針對多個電池/電池備用單元匹配壽命終止的系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】針對多個電池/電池備用單元匹配壽命終止的系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年7月2日提交的美國臨時申請N0.62/020，201的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開內(nèi)容涉及用于針對多個電池和/或電池備用單元來匹配壽命終止的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]本部分提供了與本公開內(nèi)容相關(guān)但不一定是現(xiàn)有技術(shù)的背景信息。
[0005]電氣系統(tǒng)通常包括主電源和備用電源，該備用電源用于在主電源由于例如輸入電力損耗、故障等而不能夠滿足負(fù)載需求時向負(fù)載提供備用電力。通常，備用電源包括一個或多個可再充電電池。在這種情況下，電池可以對負(fù)載進(jìn)行供電，直到該電池中的一個或多個電池不能夠這樣作(例如，電池達(dá)到其壽命終止)為止。典型地，可再充電電池向負(fù)載提供相等的電流(例如，通常稱為“負(fù)載平衡”)。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本部分提供了本公開內(nèi)容的總體概述，而不是其全部范圍或其所有特征的全面公開。
[0007]根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面，一種用于向負(fù)載提供電力的系統(tǒng)，包括第一轉(zhuǎn)換器、第二轉(zhuǎn)換器、被配置成向第一轉(zhuǎn)換器輸出電流的第一可再充電電池、被配置成向第二轉(zhuǎn)換器輸出電流的第二可再充電電池以及與第一轉(zhuǎn)換器和第二轉(zhuǎn)換器耦接的控制電路。每個可再充電電池具有剩余放電循環(huán)的容量和次數(shù)?？刂齐娐繁慌渲贸苫诘谝豢稍俪潆婋姵睾偷诙稍俪潆婋姵馗髯缘氖Ｓ喾烹娧h(huán)的容量和次數(shù)來確定第一可再充電電池和第二可再充電電池的剩余壽命能量吞吐量，并且控制電路被配置成響應(yīng)于第一可再充電電池的剩余壽命能量吞吐量和第二可再充電電池的剩余壽命能量吞吐量不是基本上相等來控制第一轉(zhuǎn)換器調(diào)整來自第一可再充電電池的電流，以改變第一可再充電電池的剩余壽命能量吞吐量的減少速率。
[0008]根據(jù)本文中所提供的描述，其他方面和適用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開內(nèi)容的各個方面可以單獨實現(xiàn)或者與一個或多個其他方面組合實現(xiàn)。還應(yīng)當(dāng)理解的是，本文中的描述和特定示例意在僅說明的目的，而并非意在限制本公開內(nèi)容的范圍。
【附圖說明】
[0009]本文中所描述的附圖用于說明僅所選擇的實施例而非所有可能的實現(xiàn)，并且并非意在限制本公開內(nèi)容的范圍。
[0010]圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個示例實施例的包括兩個可再充電電池、兩個轉(zhuǎn)換器和用于控制該轉(zhuǎn)換器的控制電路的系統(tǒng)的框圖。
[0011]圖2是根據(jù)另一示例實施例的包括耦接至不同負(fù)載的圖1的兩個轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)的框圖。
[0012]圖3是根據(jù)另一示例實施例的包括耦接至相同負(fù)載的圖1的兩個轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)的框圖。
[0013]圖4是根據(jù)另一示例實施例的包括三個可再充電電池、三個轉(zhuǎn)換器和用于控制該轉(zhuǎn)換器的控制電路的系統(tǒng)的框圖。
[0014]圖5是根據(jù)又一示例實施例的包括兩個電池備用單元(BBU)的系統(tǒng)的框圖，其中每個BBU具有可再充電電池、轉(zhuǎn)換器和用于控制每個轉(zhuǎn)換器的控制電路。
[0015]圖6是根據(jù)另一示例實施例的包括兩個BBU的系統(tǒng)的框圖，其中每個BBU具有可再充電電池、轉(zhuǎn)換器和用于控制該轉(zhuǎn)換器的控制電路。
[0016]圖7是根據(jù)又一示例實施例的包括輸入轉(zhuǎn)換器、與該輸入轉(zhuǎn)換器耦接的可再充電電池和耦接至可再充電電池和輸入轉(zhuǎn)換器的輸出轉(zhuǎn)換器的BBU的系統(tǒng)框圖。
[0017]圖8是根據(jù)另一示例實施例的包括主電源和與該主電源耦接的三個BBU的系統(tǒng)的框圖。
[0018]貫穿附圖的若干視圖，相對應(yīng)的附圖標(biāo)記指示相對應(yīng)的部分或特征。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)在將參照附圖來更充分地描述示例性實施例。
[0020]提供示例性實施例，以使得本公開內(nèi)容更透徹并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本公開內(nèi)容的范圍。闡述了許多具體細(xì)節(jié)例如具體部件、設(shè)備和方法的示例，以提供對本公開內(nèi)容的實施例的透徹理解。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說明顯的是，不需要采用具體細(xì)節(jié)，可以以許多不同的形式來實施示例實施例，并且這些均不應(yīng)當(dāng)被解釋為對本公開內(nèi)容的范圍的限制。在一些示例性實施例中，未詳細(xì)描述公知的過程、公知的設(shè)備結(jié)構(gòu)以及公知的技術(shù)。
[0021]本文中所使用的術(shù)語僅出于描述特定示例實施例的目的，而并非意在限定。除非上下文另外明確地指出，否則，如本文中所使用的，單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”可以意在包括復(fù)數(shù)形式。術(shù)語“包括”、“包含”、“含有”和“具有”均是包括性的，并且因此指定存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、要素和/或部件，但是不排除存在或增加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、部件和/或它們的組合。除非明確地被確定作為執(zhí)行的順序，否則本文中所描述的方法步驟、過程和操作不應(yīng)當(dāng)被解釋為必需要求它們以所討論或所示出的特定順序執(zhí)行。還應(yīng)當(dāng)理解的是，可以采用另外的或替選的步驟。
[0022]盡管在本文中可以使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種要素、部件、區(qū)域、層和/或部分，但這些要素、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語可以僅用于對要素、部件、區(qū)域、層或部分與另一個區(qū)域、層或部分進(jìn)行區(qū)分。除非在上下文明確地指出，否則術(shù)語如“第一”、“第二”以及其他數(shù)字術(shù)語在本文中使用時不暗示次序或順序。因而，在不背離示例實施例的教導(dǎo)的情況下，下面所討論的第一要素、第一部件、第一區(qū)域、第一層或第一部分可以被稱為第二要素、第二部件、第二區(qū)域、第二層或第二部分。
[0023]為了便于描述，在本文中可以使用諸如“內(nèi)部”、“外部”、“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等空間相關(guān)的術(shù)語來描述附圖中示出的要素或特征與另外一個或多個要素或特征的關(guān)系?？臻g相關(guān)的術(shù)語可以意在包含除附圖中所描繪的定向之外的處于使用或工作中的設(shè)備的不同的定向。例如，如果附圖中的設(shè)備被倒置，則被描述為在其他要素或特征的“下方”或“之下”的要素將定向于其他要素或特征的“上方”。因而，示例術(shù)語“下方”可以包括在上和在下的兩個定向。設(shè)備可以以其他方式進(jìn)行定向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他定向)并且本文中使用的空間相關(guān)描述符相應(yīng)地被解讀。
[0024]在圖1中示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一個示例實施例的用于向負(fù)載提供電力的系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)總體上由附圖標(biāo)記100來表示。如圖1所示，系統(tǒng)100包括轉(zhuǎn)換器102、104、用于分別向轉(zhuǎn)換器102、104輸出電流il、?2的可再充電電池106、108以及耦接至轉(zhuǎn)換器102、104的控制電路110。每個可再充電電池106、108具有剩余放電循環(huán)的容量和次數(shù)?？刂齐娐?10基于可再充電電池106、108各自的剩余放電循環(huán)的容量和次數(shù)來確定可再充電電池106、108的剩余壽命能量吞吐量，并且控制電路響應(yīng)于可再充電電池106的剩余壽命能量吞吐量和可再充電電池108的剩余壽命能量吞吐量不是基本上相等來控制轉(zhuǎn)換器中之一(例如轉(zhuǎn)換器102)調(diào)整該轉(zhuǎn)換器的來自可再充電電池106的電輸入流il，以改變可再充電電池106的剩余壽命能量吞吐量的減少速率。
[0025]例如，每個可再充電電池106、108可以具有至其壽命終止(EOL)的不同時間。這可以歸因于電池的年齡、電池的充電循環(huán)的次數(shù)、環(huán)境狀況等。因此，可再充電電池中之一(例如，電池106)可以在另一可再充電電池(例如，電池108)之前達(dá)到其E0L。然而，如下文中進(jìn)一步說明的，通過改變可再充電電池106、108中的一個或兩個的剩余壽命能量吞吐量的減少速率，一個或兩個可再充電電池何時將達(dá)到其EOL的估計時間改變。因此，至每個可再充電電池106、108的EOL的時間在稍后的時間點可以變成基本上相等。因此，每個可再充電電池106、108可以在基本上相同時間達(dá)到其E0L，并且從而在相同時間進(jìn)行置換。因此，與包括不具有本文中公開的此匹配EOL控制方案的電池的系統(tǒng)相比，可以減少置換沒電的電池、電池單元等所需要的工時、觸發(fā)(trip)等的數(shù)目。
[0026]另外，通過使每個電池106、108在基本上相同時間達(dá)到其E0L，可以增加每觸發(fā)被置換的電池、電池單元等的數(shù)目。
[0027]此外，在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，當(dāng)多個電池中的一個電池已達(dá)到其EOL時，不管其他電池的狀況如何，常常置換該多個電池。因此，現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中的可用電池常常被不必要地置換而因此被浪費。然而，通過利用本文中公開的教導(dǎo)，系統(tǒng)中的多個電池同時達(dá)到其E0L，并且因此可以同時置換而不會浪費可用電池。
[0028]如上所說明的，每個可再充電電池106、108的