储能系统[发明专利]

*CN102403753A*

(10)申请公布号 CN 102403753 A(43)申请公布日 2012.04.04

(12)发明专利申请

(21)申请号 201110166808.3(22)申请日 2011.06.15(30)优先权数据

10-2010-0091100 2010.09.16 KR(71)申请人三星SDI株式会社

地址韩国京畿道龙仁市(72)发明人沈庆燮

(74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限

公司 11286

代理人韩明星 刘奕晴(51)Int.Cl.

H02J 7/00(2006.01)H02J 3/28(2006.01)

权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 3 页

(54)发明名称

储能系统(57)摘要

本发明公开了一种储能系统，所述储能系统包括：多个电池单元；多个热敏电阻，用于检测所述多个电池单元的温度；复用器，对所述多个热敏电阻执行复用，并将从所述多个热敏电阻中选择的热敏电阻连接到参考电阻；电源开关单元，布置在参考电阻和电源电压端子之间；控制信号输入单元，接收施加到复用器和电源开关单元的控制信号，控制信号输入单元接收包含在控制信号中的两个或更多控制比特。在储能系统中，在多个测量位置执行温度测量操作，由此可以精确地检测电池的当前状态，可以减小并简化整个电路，并可以实现低功耗。CN 102403753 ACN 102403753 ACN 102403757 A

权 利 要 求 书

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1.一种储能系统，所述储能系统包括：

多个电池单元；多个热敏电阻，用于检测所述多个电池单元的温度；复用器，对所述多个热敏电阻执行复用，复用器将从所述多个热敏电阻选择的热敏电阻电连接到参考电阻；

电源开关单元，电连接在参考电阻和电源电压端子之间；和控制信号输入单元，接收施加到复用器和电源开关单元二者的控制信号，控制信号输入单元接收具有两个或更多控制比特的控制信号。

2.如权利要求1所述的储能系统，所述储能系统还包括第一传输线和第二传输线，第一传输线用于传输控制信号，并从控制信号输入单元延伸至电源开关单元，第二传输线从控制信号输入单元延伸至复用器。

3.如权利要求2所述的储能系统，其中，第一传输线和第二传输线将相同的控制信号分别传送至电源开关单元和复用器。

4.如权利要求2所述的储能系统，其中，第一传输线和第二传输线分别包括用于传输控制比特的三条或更多的数据线。

5.如权利要求2所述的储能系统，其中，第一传输线和第二传输线从控制信号输入单元分开并分别延伸到电源开关单元和复用器。

6.如权利要求1所述的储能系统，其中，控制信号连续地改变以顺序地改变将被复用器选择的热敏电阻。

7.如权利要求1所述的储能系统，其中，控制信号表示复用器选择特定热敏电阻，并同时表示电源开关单元的接通操作。

8.如权利要求1所述的储能系统，其中，控制信号表示复用器不选择热敏电阻，并同时表示电源开关单元的断开操作。

9.如权利要求1所述的储能系统，其中，电源开关单元包括根据表示控制比特的信号而接通或断开的一个或多个开关。

10.如权利要求1所述的储能系统，其中，电源开关单元包括：第一电源开关，根据表示控制比特的信号而接通或断开；第二电源开关，通过结合第一电源开关的接通或断开操作来打开和闭合连接在参考电阻和电源电压端子之间的电路。

11.如权利要求10所述的储能系统，其中，电源开关单元还包括组合表示控制比特的信号并将计算信号输出至第一电源开关的计算单元。

12.如权利要求11所述的储能系统，其中，计算单元接收控制比特并执行OR操作。13.如权利要求11所述的储能系统，其中，计算单元包括分别接收每个控制比特的三条或更多的数据线，所述三条或更多的数据线与二极管分别串联连接并具有彼此连接的输出端。

14.一种储能系统，用于向负载供电，所述储能系统电连接到发电系统和电网，所述储能系统包括：

电池，包括多个电池单元和多个热敏电阻，所述多个热敏电阻检测所述多个电池单元的温度；

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权 利 要 求 书

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温度检测单元，对所述多个热敏电阻执行复用，通过使用参考电阻将电源电压顺序地分配给所述多个热敏电阻并输出分压的电压；和

控制单元，电连接到温度检测单元并与温度检测单元通信。15.如权利要求14所述的储能系统，其中，温度检测单元包括：复用器，对所述多个热敏电阻执行复用，并将从所述多个热敏电阻选择的热敏电阻连接到参考电阻；

电源开关单元，布置在参考电阻和电源电压端子之间；和控制信号输入单元，用于接收施加到复用器和电源开关单元二者的控制信号。16.如权利要求15所述的储能系统，其中，复用器和电源开关单元接收相同的控制信号。

17.如权利要求15所述的储能系统，其中，电源开关单元包括根据控制信号接通或断开的一个或多个开关。

18.如权利要求15所述的储能系统，其中，电源开关单元包括：计算单元，组合控制信号的比特，然后输出具有高电平或低电平的信号；第一电源开关，根据来自计算单元的输出接通或断开；和第二电源开关，通过结合第一电源开关的接通或断开操作进行操作，以打开和闭合在参考电阻和电源电压端子之间的电路。

19.如权利要求14所述的储能系统，所述储能系统还包括：电力转换单元，将从发电系统输出的电压转换为直流链电压；双向转换器，将电池的输出电压转换为直流链电压或将直流链电压转换为电池的输入电压；

直流链单元，恒定地维持直流链电压的电平；双向逆变器，将直流链电压转换为适用于电网的交流电压，并将交流电压转换为直流链电压；和

集成控制器，控制电力转换单元、双向转换器和双向逆变器。20.如权利要求19所述的储能系统，其中，集成控制器控制关于所述储能系统中电流流动的操作模式，控制单元根据集成控制器的控制来控制电池的充电和放电操作。

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说 明 书储能系统

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[0001]

本申请参照并要求于2010年9月16日在先提交到韩国知识产权局的适时被指定序列号为10-2010-0091100的申请的全部权益，该申请包含于此。

技术领域

[0002] 本发明的一个或多个实施例涉及一种储能系统。背景技术

由于环境破坏、资源枯竭等问题，所以对能够有效地使用储存的能量的系统的需

求增加。此外，对在发电过程中不导致污染的可再生能源的需求增加。储能系统是连接可再生能源、电能存储电池和存在于电网的电能的系统，已进行了许多研究以使储能系统适应于环境改变。

[0003]

发明内容

[0004] 本发明的一个或多个实施例涉及一种储能系统，该储能系统通过在多个测量位置测量温度而能够精确地检测电池的当前状态，由此可以减小和简化整个电路，并可以实现低功耗。

[0005] 另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，部分地通过描述将是明显的，或可以通过介绍的实施例的实践而明了。

[0006] 根据本发明的一个或多个实施例，一种储能系统可以包括：多个电池单元；多个热敏电阻，用于检测所述多个电池单元的温度；复用器，对所述多个热敏电阻执行复用，并将从所述多个热敏电阻中选择的热敏电阻连接到参考电阻；电源开关单元，布置在参考电阻和电源电压端子之间；控制信号输入单元，接收施加到复用器和电源开关单元二者的控制信号，控制信号输入单元接收包含在控制信号中的两个或更多控制比特。[0007] 储能系统还可以包括第一传输线和第二传输线，第一传输线传输控制信号，并且从控制信号输入单元延伸至电源开关单元，第二传输线从控制信号输入单元延伸至复用器。

[0008] 第一传输线和第二传输线可以将基本相同的控制信号分别传送至电源开关单元和复用器。

[0009] 第一传输线和第二传输线分别可以包括用于传输控制比特的三条或更多的数据线。

[0010] 第一传输线和第二传输线可以从控制信号输入单元分开并可以分别延伸到电源开关单元和复用器。

[0011] 控制信号可以连续地改变以顺序地改变将被复用器选择的热敏电阻。[0012] 控制信号可以表示复用器选择特定热敏电阻，并可以同时表示电源开关单元的ON操作。

[0013] 控制信号可以表示复用器不选择热敏电阻，并可以同时表示电源开关单元的OFF

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说 明 书

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操作。

[0014]

电源开关单元可以包括根据包含控制比特的信号而接通或断开的一个或多个开

关。

[0015]

电源关单元可以包括：第一电源开关，根据包含控制比特的信号而接通或断开；第二电源开关，通过结合第一电源开关的ON或OFF操作来打开和闭合连接在参考电阻和电

源电压端子之间的电路。

[0016] 电源开关单元还可以包括用于组合包含控制比特的信号并将信号输出至第一电源开关的计算单元。

[0017] 计算单元可以接收控制比特，然后可以执行OR操作。

[0018] 计算单元可以包括分别接收控制比特的三条或更多的数据线，所述三条或更多的数据线可以与二极管分别串联连接并具有彼此连接的输出端。[0019] 根据本发明的一个或多个实施例，一种储能系统可以与发电系统和电网结合向负载供电。所述储能系统可以包括：电池，包括多个电池单元和多个热敏电阻，所述多个热敏电阻检测所述多个电池单元的温度；温度检测单元，对所述多个热敏电阻执行复用，通过使用参考电阻将电源电压顺序地分配给所述多个热敏电阻并输出分压的电压；控制单元，连接到温度检测单元并与温度检测单元通信。[0020] 温度检测单元可以包括：复用器，对所述多个热敏电阻执行复用，并将从所述多个热敏电阻选择的热敏电阻连接到参考电阻；电源开关单元，布置在参考电阻和电源电压端子之间；控制信号输入单元，用于接收关于复用器和电源开关单元的控制信号。[0021] 复用器和电源开关单元可以接收基本相同的控制信号。

[0022] 电源开关单元包括根据控制信号接通或断开的一个或多个开关。[0023] 电源开关单元可以包括：计算单元，组合控制信号的比特，然后输出具有高电平或低电平的信号；第一电源开关，根据来自计算单元的输出接通或断开；第二电源开关，通过结合第一电源开关的ON或OFF操作进行操作，以打开和闭合在参考电阻和电源电压端子之间的电路。

[0024] 储能系统还可以包括：电力转换单元，将从发电系统输出的电压转换为直流(DC)链电压；双向转换器，将电池的输出电压转换为DC链电压或将DC链电压转换为电池的输入电压；DC链单元，恒定地维持DC链电压的电平；双向逆变器，将DC链电压转换为适用于电网的交流(AC)电压，并将AC电压转换为DC链电压；集成控制器，控制电力转换单元、双向转换器和双向逆变器。

集成控制器可以控制关于所述储能系统中电流流动的操作模式，控制单元可以根

据集成控制器的控制来控制电池的充电和放电操作。

[0025]

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面进行的详细描述，本发明更完全的理解以及本

发明许多附加优点将显而易见，且变得更好理解，在附图中，相同的标号表示相同或相似的组件，其中：

[0027] 图1是构造为本发明实施例的储能系统的结构的框图；

[0028] 图2示出了作为测量目标的电池的示意性构造以及对电池执行温度测量操作的

[0026]

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电池管理系统(BMS)的示意性构造；

[0029] 图3是执行温度测量操作的温度检测单元的详细构造的示图。

具体实施方式

[0030] 现在将详细地参照实施例，实施例的示例在附图中示出。

[0031] 图1是构造为本发明实施例的储能系统1的结构的框图。参照图1，与发电系统2和电网3结合的储能系统1向负载4供电。

[0032] 发电系统2是通过使用能源来发电的系统，发电系统2将产生的电能提供给储能系统1。发电系统2可以是太阳能发电系统、风力发电系统、潮汐能发电系统等，除了这些系统之外，发电系统2可以包括通过使用包括太阳热、地热等的可再生能源来发电的发电系统。具体地讲，通过使用太阳光线产生电能的太阳能电池可以被容易地安装在房子或工厂中，因此，太阳能电池适合于应用到可以分配到单独的房子的储能系统1。发电系统2可以包括彼此并联布置的多个发电模块，并通过每个发电模块产生电能，从而发电系统2可以是大容量能量系统。

[0033] 电网3可以包括发电站、变电站和电力传输线等。当电网3处于正常状态时，电网3向储能系统1或负载4供电，或者从储能系统1接收电能。当电网处于非正常状态时，停止从电网3向储能系统1或负载4供电，还停止从储能系统1向电网3供电。在一个实施例中，电网3可以是控制电流的流动的控制器和发电机二者。[0034] 负载4可以消耗由发电系统2产生的电能、储存在电池40中的电能或由电网3提供的电能，负载4可以是房子、工厂等。

[0035] 储能系统1可以将由发电系统2产生的电能储存在电池40中，或者可以将由发电系统2产生的电能发送到电网3。此外，储能系统1可以将储存在电池40中的电能传送至电网3，或者可以将从电网3提供的电能储存在电池40中。此外，在非正常情况下，例如，当电网3发生电力故障时，储能系统1可以执行不间断电源(UPS)操作，然后将电能提供给负载4。当电网3处于正常状态时，储能系统1可以将由发电系统2产生的电能或储存在电池40中的电能提供给负载4。

[0036] 储能系统1包括电力转换单元10、直流(DC)链单元20、双向逆变器30、电池40、电池管理系统(BMS)50、双向转换器70、第一开关80、第二开关81和集成控制器90。

[0037] 电力转换单元10电连接在发电系统2和第一节点N1之间。电力转换单元10将由发电系统2产生的电能传送至第一节点N1，并将输出电压转换为DC链电压。根据发电系统2，可以将电力转换单元10形成为转换器或整流电路。在发电系统2产生DC电的情况下，电力转换单元10可以用作用于将DC电转换为DC链电压的转换器。相反，在发电系统2产生AC电的情况下，电力转换单元10可以用作用于将AC电转换为DC电的整流电路。具体地讲，当发电系统2是太阳能发电系统时，电力转换单元10可以是用于执行最大功率点跟踪(MPPT)控制的MPPT转换器，以根据太阳辐射强度、温度等的变化来最大地获得由发电系统2产生的电能。

[0038] DC链单元20电连接在第一节点N1和双向逆变器30之间，DC链单元20恒定地维持第一节点N1处的DC链电压。因为发电系统2或电网3的瞬时压降或者负载4发生峰值负荷，所以第一节点N1处的电压电平可能不稳定。然而，需要恒定地维持第一节点处N1的

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电压，以稳定操作双向转换器70和双向逆变器30。就这点而言，可以包括DC链单元20以用于第一节点N1处的DC链电压的电平稳定，例如，可以将DC链单元20实施为电容器C。在当前实施例中，单独地布置DC链单元20。然而，在另一实施例中，可以将DC链单元20布置在双向转换器70或双向逆变器30或电力转换单元10中。DC链电压表示在第一节点N1和双向逆变器30之间以恒定电平维持的不变的DC电压。为了确保双向转换器70和双向逆变器30处于正常的操作模式，稳定DC链电压可以是优选的。

[0039] 双向逆变器30是连接在DC链单元20和第一开关80之间的电力转换器。双向逆变器30将从发电系统2或电池40输出的DC链电压转换为适用于电网3的AC电压，然后输出AC电压。此外，为了将来自电网3的电能储存在电池40中，双向逆变器30对电网3的AC电压整流，将AC电压转换为DC链电压，然后输出DC链电压。双向逆变器30可以包括用于从电网3输出的AC电压消除谐波的滤波器，并可以包括用于同步从双向逆变器30输出的AC电压的相位与从电网3输出的AC电压的相位的锁相环(PLL)电路，以防止无功功率的发生。此外，双向逆变器30可以执行以下功能：电压变化范围限制、功率因数改善、DC分量消除、瞬变现象保护等。

[0040] 电池40接收并储存由发电系统2产生的电能或来自电网3的电能，并将储存的电能提供给负载4或电网3。电池40可以由一个或多个电池单元形成。电池40可以由各种类型的电池单元形成，例如，镍镉电池、铅电池、镍金属氢(NiMH)电池、锂离子电池、锂聚合物电池等。可以根据如储能系统1所需的电量、设计条件等来确定电池单元40的数量。例如，当负载4的功耗大时，储能系统1可以包括多个电池单元40；当负载4的功耗小时，储能系统1可以仅包括一个电池40。[0041] BMS 50电连接到电池40，并根据集成控制器90的控制来控制电池40的充电和放电操作。为了保护电池40，BMS 50可以执行过充电保护功能、过放电保护功能、过电流保护功能、过电压保护功能、过热保护功能、电池平衡功能等。对于这些功能，BMS 50可以监测电池40的电压、电流、温度、剩余电量、寿命、充电状态等，并可以将相关信息传输至集成控制器90。在当前实施例中，BMS 50与电池40分开地布置，但BMS 50和电池40可以形成为集成电池组。

[0042] 双向转换器70将由电池40输出的电能的电压DC-DC转换为DC链电压，也就是说，转换为双向逆变器30需要的电压电平。此外，双向转换器70将通过第一节点N1输入的充电电能DC-DC转换为电池40需要的电压电平。这里，充电电能可以表示由发电系统2产生的电能或由电网3通过双向逆变器30提供的电能。[0043] 第一开关80和第二开关81可以串联连接，第一开关80电连接在双向逆变器30和第二节点N2之间，第二开关81电连接在第二节点N2和电网3之间，第一开关80和第二开关81根据集成控制器90的控制来执行ON/OFF操作，从而控制发电系统2和电网3之间的电流的流动。可以根据发电系统2、电网3和电池40的状态来确定第一开关80和第二开关81的ON/OFF状态。例如，在负载4需要大电量的情况下，第一开关80和第二开关81均可以接通(ON)，从而可以使用来自发电系统2的电能和来自电网3的电能。当来自发电系统2的电能和来自电网3的电能不满足负载4需要的电量时，可以使用储存在电池40中的电能。另一方面，当电网3发生电力故障时，第二开关81可以断开(OFF)，第一开关80可以接通(ON)。通过这样操作，来自发电系统2的电能或来自电网3的电能可以提供给负载

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4，从而能够防止在电网3的电线上工作的工人因已经向负载4供电然后流向电网3的电而导致触电身亡。

[0044] 集成控制器90监测发电系统2、电网3、电池40和负载4的状态，并根据监测结果来控制电力转换单元10、双向逆变器30、BMS 50、双向转换器70、第一开关80和第二开关81。此外，集成控制器90可以通过接收来自DC链单元20的DC链电压的值来监测储能系统1和负载4的状态。[0045] 如上所述，BMS 50检测与电池40相关的状态信息，将该状态信息传输至集成控制器90，并根据集成控制器90的控制来控制电池40的充电和放电操作。BMS 50可以检测关于来自电池40的电压、电流、温度等的状态信息。在下文中，将描述通过BMS 50的温度测量操作。

[0046] 图2示出了作为测量目标的电池40的构造和在电池40的不同测量位置处执行温度测量的BMS 50的构造。参照图2，电池40包括串联和并联连接的多个电池单元41以及在不同位置处执行温度测量操作的多个热敏电阻45。热敏电阻45分别设置在电池单元41的附近，例如，热敏电阻45将不同电池单元41的温度信息转换为电信号并将所述电信号传送至BMS 50。

如随后将描述的，驱动电源不是同时施加到热敏电阻45，而是顺序地施加到热敏

电阻45。例如，电源电压P1、P2、P3、...、Pn在不同的各个时间t1、t2、t3、...、tn顺序地施加到第一热敏电阻TH1、第二热敏电阻TH2、第三热敏电阻TH3、...、第n热敏电阻THn。因此，温度信号T1、T2、T3、...、Tn从第一热敏电阻TH1、第二热敏电阻TH2、第三热敏电阻TH3、...、第n热敏电阻THn在不同的各个时间t1’、t2’、t3’、...、tn’顺序地输出。例如，从第一热敏电阻TH1、第二热敏电阻TH2、第三热敏电阻TH3、...、第n热敏电阻THn顺序地输出的温度信号T1、T2、T3、...、Tn传送至BMS 50。

[0048] 包括在电池40中的电池单元41可以串联连接或并联连接以便于高输出和高容量性能，串联/并联连接可以一起使用，例如，一些电池单元41并联连接的并联块串联连接。[0049] 电池40包括用于在不同测量位置处的温度测量操作的多个热敏电阻TH1、TH2、TH3、...、THn。由于包括在具有高输出和高容量的电池40中的电池单元41的布置，在电池40中可能发生温度偏差，从而在不同的测量位置处执行温度测量操作以检测每个电池单元41的准确的温度信息。关于热敏电阻TH1、TH2、TH3、...、THn的测量位置，可以在每个电池单元41处布置一个热敏电阻45；或者，预定数量的电池单元41可以设置为一个块，然后可以在每个块处布置一个热敏电阻45。热敏电阻45可以设置在每个电池单元41的附近。例如，热敏电阻45产生与测量目标的温度对应的电压信号，并且热敏电阻45可以形成为电阻根据温度变化的电阻温度传感器。在一个实施例中，一个热敏电阻45可以测量一个电池单元41的温度。

[0050] BMS 50包括控制单元55和温度检测单元51，其中，控制单元55控制温度测量操作，温度检测单元51电连接到控制单元55并与控制单元55通信，从而温度检测单元51根据来自控制单元55的控制信号将电源电压P1、P2、P3、...、Pn顺序地分配给热敏电阻TH1、TH2、TH3、...、THn，并将热敏电阻TH1、TH2、TH3、...、THn的温度信号T1、T2，、T3、...、Tn顺序地传送至控制单元55。

[0047] [0051]

图3是执行温度测量操作的温度检测单元51的详细构造的示图。参照图3，温度

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检测单元51包括：控制信号输入单元140，控制信号b1、b2和b3施加到控制信号输入单元140；电源开关单元120，根据控制信号b1、b2和b3将电源电压Vcc接通/断开(ON/OFF)；复用器110，对热敏电阻TH1、TH2、TH3、...、THn执行选择操作，复用器110根据控制信号b1、b2和b3通过使用上拉电阻130(上拉电阻130可以与权利要求中的参考电阻对应)来执行电压分配。

从控制单元55输出的控制信号b1、b2和b3可以施加到控制信号输入单元140，

并可以包括两个或更多比特。例如，控制信号输入单元140可以包括用于构造与控制单元55的接口的端子(未示出)，或者控制信号输入单元140可以不具有单独的端子，而是可以形成为用于接收控制信号b1、b2和b3的数据线L11、L12和L13。[0053] 施加到控制信号输入单元140的控制信号b1、b2和b3通过第一传输线L11、L12和L13传送至电源开关单元120，并通过第二传输线L21、L22和L23传送至复用器110。例如，第一传输线L11、L12、L13和第二传输线L21、L22和L23可以形成为通过其传送控制信号b1、b2和b3的三条或更多的数据线L11、L12、L13、L21、L22和L23。通过第一传输线L11、L12、L13和第二传输线L21、L22和L23，基本相同的控制信号b1、b2和b3施加到电源开关单元120和复用器110。也就是说，电源开关单元120和复用器110根据从控制单元55输出的控制信号b1、b2和b3而被同时控制。[0054] 电源开关单元120包括：计算单元125，通过组合控制信号b1、b2和b3的比特产生输出信号；第一电源开关121，根据从计算单元125输出的信号接通或断开；第二电源开关122，通过结合第一电源开关121操作来打开和闭合电源电压端子P和上拉电阻130之间的电路。

[0055] 计算单元125可以接收控制信号b1、b2和b3的比特，然后可以执行OR操作。更详细地讲，计算单元125可以包括分别接收控制信号b1、b2和b3的比特的三条或更多的数据线L11、L12和L13，数据线L11、L12和L13分别与二极管D1、D2和D3串联连接并具有彼此连接的输出端。也就是说，二极管D1、D2和D3分别与接收控制信号b1、b2和b3的比特的数据线L11、L12和L13串联连接，并且二极管D1、D2和D3的输出端彼此连接，然后连接到第一电源开关121。[0056] 例如，二极管D1、D2和D3可以分别并联连接到接收控制信号b1、b2和b3的比特的数据线L11、L12和L13，并且二极管D1、D2和D3的输出端可以彼此连接，然后可以执行OR门操作。这里，当控制信号b1、b2和b3的比特中的一个具有高电平时，无论其他比特的电平，第一电源开关121都接通，基极电流在连接到第一电源开关121的端子的第二电源开

[0052]

关122中流动，第二电源开关122接通。例如，第一电源开关121和第二电源开关122可以分别形成为PNP晶体管和NPN晶体管，并且第一电源开关121的集电极端子和第二电源开关122的基极端子可以形成公共节点。[0057] 因此，如果控制信号b1、b2和b3的任何比特具有高电平，则电源电压Vcc提供到复用器110。同时，如果控制信号b1、b2和b3的全部比特具有低电平，则第一电源开关121和第二电源开关122断开，并且切断向复用器110的供电。例如，第一电源开关121和第二电源开关122可以形成为诸如双极结型晶体管(BJT)或场效应晶体管(FET)的晶体管。[0058] 复用器110将包括在电池40中的多个热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)中的一个连接到上拉电阻130。上拉电阻130表示与热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)执行电压分配

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的参考电阻。

[0059] 上拉电阻130通过电源开关单元120连接到电源电压端子P。上拉电阻130的一端连接到电源电压端子P，电源电压Vcc根据电源开关单元120的操作被提供到上拉电阻130或被切断。根据电源开关单元120的ON/OFF操作，电源电压Vcc被提供到上拉电阻130和热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)中通过复用器110选择的一个热敏电阻45，从而在上拉电阻130和从热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)中选择的热敏电阻45之间执行电压分配，然后热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)的温度信号T1、T2、...、T7通过复用器110的输出端OUT输出至控制单元55。[0060] 这里，接收电源电压Vcc的热敏电阻45由复用器110选择，并且来自选择的热敏电阻45的输出信号输出至控制单元55。复用器110根据控制信号b1、b2和b3顺序地选择热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)，从而热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)的温度信号T1、T2、...、T7顺序地输出至控制单元55。[0061] 控制单元55从热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)的温度信号T1、T2、...、T7获得关于电池单元41的状态信号，检测诸如过热的非正常状态或检测过充电状态，并与集成控制器90协作来控制每个电池单元41的充电和放电操作。

复用器110的输入端子IN1、IN2、...、.IN7连接到热敏电阻45(TH1、TH2、...、

TH7)。热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)的一端分别连接到复用器110的输入端子IN1、IN2、...、.IN7，热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)的另一端接地。[0063] 复用器110通过复用热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)的端部，与上拉电阻130一起顺序地分配电源电压Vcc。由热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)中通过复用器110选择的热敏电阻45分配的电压通过复用器110的输出端子OUT输出至控制单元55。根据通过复用器110执行的关于热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)的顺序复用，上拉电阻130和每个热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)形成闭合电路。闭合电路因上拉电阻130和从热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)中选择的热敏电阻45执行电源电压Vcc的分配。[0064] 例如，复用器110的第一输入端子IN1至第七输入端子IN7分别连接到第一热敏电阻45TH1至第七热敏电阻45TH7。复用器110的输出端子OUT可以连接到控制单元55。复用器110构造上拉电阻130和热敏电阻45被电源电压Vcc驱动的闭合电路，其中，根据输入至复用器110的MUX端子M1、M2和M3的控制信号b1、b2和b3从第一热敏电阻45TH1至第七热敏电阻45TH7中选择所述热敏电阻45。然后，通过上拉电阻130和选择的热敏电阻45的分压电阻从电源电压Vcc分配的电压通过复用器110的输出端OUT输出。[0065] 输入至复用器110的控制信号b1、b2和b3顺序地改变从热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)中选择的热敏电阻45。例如，根据通过复用器110的选择操作，热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)顺序地连接到上拉电阻130。[0066] 例如，复用器110可以形成为逻辑电路，在该逻辑电路中，控制信号b1、b2和b3与热敏电阻45(TH1、TH2、...、TH7)之间的对应关系被记录，其中，控制信号b1、b2和b3从控制单元55输出，热敏电阻45根据控制信号b1、b2和b3被顺序地选择。表1示出了控制信号b1、b2和b3与被顺序地选择的热敏电阻45之间的对应关系的示例。

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表1

CN 102403753 ACN 102403757 A

说 明 书

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例如，当控制信号是包含三个比特的二进制数时，000控制信号表示电源开关单元120为断开的状态，并且未执行温度测量操作。001-111控制信号涉及接通电源开关单元120、执行温度测量操作和选择第一热敏电阻45TH1至第七热敏电阻TH7。[0070] 例如，000-111控制信号可以以规则的间隔连续地改变，以顺序地改变将由复用器110选择的第一热敏电阻45TH1至第七热敏电阻45TH7。这里，000控制信号表示复用器110不选择第一热敏电阻45TH1至第七热敏电阻45TH7，同时表示电源开关单元120的OFF操作。001-111控制信号表示复用器110从第一热敏电阻45TH1至第七热敏电阻45TH7中选择特定热敏电阻45，同时表示电源开关单元120的ON操作。

[0071] 布置的热敏电阻45的数量可以与电池40的将被检测的温度的数量对应，用于配置控制信号的控制比特的数量可以增加或减少，以与将被控制的热敏电阻45的数量对应。[0072] 虽然未在图3中示出，但从复用器110输出的温度信号T1、T2、...、Tn可以经过适当的处理，然后可以被输入至控制单元120，所述适当的处理包括用于消除高频噪音分量的过滤器、信号放大器和用于将温度信号T1、T2、...、Tn转换为数字信号的模拟数字转换器。[0073] 根据本发明的实施例，在包括电池单元41的储能系统1中，在多个测量位置处执行温度测量操作，从而可以准确地检测电池单元41的当前状态，然后可以精确地控制充电和放电操作。具体地讲，由于根据电池单元41的布置的温度偏差，包括电池单元41的储能系统1可能无法准确地检测每个电池单元41导致的过热状态。[0074] 就这点而言，根据本发明的实施例，在多个测量位置执行温度测量操作，从而检测每个电池单元41的准确的温度状态，并且在每个测量位置处，在每个热敏电阻45中没有分开构造驱动电路和测量电路，而是通过使用复用器110构造单一的电路。通过这样构造，能够防止电路规模增大，并能够减小和简化包括电路装置、布线等的整个构造。[0075] 以这种方式，与在每个热敏电阻45中单独构造驱动电路和测量电路的情况相比，热敏电阻45共享温度检测电路，从而温度测量操作可以更准确。例如，在用于与热敏电阻45的电阻元件一起执行电压分配的上拉电阻130单独地形成在每个热敏电阻45中的情况下，由于上拉电阻130的电阻特性可能发生偏差误差。根据本发明的实施例，用于与热敏电阻45的电阻元件一起执行电压分配的上拉电阻130在热敏电阻45之间被共享，从而可以

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说 明 书

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完全地防止由于上拉电阻130的电阻特性导致的偏差误差。[0076] 根据本发明的实施例，仅在执行温度测量操作时，电压Vcc间歇地施加到热敏电阻45，从而能够降低电源电压Vcc被热敏电阻45消耗的平均功率，并且能够实现低功耗。也就是说，用于提供/切断电源的电源开关单元120布置在电源电压Vcc和热敏电阻45之间，并可以根据控制信号接通/断开，从而可以防止在未执行温度测量操作时的功耗。[0077] 应该理解的是，这里描述的示例性实施例应当仅以描述的意义来考虑，并且不用于限制的目的。在每个实施例中的特征或方面的描述通常应被认为适用于在其他实施例中的其他相似的特征或方面。

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说 明 书 附 图

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图1

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说 明 书 附 图

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图2

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说 明 书 附 图

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图3

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