用於電源供應器的主動單元和模組平衡之系統、裝置、方法 SYSTEM, APPARATUS AND METHOD FOR ACTIVE CELL AND MODULE BALANCING FOR POWER SUPPLIES
申請人· 國家半導體公司 NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION 美國 US


專利信息

專利名稱 用於電源供應器的主動單元和模組平衡之系統、裝置、方法
公告號 I517520
公告日 2016/01/11
證書號 I517520
申請號 2010/09/16
國際專利分類號
公報卷期 43-02
發明人 張江惠 ZHANG, JIANHUI; 劉清國 LIU, QINGGUO; 達巴里 阿利 DJABBARI, ALI; 芭海 阿瑪德 BAHAI, AHMAD
申請人 國家半導體公司 NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION 美國 US
代理人 閻啟泰; 林景郁
優先權 美國 61/243,072 20090916
參考文獻 TW200608666A; TW200623581A; US6873134B2; US2006/0164038A1; US2007/0090798A1
審查人員 林迺信

專利摘要

一種系統包括多個電力模組,其各者具有串聯耦接的多個電力單元。各個電力模組具有電荷,其為基於在該電力模組中的電力單元的電荷。該種系統亦包括多個主動單元平衡電路,其各者構成以實質平衡在電力模組的一個關聯者中的電力單元的電荷。該種系統更包括主動模組平衡系統,其構成以藉由將電力模組的第一個子集充電及/或將電力模組的第二個子集放電而實質平衡電力模組的電荷。主動模組平衡系統可包括多個模組平衡電路,其各者關聯於電力模組的一者且構成以將其關聯電力模組充電或放電。直流(DC)匯流排可構成以將直流電力輸送在模組平衡電路之間。


專利範圍

1.一種用於電源供應器的主動單元和模組平衡之系統,其包含:由多個電力單元所串聯耦接的電力模組,該等電力單元在充電和放電期間呈現不同的充電位準;充電電路,其構成以將充電電流供應給該等電力單元;主動單元平衡電路,其構成以至少在充電期間實質平衡該等電力單元的電荷,該主動單元平衡電路包含:電流源電路,其構成以將額外的充電電流供應給被選定的電力單元;電流源控制電路,其構成以控制該電流源電路來將額外的充電電流供應給具有充電的最低狀態的電力單元。 2.如申請專利範圍第1項之系統,進一步包含:多個電力模組,各個電力模組包含串聯耦接的多個電力單元,各個電力模組具有電荷,其為基於在該電力模組中的電力單元的電荷;多個主動單元平衡電路,各個主動單元平衡電路構成以實質平衡在該等電力模組的一個關聯者中的電力單元的電荷;及主動模組平衡系統,其構成以實質平衡該等電力模組的電荷,藉由以下的至少一者:將該等電力模組的第一個子集充電以及將該等電力模組的第二個子集放電,其中該主動模組平衡系統包含:多個模組平衡電路,各個模組平衡電路關聯於該等電力模組的一者且構成以將其關聯電力模組充電或放電;及直流(DC)匯流排,其耦接該等模組平衡電路,該DC匯流排構成以將DC電力在該等模組平衡電路之間輸送。 3.如申請專利範圍第2項之系統,其中:各個模組平衡電路是構成以當將其關聯電力模組放電時而在電壓模式中操作;且各個模組平衡電路是構成以當將其關聯電力模組充電時而在電流模式中操作。 4.如申請專利範圍第2項之系統,其中該系統包含多個雙向隔離直流至直流(DC-DC)轉換器,各個DC-DC轉換器關聯於該等電力模組的一者且構成以產生用於將在其關聯電力模組中的電力單元充電及放電的平衡電流。 5.如申請專利範圍第4項之系統,其中各個DC-DC轉換器是構成以將用於其關聯電力模組的平衡電流重疊到用於其關聯電力模組的電力模組充電或放電電流。 6.如申請專利範圍第1項之系統,其中該主動單元平衡電路包含以下的一者:基於順向的主動單元平衡電路與基於返馳的主動單元平衡電路。 7.如申請專利範圍第1項之系統,其中該電流源電路包含:變壓器;及開關矩陣,其包含多個開關,該多個開關構成以將在該電力模組中的電力單元選擇性地耦接及非耦接到該變壓器,藉以控制在該電力模組中的電力單元的充電與放電;該電流源控制電路構成以控制該開關矩陣,藉以供應該額外的充電電流。


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