针对多个电池/电池备用单元匹配寿命终止的系统的制作方法
【专利说明】针对多个电池/电池备用单元匹配寿命终止的系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年7月2日提交的美国临时申请N0.62/020，201的权益。
技术领域
[0003]本公开内容涉及用于针对多个电池和/或电池备用单元来匹配寿命终止的系统和方法。
【背景技术】
[0004]本部分提供了与本公开内容相关但不一定是现有技术的背景信息。
[0005]电气系统通常包括主电源和备用电源，该备用电源用于在主电源由于例如输入电力损耗、故障等而不能够满足负载需求时向负载提供备用电力。通常，备用电源包括一个或多个可再充电电池。在这种情况下，电池可以对负载进行供电，直到该电池中的一个或多个电池不能够这样作(例如，电池达到其寿命终止)为止。典型地，可再充电电池向负载提供相等的电流(例如，通常称为“负载平衡”)。
【实用新型内容】
[0006]本部分提供了本公开内容的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
[0007]根据本公开内容的一个方面，一种用于向负载提供电力的系统，包括第一转换器、第二转换器、被配置成向第一转换器输出电流的第一可再充电电池、被配置成向第二转换器输出电流的第二可再充电电池以及与第一转换器和第二转换器耦接的控制电路。每个可再充电电池具有剩余放电循环的容量和次数。控制电路被配置成基于第一可再充电电池和第二可再充电电池各自的剩余放电循环的容量和次数来确定第一可再充电电池和第二可再充电电池的剩余寿命能量吞吐量，并且控制电路被配置成响应于第一可再充电电池的剩余寿命能量吞吐量和第二可再充电电池的剩余寿命能量吞吐量不是基本上相等来控制第一转换器调整来自第一可再充电电池的电流，以改变第一可再充电电池的剩余寿命能量吞吐量的减少速率。
[0008]根据本文中所提供的描述，其他方面和适用领域将变得明显。应当理解的是，本公开内容的各个方面可以单独实现或者与一个或多个其他方面组合实现。还应当理解的是，本文中的描述和特定示例意在仅说明的目的，而并非意在限制本公开内容的范围。
【附图说明】
[0009]本文中所描述的附图用于说明仅所选择的实施例而非所有可能的实现，并且并非意在限制本公开内容的范围。
[0010]图1是根据本公开内容的一个示例实施例的包括两个可再充电电池、两个转换器和用于控制该转换器的控制电路的系统的框图。
[0011]图2是根据另一示例实施例的包括耦接至不同负载的图1的两个转换器的系统的框图。
[0012]图3是根据另一示例实施例的包括耦接至相同负载的图1的两个转换器的系统的框图。
[0013]图4是根据另一示例实施例的包括三个可再充电电池、三个转换器和用于控制该转换器的控制电路的系统的框图。
[0014]图5是根据又一示例实施例的包括两个电池备用单元(BBU)的系统的框图，其中每个BBU具有可再充电电池、转换器和用于控制每个转换器的控制电路。
[0015]图6是根据另一示例实施例的包括两个BBU的系统的框图，其中每个BBU具有可再充电电池、转换器和用于控制该转换器的控制电路。
[0016]图7是根据又一示例实施例的包括输入转换器、与该输入转换器耦接的可再充电电池和耦接至可再充电电池和输入转换器的输出转换器的BBU的系统框图。
[0017]图8是根据另一示例实施例的包括主电源和与该主电源耦接的三个BBU的系统的框图。
[0018]贯穿附图的若干视图，相对应的附图标记指示相对应的部分或特征。
【具体实施方式】
[0019]现在将参照附图来更充分地描述示例性实施例。
[0020]提供示例性实施例，以使得本公开内容更透彻并且向本领域技术人员充分传达本公开内容的范围。阐述了许多具体细节例如具体部件、设备和方法的示例，以提供对本公开内容的实施例的透彻理解。对于本领域技术人员来说明显的是，不需要采用具体细节，可以以许多不同的形式来实施示例实施例，并且这些均不应当被解释为对本公开内容的范围的限制。在一些示例性实施例中，未详细描述公知的过程、公知的设备结构以及公知的技术。
[0021]本文中所使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，而并非意在限定。除非上下文另外明确地指出，否则，如本文中所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”可以意在包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”均是包括性的，并且因此指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素和/或部件，但是不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或它们的组合。除非明确地被确定作为执行的顺序，否则本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应当被解释为必需要求它们以所讨论或所示出的特定顺序执行。还应当理解的是，可以采用另外的或替选的步骤。
[0022]尽管在本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种要素、部件、区域、层和/或部分，但这些要素、部件、区域、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语可以仅用于对要素、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分进行区分。除非在上下文明确地指出，否则术语如“第一”、“第二”以及其他数字术语在本文中使用时不暗示次序或顺序。因而，在不背离示例实施例的教导的情况下，下面所讨论的第一要素、第一部件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二要素、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
[0023]为了便于描述，在本文中可以使用诸如“内部”、“外部”、“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等空间相关的术语来描述附图中示出的要素或特征与另外一个或多个要素或特征的关系。空间相关的术语可以意在包含除附图中所描绘的定向之外的处于使用或工作中的设备的不同的定向。例如，如果附图中的设备被倒置，则被描述为在其他要素或特征的“下方”或“之下”的要素将定向于其他要素或特征的“上方”。因而，示例术语“下方”可以包括在上和在下的两个定向。设备可以以其他方式进行定向(旋转90度或处于其他定向)并且本文中使用的空间相关描述符相应地被解读。
[0024]在图1中示出了根据本公开内容的一个示例实施例的用于向负载提供电力的系统，并且该系统总体上由附图标记100来表示。如图1所示，系统100包括转换器102、104、用于分别向转换器102、104输出电流il、?2的可再充电电池106、108以及耦接至转换器102、104的控制电路110。每个可再充电电池106、108具有剩余放电循环的容量和次数。控制电路110基于可再充电电池106、108各自的剩余放电循环的容量和次数来确定可再充电电池106、108的剩余寿命能量吞吐量，并且控制电路响应于可再充电电池106的剩余寿命能量吞吐量和可再充电电池108的剩余寿命能量吞吐量不是基本上相等来控制转换器中之一(例如转换器102)调整该转换器的来自可再充电电池106的电输入流il，以改变可再充电电池106的剩余寿命能量吞吐量的减少速率。
[0025]例如，每个可再充电电池106、108可以具有至其寿命终止(EOL)的不同时间。这可以归因于电池的年龄、电池的充电循环的次数、环境状况等。因此，可再充电电池中之一(例如，电池106)可以在另一可再充电电池(例如，电池108)之前达到其E0L。然而，如下文中进一步说明的，通过改变可再充电电池106、108中的一个或两个的剩余寿命能量吞吐量的减少速率，一个或两个可再充电电池何时将达到其EOL的估计时间改变。因此，至每个可再充电电池106、108的EOL的时间在稍后的时间点可以变成基本上相等。因此，每个可再充电电池106、108可以在基本上相同时间达到其E0L，并且从而在相同时间进行置换。因此，与包括不具有本文中公开的此匹配EOL控制方案的电池的系统相比，可以减少置换没电的电池、电池单元等所需要的工时、触发(trip)等的数目。
[0026]另外，通过使每个电池106、108在基本上相同时间达到其E0L，可以增加每触发被置换的电池、电池单元等的数目。
[0027]此外，在现有技术系统中，当多个电池中的一个电池已达到其EOL时，不管其他电池的状况如何，常常置换该多个电池。因此，现有技术系统中的可用电池常常被不必要地置换而因此被浪费。然而，通过利用本文中公开的教导，系统中的多个电池同时达到其E0L，并且因此可以同时置换而不会浪费可用电池。
[0028]如上所说明的，每个可再充电电池106、108的