結(jié)合”到該另一元件，或者可以通過第三元件“電結(jié)合”到該另一元件。此外，除非明確地進行了相反的描述，否則詞語“包括”和諸如“包含”的變形將被理解為意味著包括陳述的元件，但不排除任何其他元件。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的可再充電電池充放電系統(tǒng)的框圖。參照圖I，可再充電電池充放電系統(tǒng)200包括多個AC電源16_1、...、16_n，多個可再充電電池充放電裝置10-1、. · .、10-n及調(diào)度器18。AC電源(16-1、. . .、16_n)包括用于產(chǎn)生AC電的發(fā)電系統(tǒng)及用于向多個可再充電電池充放電裝置(10-1、. . .、10-n)提供產(chǎn)生的AC電的電源裝置。例如，多個AC電源
(16-1.....16-n)包括發(fā)電站，用于通過使用熱能、水能或原子能來產(chǎn)生電能；變電所
或輸電站，用于改變電壓或電流的性質(zhì)以通過傳輸線或分配線傳輸產(chǎn)生的電。這里，多個AC電源(16-1、. . .、16-n)示出為分別連接到多個可再充電電池充放電裝置(10_1、...、10-n)，且不必提供多路AC電源。多個可再充電電池充放電裝置(10-1、. . .、10_n)對連接到其上的可再充電電池(17-1、. . .、17-n)進行充電和放電。這里，可再充電電池充放電裝置(10-1、. . .、10_n)分別示出為連接到ー個可再充電電池，而多個可再充電電池可連接到每個可再充電電池充放電裝置(10-1、10-2、· · ·、10-n)?？稍俪潆婋姵爻浞烹娧b置(10-1、. . .、10_n)分別包括DC連接器(13-1、· · ·、13_n)。
DC連接器(13-1、· · ·、13_n)將多個可再充電電池充放電裝置(10_1、10_2、· · ·、10-n)彼此電連接。具體地，DC連接器(13-1、. . .、13-n)在DC回收模式中將可再充電電池充放電裝置(10-1、. . .、10-n)彼此連接，從而可通過多個可再充電電池(17-1、. . .、17_n)執(zhí)行DC回收模式。調(diào)度器18控制可再充電電池充放電系統(tǒng)200的驅(qū)動模式?？稍俪潆婋姵爻浞烹娤到y(tǒng)200的驅(qū)動模式包括可再充電電池的充電模式、AC回收模式和DC回收模式。充電模式用于用AC電對連接到可再充電電池充放電裝置的可再充電電池進行充電。AC回收模式
用于使充在連接到多個可再充電電池充放電裝置(10-1.....10-n)的多個可再充電電池
中的電放電，并將放出的電傳輸?shù)紸C電源(16-1.....16-n)。DC回收模式用于使充在連接
到多個可再充電電池充放電裝置(10-1、. . .、10-n)中的第一可再充電電池充放電裝置的可再充電電池中的電放電，并對連接到第二可再充電電池充放電裝置的可再充電電池進行充電。 在充電模式和AC回收模式中，調(diào)度器18可通過斷開DC連接器(13-1.....13_n)
來切斷第一可再充電電池充放電裝置和第二可再充電電池充放電裝置的連接。在DC回收
模式中，調(diào)度器18可通過導通DC連接器(13-1.....13-n)來使第一可再充電電池充放電
裝置和第二可再充電電池充放電裝置電連接。調(diào)度器18調(diào)度多個可再充電電池充放電裝置(10-1、. . .、10_n)的充電和放電，或根據(jù)預定條件切換或停止充電和放電。例如，調(diào)度器18可從可再充電電池充放電裝置
(10-1.....10-n)接收多個可再充電電池(17-1.....17_n)的電池狀態(tài)信號或感應信號。
電池狀態(tài)信號包括充電狀態(tài)(SOC)和健康狀態(tài)(SOH)。感應信號包括可再充電電池的電壓、電流和溫度，調(diào)度器18通過利用感應信號產(chǎn)生可再充電電池的SOC和S0H。調(diào)度器18基于各個可再充電電池(17-1、. . .、17-n)的SOC和SOH產(chǎn)生用于控制多個可再充電電池充放電
裝置(10-1.....10-n)的模式控制信號。模式控制信號用于指示可再充電電池充放電裝置
(10-1、· · ·、10-n)的充電和放電及DC連接器(13-1、· · ·、13-n)的導通/斷開。調(diào)度器18將模式控制信號傳輸?shù)娇稍俪潆婋姵爻浞烹娧b置(10-1、. . .、10-n)。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的包括在可再充電電池充放電系統(tǒng)中的可再充電電池充放電裝置的框圖。參照圖2，示出了包括在可再充電電池充放電系統(tǒng)200中的多個可再充電電池充放電裝置中的隨機可再充電電池充放電裝置100。假定可再充電電池充放電裝置100可連接到多個可再充電電池(170-1、...、170-k)?？稍俪潆婋姵爻浞烹娧b置100包括AC/DC電轉(zhuǎn)換器110、第ー0(/1^電轉(zhuǎn)換器120、DC連接器130、多個第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器(140-1、…、140-k)和控制器150。AC/DC電轉(zhuǎn)換器110連接到AC電源160。AC/DC電轉(zhuǎn)換器110將由AC電源160提供的AC電轉(zhuǎn)換為具有高電壓的DC電，并將轉(zhuǎn)換的DC電傳輸?shù)降谝?DC/DC電轉(zhuǎn)換器120。AC/DC電轉(zhuǎn)換器110將由第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器120提供的具有高電壓的DC電轉(zhuǎn)換為AC電，并將轉(zhuǎn)換的AC電傳輸?shù)紸C電源160。即，AC/DC電轉(zhuǎn)換器110用作用于將AC電轉(zhuǎn)換為DC電和將DC電轉(zhuǎn)換為AC電的雙向逆變器。AC電為單相AC電或3相AC電。第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器120連接到AC/DC電轉(zhuǎn)換器110，第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器120將由AC/DC電轉(zhuǎn)換器110提供的具有高電壓的DC電轉(zhuǎn)換為具有低電壓的DC電，并將轉(zhuǎn)換的具有低電壓的DC電傳輸?shù)降谝还?jié)點NI。第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器120將在第一節(jié)點NI的具有低電壓的DC電轉(zhuǎn)換為具有高電壓的DC電，并將轉(zhuǎn)換的具有高電壓的DC電傳輸?shù)紸C/DC電轉(zhuǎn)換器110。S卩，第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器120用作用于將具有高電壓的DC電轉(zhuǎn)換為低電壓的DC電和將低電壓的DC電轉(zhuǎn)換為具有高電壓的DC電的雙向逆變器。DC連接器130連接到第一節(jié)點NI，并連接到包括在另一可再充電電池充放電裝置中的DC連接器。DC連接器130構(gòu)造有半導體元件，所述半導體元件包括通過由調(diào)度器18提供的模式控制信號導通/斷開的開關功能。例如，DC連接器130可使用P溝道電場效應晶體管或η溝道電場效應晶體管。可再充電電池包括鎳鎘電池、鉛蓄電池、鎳金屬氫化物電池、鋰離子電池和鋰聚合物電池。多個第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器(140-1、. . .、140_k)連接到第一節(jié)點NI。至少ー個可再充電電池可連接到各個第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器(140-1、...、140-k)。各個第二 DC/DC電轉(zhuǎn) 換器(140-1.....140-k)將在第一節(jié)點NI的具有低電壓的DC電轉(zhuǎn)換為用于對可再充電
電池進行充電的充電電能，并將其傳輸?shù)竭B接的可再充電電池。各個第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器
(140-1.....140-k)將由連接的可再充電電池放電的放電電能轉(zhuǎn)換為具有低電壓的DC電，
并將其傳輸?shù)降谝还?jié)點NI。S卩，第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器(140-1.....140-k)用作用于將在第
ー節(jié)點NI的具有低電壓的DC電轉(zhuǎn)換為多個可再充電電池(170-1.....170-k)的充電和放
電電能以及將多個可再充電電池(170-1.....170-k)的充電和放電電能轉(zhuǎn)換為在第一節(jié)
點NI的具有低電壓的DC電的雙向轉(zhuǎn)換器。第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器(140-1.....140-k)包括多電平DC/DC轉(zhuǎn)換器的功能。多電
平DC/DC轉(zhuǎn)換器將輸入電轉(zhuǎn)換為具有多電平的電壓的輸出電。包括多電平DC/DC轉(zhuǎn)換器功能的各個第二DC/DC電轉(zhuǎn)換器(140-1、. . .、140-k)將由連接的可再充電電池放電的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的DC電和具有第二電壓的DC電中的ー種?？刂破?50控制可再充電電池充放電裝置100?？刂破?50從可再充電電池(170-1、. . .、170-k)接收包括充電狀態(tài)(SOC)和健康狀態(tài)(SOH)的電池狀態(tài)信號。此外，控制器150可接收包括各個可再充電電池(170-1、. . .、170-k)的電壓、電流和溫度的感應信號。控制器150基于感應信號計算可再充電電池的SOC和S0H?？刂破?50將電池狀態(tài)信號或感應信號傳輸?shù)秸{(diào)度器18?？刂破?50根據(jù)由調(diào)度器18提供的模式控制信號控制AC/DC電轉(zhuǎn)換器110、第一DC/DC電轉(zhuǎn)換器120和第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器(140-1.....140-k)的電轉(zhuǎn)換效率。現(xiàn)在將描述可再充電電池充放電系統(tǒng)200的驅(qū)動模式。圖3示出了對根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的可再充電電池充放電系統(tǒng)中的可再充電電池進行充電的方法的流程圖。參照圖I至圖3，調(diào)度器18產(chǎn)生用于指示對多個可再充電電池充放電裝置(10-1、. . .、10-n)中的至少ー個執(zhí)行充電模式的模式控制信號(SllO)。調(diào)度器18將模式控制信號傳輸?shù)綄?zhí)行充電模式的可再充電電池充放電裝置。已經(jīng)接收了模式控制信號的可再充電電池充放電裝置100的控制器150將電轉(zhuǎn)換控制信號傳輸?shù)紸C/DC電轉(zhuǎn)換器110，以將AC電源160的AC電轉(zhuǎn)換為具有高電壓的第一DC電(S120)。AC/DC電轉(zhuǎn)換器110根據(jù)電轉(zhuǎn)換控制信號控制電轉(zhuǎn)換效率，以將AC電轉(zhuǎn)換為具有高電壓的第一 DC電并將其輸出?？刂破?50將電轉(zhuǎn)換控制信號傳輸?shù)降谝?DC/DC電轉(zhuǎn)換器120,以將第一 DC電轉(zhuǎn)換為具有低電壓的第二 DC電(S130)。第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器120根據(jù)電轉(zhuǎn)換控制信號控制電轉(zhuǎn)換效率，以將具有高電壓的DC電轉(zhuǎn)換為具有低電壓的第二 DC電并將其輸出。具有低電壓的第二 DC電被傳輸?shù)降谝还?jié)點NI。在充電模式中，DC連接器130可斷開以切斷與另一可再充電電池充放電裝置的電連接?？刂破?50將電轉(zhuǎn)換控制信號傳輸?shù)蕉鄠€第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器(140_1、...、140-k)中的至少ー個，以將第二 DC電轉(zhuǎn)換為充電電能(S140)?？刂破?50通過使用多個可再充電電池(170-1、. ..、170-k)的SOC和SOH來檢測將被充電的可再充電電池。控制器
150將電轉(zhuǎn)換控制信號傳輸?shù)蕉鄠€第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器(140-1.....140-k)中的連接到將
被充電的可再充電電池的第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器，以將第二 DC電轉(zhuǎn)換為充電電能。

通過第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的充電電能被傳輸?shù)娇稍俪潆婋姵匾詫稍俪潆婋姵剡M行充電(SI50)。如上所述，控制器150將電轉(zhuǎn)換控制信號傳輸?shù)竭B接到將被充電的可再充電電池的第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器，以選擇性地對多個可再充電電池(170-1、. . .，170-k)進行充電。圖4示出了使根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的可再充電電池充放電系統(tǒng)中的可再充電電池的放電電能回收的方法的流程圖。參照圖1、2和4，調(diào)度器18從多個可再充電電池充放電裝置(10-1、. . .、10_n)中選擇將被放電的可再充電電池充放電裝置(S210)。調(diào)度器18通過使用由多個可再充電電池充放電裝置(10-1、. . .、10-n)傳輸?shù)碾姵貭顟B(tài)信號或感應信號選擇被放電的可再充電電池充放電裝置。例如，調(diào)度器18可將具有大于預定閾值的SOC的可再充電電池所連接到的可再充電電池充放電裝置選擇為將被放電的可再充電電池充放電裝置。調(diào)度器18確定是執(zhí)行AC回收模式還是執(zhí)行DC回收模式(S220)。即，通過執(zhí)行AC回收模式或DC回收模式，調(diào)度器18確定是否回收從連接到所選擇的可再充電電池充放電裝置的可再充電電池放電的電能。例如，當多個可再充電電池充放電裝置(10-1、...、10-n)中的將被放電的可再充電電池充放電裝置的數(shù)量大于預定數(shù)量吋，調(diào)度器18可執(zhí)行AC回收模式，當將被放電的可再充電電池充放電裝置的數(shù)量少于預定數(shù)量時，調(diào)度器18可執(zhí)行DC回收模式?！碅C回收模式〉在執(zhí)行AC回收模式的情況下，調(diào)度器18產(chǎn)生用于指示AC回收模式的執(zhí)行的模式控制信號(S221)。調(diào)度器18將模式控制信號傳輸?shù)綄⒈环烹姷目稍俪潆婋姵爻浞烹娧b置。已經(jīng)接收了模式控制信號的可再充電電池充放電裝置100的控制器150將電轉(zhuǎn)換控制信號傳輸?shù)降诙?DC/DC電轉(zhuǎn)換器，以將可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的第一 DC電(S230)。連接到可再充電電池的第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器根據(jù)電轉(zhuǎn)換控制信號控制電轉(zhuǎn)換效率，以將放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的第一 DC電并將其輸出。具有第一電壓的第一 DC電被傳輸?shù)降谝还?jié)點NI。在AC回收模式中，DC連接器130可斷開以切斷與另ー可再充電電池充放電裝置的電連接?？刂破?50將電轉(zhuǎn)換控制信號傳輸?shù)降谝籇C/DC電轉(zhuǎn)換器120,以將具有第一電壓的第一 DC電轉(zhuǎn)換為具有高電壓的第二 DC電(S240)。第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器120根據(jù)電轉(zhuǎn)換控制信號控制電轉(zhuǎn)換效率，以將具有第一電壓的第一 DC電轉(zhuǎn)換為具有高電壓的第二 DC電并將其輸出。第一電壓低于所述第二 DC電的高電壓,且第一電壓低于在DC回收模式中由第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器輸出的第一 DC電的第二電壓。控制器150將電轉(zhuǎn)換控制信號傳輸?shù)紸C/DC電轉(zhuǎn)換器110,以將具有高電壓的第ニ DC電轉(zhuǎn)換為AC回收電(S250)。AC/DC電轉(zhuǎn)換器110根據(jù)電轉(zhuǎn)換控制信號控制電轉(zhuǎn)換效率，以將具有高電壓的第二 DC電轉(zhuǎn)換為AC回收電并將其輸出。AC回收電被傳輸?shù)紸C電源160?！碊C回收模式〉在執(zhí)行DC回收模式的情況下，調(diào)度器18產(chǎn)生用于指示DC回收模式的執(zhí)行的模式控制信號(S222)。調(diào)度器18將模式控制信號傳輸?shù)綄⒈环烹姷目稍俪潆婋姵爻浞烹娧b置。已經(jīng)接收了用于指示DC回收模式的執(zhí)行的模式控制信號的可再充電電池充放電裝置100的控制器150將電轉(zhuǎn)換控制信號傳輸?shù)降诙?DC/DC電轉(zhuǎn)換器，以將可再充電電池 的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的第一 DC電(S260)。連接到可再充電電池的第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器根據(jù)電轉(zhuǎn)換控制信號控制電轉(zhuǎn)換效率，以將放電電能轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的第一DC電并將其輸出。具有第二電壓的第一 DC電被傳輸?shù)降谝还?jié)點NI。在DC回收模式中，DC連接器130被切換為導通以使將被放電的可再充電電池充放電裝置與另一可再充電電池充放電裝置電連接。在DC回收模式的情況下的第一 DC電的第二電壓大于在AC回收模式的情況下由第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器輸出的第一 DC電的第一電壓。例如,在AC回收模式的情況下，由第二DC/DC電轉(zhuǎn)換器輸出的第一 DC電的第一電壓可為12V,而在DC回收模式的情況下，由第二DC/DC電轉(zhuǎn)換器輸出的第一 DC電的第二電壓可為48V。當在AC回收模式中輸出12V的低電壓時，可提高第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率。當在DC回收模式中輸出相對較高的48V的電壓時，可以減少可由通過DC連接器130的多個可再充電電池充放電裝置(10-1、...、10-n)之間的連接電纜發(fā)生的歐姆損失。第一節(jié)點NI的第一 DC電通過導通的DC連接器130被傳輸?shù)搅硪豢稍俪潆婋姵爻浞烹娧b置(S270)。在另一可再充電電池充放電裝置中，可再充電電池不放電。所述另一可再充電電池充放電裝置將傳輸?shù)牡谝?DC電轉(zhuǎn)換為充電電能以對連接的可再充電電池進行充電(S280)。在本示例中，包括在所述另一可再充電電池充放電裝置中的控制器根據(jù)由調(diào)度器18傳輸?shù)哪Ｊ娇刂菩盘枌㈦娹D(zhuǎn)換控制信號傳輸?shù)降诙?DC/DC電轉(zhuǎn)換器，以將傳輸?shù)牡谝?DC電轉(zhuǎn)換為充電電能。S卩，由連接到第一可再充電電池充放電裝置的可再充電電池放電的電能被轉(zhuǎn)換為用于對連接到第二可再充電電池充放電裝置的可再充電電池進行充電的DC回收電。這里，多個第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器(140-1、. . .、140_k)被描述為包括多電平DC/DC轉(zhuǎn)換器的功能，以在AC回收模式中將可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的第一 DC電，并在DC回收模式中將可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的第一 DC
電。多個第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器(140-1.....140-k)可執(zhí)行單電平DC/DC轉(zhuǎn)換器的功能，且
可在AC回收模式和DC回收模式中將可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有預定電壓電平的第一 DC電。如上所述，可再充電電池充放電系統(tǒng)200可通過利用AC回收模式和DC回收模式回收可再充電電池的放電電能，因此可再充電電池充放電系統(tǒng)200可有效地回收和使用可再充電電池的放電電能。不執(zhí)行AC回收而執(zhí)行DC回收的可再充電電池充放電系統(tǒng)在所有的可再充電電池放電時，必須包括具有大容量的電容器或用于存儲放電電能的電池。然而，所描述的可再充電電池充放電系統(tǒng)200在所有的可再充電電池放電時可執(zhí)行AC回收模式，因此，所描述的可再充電電池充放電系統(tǒng)200不需要包括具有大容量的電容器或電池。不執(zhí)行AC回收而執(zhí)行DC回收的可再充電電池充放電系統(tǒng)可通過使用熱輻射元件而不是額外地包括具有大容量的電容器或電池來將放電電能用作熱。這會浪費可再充電電池的放電電能，并且由熱輻射元件產(chǎn)生的熱會對其他裝置有壞的影響。然而，所描述的可再充電電池充放電系統(tǒng)200執(zhí)行AC回收模式以利用AC電進行回收而不浪費可再充電電池的放電電能，從而提高了電效率并且不對其他裝置產(chǎn)生由于生成熱而導致的影響。上面描述的附圖和詳細說明為本發(fā)明的示例，且被提供為解釋本發(fā)明，權利要求書中描述的本發(fā)明的范圍不限于此。因此，對本領域技術人員將是明顯的是，可以做出各種 修改，且存在其他等同實施例。因此，本發(fā)明的實際范圍必須由權利要求書的精神確定。
權利要求
1.一種可再充電電池充放電系統(tǒng)，所述可再充電電池充放電系統(tǒng)包括 多個可再充電電池充放電裝置； 調(diào)度器，用于控制DC回收模式，DC回收模式用于通過將充在與所述多個可再充電電池充放電裝置中的第一可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池中的電能放電，來對與第二可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池進行充電； DC連接器，用于在DC回收模式中將第一可再充電電池充放電裝置與第二可再充電電池充放電裝置連接。
2.如權利要求I所述的可再充電電池充放電系統(tǒng)，其中， 調(diào)度器控制AC回收模式，AC回收模式用于將充在與所述多個可再充電電池充放電裝置連接的多個可再充電電池中的電能放電，并將放電的電能傳輸?shù)紸C電源。
3.如權利要求2所述的可再充電電池充放電系統(tǒng)，其中，所述多個可再充電電池充放電裝置分別包括 AC/DC電轉(zhuǎn)換器,用于將由AC電源提供的AC電轉(zhuǎn)換為第一 DC電和將第一 DC電轉(zhuǎn)換為AC電； 第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器，連接到AC/DC電轉(zhuǎn)換器，并將第一 DC電轉(zhuǎn)換為第二 DC電和將第二 DC電轉(zhuǎn)換為第一 DC電，第二 DC電具有低于第一 DC電的電壓； 第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器，連接到第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器，并將第二 DC電轉(zhuǎn)換為可再充電電池的充電和放電電能以及將可再充電電池的充電和放電電能轉(zhuǎn)換為具有低電壓的DC電； 控制器，用于控制AC/DC電轉(zhuǎn)換器、第一 DC/DC電轉(zhuǎn)換器和第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器的電轉(zhuǎn)換效率。
4.如權利要求3所述的可再充電電池充放電系統(tǒng)，其中， 第二 DC/DC電轉(zhuǎn)換器將由可再充電電池放電的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的DC電和具有第二電壓的DC電之一,所述第二電壓大于所述第一電壓。
5.如權利要求4所述的可再充電電池充放電系統(tǒng)，其中， 控制器在AC回收模式中將多個可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的DC電，在DC回收模式中將多個可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的DC電。
6.如權利要求2所述的可再充電電池充放電系統(tǒng)，其中， 調(diào)度器在AC回收模式中斷開DC連接器，以切斷第一可再充電電池充放電裝置與第二可再充電電池充放電裝置之間的連接。
7.如權利要求I所述的可再充電電池充放電系統(tǒng)，其中， 調(diào)度器在DC回收模式中導通DC連接器，以使第一可再充電電池充放電裝置與第二可再充電電池充放電裝置電連接。
8.如權利要求I所述的可再充電電池充放電系統(tǒng)，其中， 調(diào)度器從多個可再充電電池充放電裝置接收包括充電狀態(tài)的電池狀態(tài)信號、以選擇需要可再充電電池的放電的第一可再充電電池充放電裝置。
9.如權利要求I所述的可再充電電池充放電系統(tǒng)，其中， 調(diào)度器從多個可再充電電池充放電裝置接收包括多個可再充電電池的電壓和電流的感應信號，并計算所述多個可再充電電池的充電狀態(tài)，以選擇需要可再充電電池的放電的第一可再充電電池充放電裝置。
10.一種用于驅(qū)動可再充電電池充放電系統(tǒng)的方法，所述方法包括 從多個可再充電電池充放電裝置中選擇將被放電的可再充電電池充放電裝置； 通過執(zhí)行AC回收模式或DC回收模式，確定是否回收由與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池放電的放電電能； 當執(zhí)行AC回收模式時，將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為AC回收電； 當執(zhí)行DC回收模式時，將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為DC回收電，DC回收電用于對與另一可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池進行充電。
11.如權利要求10所述的方法，其中， 選擇將被放電的可再充電電池充放電裝置包括從多個可再充電電池充放電裝置接收包括充電狀態(tài)的電池狀態(tài)信號，基于所述電池狀態(tài)信號選擇將被放電的可再充電電池充放電裝置。
12.如權利要求10所述的方法，其中，選擇將被放電的可再充電電池充放電裝置包括 從多個可再充電電池充放電裝置接收包括多個可再充電電池的電壓和電流的感應信號，井分別計算所述多個可再充電電池的充電狀態(tài)，基于所述多個可再充電電池的充電狀態(tài)選擇將被放電的可再充電電池充放電裝置。
13.如權利要求10所述的方法，其中，所述方法包括 當所述多個可再充電電池充放電裝置中的將被放電的可再充電電池充放電裝置的數(shù)量大于預定數(shù)量時，選擇AC回收模式，當將被放電的可再充電電池充放電裝置的數(shù)量小于預定數(shù)量時，選擇DC回收模式。
14.如權利要求10所述的方法，其中，將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為AC回收電包括 將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的第一 DC電； 將具有第一電壓的DC電能轉(zhuǎn)換為具有高于第一電壓的電壓的第二 DC電； 將第二 DC電轉(zhuǎn)換為AC回收電。
15.如權利要求14所述的方法，其中，將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第一電壓的第一 DC電包括 將與所選擇的可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池的放電電能轉(zhuǎn)換為具有第二電壓的第一 DC電； 將所述第一 DC電傳輸?shù)剿隽硪豢稍俪潆婋姵爻浞烹娧b置； 在所述另一可再充電電池充放電裝置中將所述第一 DC電轉(zhuǎn)換為DC回收電。
16.如權利要求15所述的方法，其中， 所述第二電壓大于所述第一電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可再充電電池充放電系統(tǒng)及其驅(qū)動方法?？稍俪潆婋姵爻浞烹娤到y(tǒng)包括多個可再充電電池充放電裝置；調(diào)度器，用于控制DC回收模式，DC回收模式用于通過將充在與所述多個可再充電電池充放電裝置中的第一可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池中的電能放電，來對與第二可再充電電池充放電裝置連接的可再充電電池進行充電；DC連接器，用于在DC回收模式中將第一可再充電電池充放電裝置和第二可再充電電池充放電裝置連接。當對可再充電電池進行充電和放電時，AC回收和DC回收是可允許的。提高了回收可再充電電池的放電電能時的電轉(zhuǎn)換效率，并且減小了加熱值。
文檔編號H01M10/44GK102684273SQ20111031472
公開日2012年9月19日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權日2011年3月10日
發(fā)明者朱利亞, 秦尚暎 申請人:三星Sdi株式會社