CN110086242A - 电力提供装置及给外部设备提供电力的电池包 - Google Patents

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Abstract

提供了一种电力提供装置以及一种给外部设备提供电力的电池包。所述电力提供装置包括：电力提供电路，用于接收外部电力和电池电力，并且向负载输出包括电池电力或者外部电力的至少一个的电力；以及电池包，其耦接到电力提供电路，所述电池包包括多个电池，所述电池被布置成包括第一电池组和第二电池组的多个电池组，并且被配置为提供电池电力。其中，所述电池包被配置为根据外部电源的状态、负载的状态、第一电池组的状态，或第二电池组的状态中的至少一个，选择性地将第一电池组的电力或第二电池组的电力作为电池电力而提供给电力提供电路。

Description

电力提供装置及给外部设备提供电力的电池包
本申请是申请日为2013年04月18日、申请号为201310136152.X、发明名称为“电力提供装置及给外部设备提供电力的电池包”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明实施例的方面涉及电力提供装置及其控制方法，以及给外部设备提供电力的电池包。
背景技术
电力提供装置是用于暂时供电的装置，从而当向负载提供电力的电源中发生异常情况(例如停电(blackout))时，防止负载的损坏或保存负载处理的数据。
电力提供装置包括用于储存电能的内部电池。如上所述，当在用于给负载提供电力的电源中发生异常情况时，电力提供装置将存储在电池的电能提供给负载。此外，电力提供装置包括控制电池的电池控制器，以用于检测电池的状态，或控制电池的充电/放电操作。
发明内容
本发明实施例的方面提供了一种电力提供装置及其控制方法，其中，所述电力提供装置包括能够在停电期间或者在特定的时间段期间稳定地向负载提供电力的、电池的多个电池组。
根据本发明的实施例，电力提供装置包括：电力提供电路，其被配置为接收来自于外部电源的第一电力，接收电池电力，并且向外部负载输出包括电池电力或者第一电力中的至少一个的第二电力；以及耦接到电力提供电路的电池包(battery pack)，电池包包括多个电池，所述电池被布置成包括第一电池组和第二电池组的多个电池组，并且被配置为提供电池电力，其中，所述电池包被配置为根据外部电源的状态、外部负载的状态、第一电池组的状态，或第二电池组的状态中的至少一个，选择性地将第一电池组的电力或第二电池组的电力作为电池电力而提供给电力提供电路。
电力提供装置可以进一步包括：控制器，其被配置为根据外部电源的状态、外部负载的状态、第一电池组的状态，或第二电池组的状态中的至少一个来控制电力提供电路和电池包，其中，所述电池包可以进一步包括电池管理系统，其被配置为根据来自控制器的电池控制信号而控制第一电池组和第二电池组的每个的充电和放电。
在一个实施例中，电力提供电路包括：输入端，其被配置为接收第一电力；输出端，其被配置来输出第二电力；第一电力转换器，其耦接到输入端和第一节点之间，并且被配置为将第一电力转换成具有适合于给电池充电的电压的经转换的第一电力，并且向第一节点输出经转换的第一电力；以及第二电力转换器，其耦接在第一节点和输出端之间，并且被配置成将经转换的第一电力或电池电力转换为具有适合于由外部负载使用的电压的第二电力，并且向输出端输出第二电力，并且第一电池组和第二电池组被选择性地电耦接到第一节点。
电力提供电路可以进一步包括旁路电路，其耦接在输入端和输出端之间，并且被配置为响应于来自控制器的旁路控制信号，而在没有转换的情况下将第一电力传送到输出端。
电力提供电路可以进一步包括：第一开关，其插入在输入端和第一电力转换器之间，并且被配置为响应于来自控制器的第一开关控制信号，将输入端电耦接到第一电力转换器；以及第二开关，其被插入到第二电力转换器和输出端之间，并且其被配置为响应于来自控制器的第二开关控制信号，将第二电力转换器电耦接到输出端。
在一个实施例中，所述电池包进一步包括：第一电池组开关，其被插入在第一节点和第一电池组之间，并且被配置为响应于来自电池管理系统的第一电池组开关控制信号，将第一电池组电耦接到第一节点；以及第二电池组开关，其被插入在第一节点和第二电池组之间，并且被配置为响应于来自电池管理系统的第二电池组开关控制信号，将第二电池组电耦接到第一节点，并且所述电池管理系统被配置为根据电池控制信号来生成第一和第二电池组开关控制信号。
控制器可以被配置为：根据外部源或外部负载的状态中的至少一个，确定第一紧急情况或与第一紧急情况不同的第二紧急情况的发生。
控制器可以被配置为：当控制器确定第一紧急情况发生时，生成电池控制信号，以选择性地对第一电池组或第二电池组进行放电，使得第二电力包括第一电池组或第二电池组的电力，并且将第一和第二电池组中的非选定的一个操作在待机模式下；确定第一紧急情况是否已结束；在第一紧急情况已结束之后，生成电池控制信号，以停止对第一和第二电池组中所选择的一个进行放电；以及在第一和第二电池组之间选择来进行放电。
在一个实施例中，控制器被配置为动态的在第一和第二电池组之间选择来进行放电。
在一个实施例中，电力提供电路被配置为同时提供第一电力和第一电池组或第二电池组的电力，使得第二电力包括第一电池组或第二电池组的电力和第一电力。
控制器可以被配置为：相互比较多个电池组的荷电状态(SOC)值；当多个电池组中的一个的SOC值是所述多个电池组的所有SOC值中的最大值时，生成电池控制信号，以对电池组中的所述一个进行放电，使得第二电力包括电池组的所述一个的电力，并且将多个电池组中的所有其他电池组操作为待机模式；确定第一紧急情况或第二紧急情况是否已经结束；并且在第一紧急情况或者第二紧急情况已经结束之后，生成电池控制信号，以停止对多个电池组中的所述一个的放电。
控制器可以被配置为：相互比较多个电池组的放电次数(discharge number)；当多个电池组中的一个的放电次数是放电次数中最小的一个时，产生电池控制信号，以对所述多个电池组中的所述一个进行放电，并且将所述多个电池组的所有其他的电池组操作在待机模式下；确定第一紧急情况或第二紧急情况是否已完成；并且在第一紧急情况或第二紧急情况已经完成之后，生成电池控制信号，以停止对所述多个电池组中的所述一个的放电。
在一个实施例中，控制器被配置为：相互比较多个电池组的温度；当多个电池组中的一个的温度是所述多个电池组的温度中最小的一个时，产生电池控制信号，以对电池组中的所述一个进行放电，使得第二电力包括电池组中的所述一个的电力，并且将所述多个电池组的所有其他的电池组操作在待机模式下；确定第一紧急情况或第二紧急情况是否已完成；并且在第一紧急情况或第二紧急情况已经完成之后，生成电池控制信号，以停止对所述多个电池组中的所述一个的放电。
控制器可以被配置成：当发生外部电源的停止时，确定发生第一紧急情况；并且当外部负载的电力要求大于外部电源的电力时，确定发生第二紧急情况。
在一个实施例中，所述电池包进一步包括：第一温度传感器，其被配置成感应第一电池组的温度，并且将第一电池组的感应温度发送到电池管理系统；以及第二温度传感器，其被配置为感应第二电池组的温度，并且将第二电池组的感应温度发送到电池管理系统。
根据本发明的另一实施例，为外部设备提供电力的电池包包括：多个电池，其被布置成多个电池组；以及电池管理系统，其被配置为：监视每个电池组的状态，每个状态包括相应一个电池组的荷电状态(SOC)、放电次数、或温度中的至少一个；监视外部设备的状态；根据每个电池组的状态和外部设备的状态，从电池组中选择至少一个电池组，以将其电力释放到外部设备；以及控制未选择的其它电池组，以操作在待机模式下。
电池包可进一步包括多个开关，其中，每个开关被耦接到相应一个电池组和输出节点之间，并且电池管理系统被配置成控制开关来选择性地将电池组耦接到输出节点。
电池管理系统可以被配置为：相互比较电池组的荷电状态(SOC)值；并且当一个电池组中的SOC值是所有电池组的SOC值中的最大一个时，选择所述一个电池组，以将其电力释放到外部设备，并且将电池组中的所有其他电池组操作在待机模式下。
电池管理系统可以被配置为：相互比较电池组的温度值；当一个电池组的温度值是所有电池组的温度值中最低的一个时，选择所述一个电池组，以将其电力释放到外部设备，并且将电池组中的所有其他电池组操作在待机模式下。
电池管理系统可以被配置为：相互比较电池组的放电次数；当一个电池组的放电次数是所有电池组的放电次数中最小的一个时，选择所述一个电池组，以将其电力释放到外部设备，并且将电池组中的所有其他电池组操作在待机模式下。
如上所述，根据本发明的实施例的各方面，在电力提供装置中提供的电池被形成在多个电池组中，并且因此，根据紧急情况的类型或者电池组的状态，在至少一个电池组操作在电力提供模式下的同时，其他的电池组可以操作在待机模式下，从而使得可以将电力稳定地提供给负载。
附图说明
所附附图示出了本发明的示例性实施例，并且与说明书一起来解释本发明实施例的各个方面。应该理解的是，这些附图仅仅描述了根据本公开的某些实施例，因此，其不被解释为用于限制本发明的范围。
图1是示出了根据本发明的一个实施例的电力提供装置的框图。
图2A至2C示出了根据电力的变化的第一和第二电池组的运行状态。
图3是示出了根据本发明的另一实施例的电力提供装置的框图。
图4A至图4B是示出了根据本发明的一个实施例的电力提供装置的控制方法的流程图。
图5是示出了根据本发明的另一实施例的电力提供装置的控制方法的流程图。
图6是示出了根据本发明的另一实施例的电力提供装置的控制方法的流程图。
图7是示出了根据本发明的另一实施例的电力提供装置的控制方法的流程图。
图8是示出了根据本发明的另一实施例的电力提供装置的框图。
图9是示出了根据本发明的另一实施例的电力提供装置的框图。
图10是示出了根据本发明的另一实施例的电力提供装置的框图。
具体实施方式
现在将参考附图来对本发明实施例的各方面进行更充分地描述，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明不限于此，并且应该理解的是，在不脱离所附权利要求(及其等同物)的精神和范围的情况下，可以对本发明进行形式和细节上的各种变化。在下文中，类似的附图标记表示类似的元件，并且可省略对其的重复描述。
这里所使用的诸如“第一”和“第二”的术语仅仅是为了描述各种构成元件，并且构成元件并不受限于所述术语。术语可以仅仅用于将一个构成元件与另一个构成元件相区分的目的。
本说明书中所使用的术语被用于说明特定的示例性实施例，但是其不限制本发明构思。因此，除非在上下文中另有明确规定，否则在本说明书中的单数表达包括复数的表达。此外，诸如“包括”或“包含”的术语可以被解释为表示特定的特征、数量、步骤、操作、构成元件、或它们的组合，但是不会被解释为排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、构成元件、或它们的组合的存在或添加的可能性。
在整个说明书中，当第一元件被称为被“耦接”(例如，电耦接或连接)到第二元件时，第一元件可以直接耦接到第二元件，或者通过一个或多个中间元件而间接地耦接到第二元件。
图1是示出了根据本发明的实施例的电力提供装置的框图。
参考图1，根据本实施例的电力提供装置1包括电力提供电路10、电池包14和控制单元17。此外，电力提供装置1包括输入端“in”和输出端“out”。
来自外部电源(例如，电网或发电机)的电力可以被施加到输入端“in”以提供给负载。
输出端“out”可以耦接到负载，以将外部电力输出到负载。此外，当发生了停电时(例如，由外部电源的故障引起的停电)或者产生过载时(例如，在特定时间段期间，提供的电力超过最大提供电力的过载)，输出端“out”可以被提供有存储在电池15中的电能，以向负载输出第一AC电力。
电力提供电路10为负载和电池管理系统(BMS)16的操作提供电力。电力提供电路10可以包括旁路电路11、第一开关元件SW1-1、第二开关元件SW1-2、第一电力转换单元12和第二电力转换单元13。
旁路电路11可以被耦接在输入端“in”和输出端“out”之间，并且可以在没有转换的情况下，将外部电力直接传送到输出端“out”。
第一开关元件SW1-1被控制为将来自输入端“in”的外部电力选择性地提供给第一电力转换单元12。当第一开关元件SW1-1处于ON(导通)状态时，其将外部电力提供给第一电力转换单元12。当第一开关元件SW1-1处于OFF(关断)状态时，其停止将外部电力提供给第一电力转换单元12。第一开关元件SW1-1的ON/OFF操作可以由控制单元17来控制。
第一电力转换单元12被耦接在第一开关元件SW1-1和第一节点N1之间，并且将接收的外部电力转换为第一DC电力，以及将第一DC电力输出到第一节点N1。换句话说，第一电力转换单元12可以是用于将AC转换为DC的整流器或转换器。在转换到第一DC电力的过程中，第一电力转换单元12以可用于对电池15进行充电的电压来提供第一DC电力。
第二电力转换单元13被耦接在第一节点N1和第二开关元件SW1-2之间。第二电力转换单元13将来自第一电力转换单元12或来自存储在电池15中的电能的第一DC电力转换为第一AC电力，并且输出第一AC电力。换言之，第二电力转换单元13可以是将DC转换为AC的逆变器。在转换到第一AC电力的过程中，第二电力转换单元13以负载可用的电压来提供第一AC电力。此外，第二电力转换单元13可以提供其它功能，诸如控制第一AC电力的幅度和/或相位，使得其以与外部电力基本上相同的幅度和/或相位来输出。
第二开关元件SW1-2被控制为使得从第二电力转换单元13输出的第一AC电力被选择性地提供到输出端“out”。当第二开关元件SW1-2处于ON状态时，其将第一AC电力提供给输出端“out”。当第二开关元件SW1-2处于OFF状态时，其停止将第一AC电力提供给输出端“out”。第二开关元件SW1-2的ON/OFF操作可以由控制单元17来控制。
电池包14存储电能，并且对于紧急情况，将存储的电能提供给负载。紧急情况可以被表征为不同的类型。例如，本发明的实施例将紧急情况表征为第一紧急情况或第二紧急情况。第一紧急情况可以是由于外部电源的故障而导致的停电的情况，或者由于过载而引起停电的情况。第二紧急情况可以是由于，例如在特定的时间段，负载的突然变化而导致负载电力超过所提供的电力的情况。上述例子的第二紧急情况的特定时间段可以是，例如，夏季的中午至下午2时之间的时间段、冬季的晚上10点到午夜之间的时间段、夏季的7月至8月之间的时间段、或冬季的12月至2月之间的时间段。特定的时间段并不限于上述的实施例。另外，第二紧急情况可以是外部负载的要求大于外部电源的电力或者接近外部电源的可用电力的情况。
在本实施例中，电池包14包括电池15、BMS 16、第三开关元件SW2-1、和第四开关元件SW2-2。
电池15是可再充电的二次电池。可以通过串联和/或并联连接多个电池单元，或通过串联和/或并联连接电池模块来形成电池15，其中，每个电池模块包括多个电池单元。因为当发生紧急情况时电池15提供电能给负载，所以表现出大容量特征的电池单元可以被用作所述电池单元。电池15可以包括至少一个电池单元。电池15可以是可再充电的二次电池，如镍-镉电池、镍金属氢化物(Ni MH)电池、锂离子电池、以及锂聚合物电池。
在本发明的实施例中，电池15被划分成多个电池组。例如，在本实施例中，电池15被划分成第一电池组15-1和第二电池组15-2。第一电池组15-1可以包括至少一个电池并且第二电池组15-2可以包括至少一个电池。此外，当存在N个数量的电池时，至少一个电池可以被选择作为第一电池组15-1，并且其它电池可以被选择作为第二电池组15-2(或者可以进一步被划分为其他电池组)。根据，例如，紧急情况的类型、电池的温度、电池的放电历史、电池的荷电状态等等，第一电池组15-1和第二电池组15-2可以以不同的模式来操作。
此外，在本发明的实施例中，电池15被定义为包括第一动态电池组和第二动态电池组。第一动态电池组被定义为在电力提供模式下操作的电池组(例如，第一电池组15-1或第二电池组15-2)，并且第二动态电池组被定义为在待机模式下操作的电池组(例如，第一电池组15-1或第二电池组15-2)。
控制单元17可以根据紧急情况的类型、每个电池的荷电状态(SOC)、电池组在电力提供模式下操作的频率(例如，放电次数)、电池的温度及其组合等，而不同地将电池15中的电池(例如，电池组)分配到第一和第二动态电池组中的一个。此外，控制单元17可以在电力提供装置1的操作期间改变第一或第二动态电池组的分配。
当存储在被分配给第一动态电池组的电池组的电能的供给量不足以支持负载(例如，在电流容量或电力容量不足)时，存储在被分配给在待机模式下操作的第二动态电池组的电池组中的电能可以被提供给负载(例如，替代地或额外地提供)。
当存储在分配给第一动态电池组的第一电池组15-1或第二电池组15-2中的电能被提供给负载的同时，可以给被分配给第二动态电池组的第二电池组15-2或第一电池组15-1进行再充电(或者使其在待机模式下操作)。
下面的示例描述了用于进一步描述本发明的各方面的本发明的实施例的可能实现方式。
在一个实施例中，当发生第一紧急情况时，第一电池组15-1被分配给第一动态电池组，以操作在电力提供模式下，并且第二电池组15-2被分配给第二动态电池组，以操作在待机模式下。在此，在第一紧急情况下，第一电池组15-1将所存储的电能提供给负载。当第一紧急情况完成时，利用电能给第一电池组15-1再充电。
此外，当发生第二紧急情况时，第二电池组15-2可被分配给第一动态电池组，以操作在电力提供模式下，并且第一电池组15-1可被分配给第二动态电池组，以操作在待机模式下。在此，在第二紧急情况下，第二电池组15-2将存储的电能提供给负载。
作为另一示例，在第二紧急情况下，来自输入端“in”的外部电力可以通过旁路电路11而被传送到输出端“out”，并且并行地(或同时)，存储在第二电池组15-2中的电能可以被提供给负载。当第二紧急情况完成时，可以利用电能对第二电池组15-2再充电。
作为另一示例，当第一紧急情况和第二紧急情况定义一个周期时，在第一周期和第二周期中的电池组15的操作可以如下所示。
当第一周期的第一紧急情况发生时，第一电池组15-1可以被分配给第一动态电池组，并且第二电池组15-2可以被分配给第二动态电池组。当第一周期的第二紧急情况发生时，第二电池组15-2可以被分配给第一动态电池组，并且第一电池组15-1可以被分配给第二动态电池组。
当发生对应于第二周期的第一或第二紧急情况(在第一周期的紧急情况完成之后，电力提供装置1在其间正常工作)时，如果发生第二周期的第一紧急情况，则第二电池组15-2可以被分配到第一动态电池组，并且第一电池组15-1可以被分配给第二动态电池组。此外，如果发生第二周期的第二紧急情况，则第一电池组15-1可以被分配到第一动态电池组，并且第二电池组15-2可以被分配到第二动态电池组。
现在参照图2A至2C，图2A至2C是示出了包括第一和第二周期的、根据电力变化的电力提供装置1的操作状态的视图，在其中，图2A示出了提供的电力和负载电力，图2B示出了在紧急情况下的第一电池组15-1的操作状态，并且图2C示出了在紧急情况下的第二电池组15-2的操作状态。虽然图2A至2C示出的是，在第一和第二周期中首先发生第一紧急情况，并且然后才发生第二紧急情况，但是本发明不限于此，例如，可以首先发生第二紧急情况，并且可以然后发生第一紧急情况。此外，相同的单个周期中，相同的紧急情况可以发生多次。
首先，以下将描述当发生第一周期的第一或第二紧急情况时，第一电池组15-1和第二电池组15-2的操作。
当第一周期的第一紧急情况发生时，第一电池组15-1(被分配到第一动态电池组)操作在电力提供模式下，并且第二电池组15-2(被分配给第二动态电池组)操作在待机模式下。
在图2B中，第一电池组15-1的区段201是跨越在其中发生了停电，并且电力提供装置1返回到正常状态的时间的区段。区段201可以被划分成区段201-1和区段201-2。区段201-1是在其中实际发生停电的区段，并且区段201-2是在其中停电结束并且电力提供装置1返回到正常状态的区段。在图2B中，由第一电池组15-1进行的电力提供可能在区段201-1结束时没有立即结束，而其可以在区段201-2中逐渐减小，直到电力提供装置1返回到正常状态或保持在正常状态达到一定(或预定)的时间。
当第一周期的第二紧急情况发生时，第二电池组15-2(现在被分配给第一动态电池组)操作在电力提供模式下，并且第一电池组15-1(现在被分配给第二动态电池组)操作在待机模式下。
在图2C中，第二电池组15-2的区段202是跨越在其中负载所需要的电力超过(或达到、或接近)所提供的电力，并且电力提供装置1返回到正常状态的时间的区段。区段202可以被分割为区段202-1和区段202-2。区段202-1是从负载电力超过所提供的电力的时间点(例如，由于在特定的时间段中，负载的突然变化)到负载电力返回到正常状态的时间点的区段。在这种情况下，区段202的时间点，即，当发生第二紧急情况时的时间点可以是如图2A中所示，当提供的电力与负载电力匹配的时间点，或者是在提供的电力与负载电力匹配的时间点之前的时间点。区段202-2是在其中，在负载电力返回到正常状态之后电力提供装置1返回到正常状态的区段。在图2C中，由第二电池组15-2进行的电力提供可能没有在区段202-1结束时立即结束，并且其可以在区段202-2中逐渐减小，直到电力提供装置1返回到正常状态，或保持预定的时间为止。
接下来，将描述当第二周期的第一或第二紧急情况发生时，第一和第二电池组15-1和15-2的操作。
不同于第一周期，当发生第二周期的第一紧急情况时，第二电池组15-2操作在电力提供模式下(即，其被分配到第一动态电池组)，并且第一电池组15-1操作在待机模式下(即，其被分配到第二动态电池组)。此外，当发生第二周期的第二紧急情况时，第一电池组15-1操作在电力提供模式下(即，其被分配到第一动态电池组)，并且第二电池组15-2操作在待机模式下(即，其被分配到第二动态电池组)。
在发生第一和第二周期的紧急情况时，切换第一和第二动态电池组的分配的原因是用于防止(或减少)由于任何一个电池组在电力提供模式或待机模式下的连续操作而造成的电池组的不平衡。虽然结合图2A至2C描述的实施例以上述方式来分配电池组，但是在其它实施例中，也可以以其他方式来确定电池组的分配(其示例将如下所述)。
在一个实施例中，当发生第一或第二紧急情况时，第一和第二电池组15-1和15-2(或更多)的荷电状态(SOC)被相互比较。根据比较的结果，第一和第二电池组15-1和15-2中具有较大SOC的任何一个可以被分配到第一动态电池组，并且具有较低SOC的一个可以被分配给第二动态电池组。当第一和第二电池组15-1和15-2的SOC相同时，可以例如如上所述根据紧急情况的类型来确定第一和第二动态电池组的分配。第一和第二电池组15-1和15-2的SOC的测量和比较可以通过BMS 16来执行，这将在以下进行描述。可替换地，电池组的SOC可以与参考荷电状态来进行比较，并且可以根据这样的比较来完成对第一和第二动态电池组的分配。
在一个实施例中，当第一或第二紧急情况发生时，确定在之前的紧急情况期间，第一和第二电池组15-1和15-2(或更多)作为第一动态电池组操作的频率(即，确定之前的放电操作的次数)。然后，第一和第二电池组15-1和15-2中的具有作为第一动态电池组操作的较低频率的任何一个可以被分配给第一动态电池组，而其他的电池组可被分配给第二动态电池组。或者，电池组的放电频率可以与参考的放电频率进行比较，并且可以根据这样的比较来完成对第一和第二动态电池组的分配。
在一个实施例中，当第一或第二紧急情况发生时，确定第一和第二电池组15-1和15-2(或更多)的当前温度，并且进行相互比较。然后，第一和第二电池组15-1和15-2中具有较低温度的任何一个可以被分配给第一动态电池组，而其他的电池组可以被分配给第二动态电池组。或者，电池组的温度可以与参考温度进行比较，并且可以根据这样的比较来完成对于第一和第二动态电池组的分配。
现在参照图3，图3是示出了根据本发明的另一实施例的电力提供装置的框图。由于根据本实施例的电力提供装置可以包括与在此公开的其它实施例所描述的结构相同(或基本相同)的结构，所以通过参考在其他实施例(例如，结合图1描述的实施例)中描述的相应方面来给出对于图3中的电力提供装置的特定方面的描述。
为了测量第一和第二电池组15-1和15-2的温度，第一温度传感器18-1和第二温度传感器18-2可以被包括在电池包34中。第一和第二温度传感器18-1和18-2可以是热敏电阻器，但是其不限于此。
现在参照回图1，第三开关元件SW2-1可以选择性地将第一节点N1耦接到第一电池组15-1，以将电能存储在第一电池组15-1中或者自第一电池组15-1释放电能。当第三开关元件SW2-1处于ON状态，并且正在发生紧急情况时，存储在第一电池组15-1中的电能可以被提供给第二电力转换单元13。在紧急情况结束之后，第三开关元件SW2-1可以被切换到OFF状态。当第三开关元件SW2-1处于ON状态，并且没有发生紧急情况时，可以利用来自第一电力转换单元12的第一DC电力来对第一电池组15-1进行再充电。可以通过BMS 16来控制第三开关元件SW2-1的ON/OFF操作。
第四开关元件SW2-2可以选择性地将第一节点N1耦接到第二电池组15-2，以将电能存储在第二电池组15-2中或者自第二电池组15-2释放电能。当第四开关元件SW2-2处于ON状态，并且正在发生紧急情况时，存储在第二电池组15-2的电能可以被提供给第二电力转换单元13。在第二紧急情况结束之后，第四开关元件SW2-2可以保持在(或切换回)ON状态，从而可以利用来自第一电力转换单元12的第一DC电力来对第二电池组15-2进行再充电。可以通过BMS 16来控制第四开关元件SW2-2的ON/OFF操作。
BMS 16控制电池15的充电和放电。此外，BMS 16可以作为保护电路操作。BMS 16可以包括：用于感应电池15的每个电池中的电压、电流、和/或温度的模拟前端(AFE)(未示出)；以及微计算机(未示出)，其用于控制AFE的操作，并且将数据传送到控制单元17或外部监视装置(未示出)。当电池15进行充电或放电操作时，BMS 16可以执行感应和通信操作，并且，当电池15处于正常状态时，可以执行感应和通信操作。
此外，BMS 16可以根据例如，紧急情况的类型、电池组的状态、或它们的组合来输出用于切换第三开关元件SW2-1或第四开关元件SW2-2的开关控制信号。例如，如上结合实施例所述，当从控制单元17接收到指示第一紧急情况发生的信号时，BMS 16可以输出控制信号，以将第三开关元件SW2-1导通。此外，在这个例子中，当从控制单元17接收到指示第二紧急情况发生的信号时，BMS 16可以输出控制信号，以将第四开关元件SW2-2导通。在此，当从控制单元17接收到指示第一或第二紧急情况终止的信号时，BMS 16可以将第三或第四开关元件SW2-1或SW2-2导通，以对第一或第二电池组15-1或15-2进行充电。
作为另一个例子，BMS 16可以通过测量和比较第一和第二电池组15-1和15-2的SOC、放电次数、温度等(例如，相互比较或者与参考值进行比较)，来确定和输出用于切换第三或第四开关元件SW2-1或SW2-2的开关控制信号。BMS 16可以并行(或同时)将第三和第四开关元件SW2-1和SW2-2导通或关断，或者导通一个开关元件，而关断另一个开关元件。
控制单元17可以控制电力提供装置1中的每个元件的操作。在一个实施例中，控制器17控制第一和第二开关元件SW1-1和SW1-2的ON/OFF操作。例如，当电池15的SOC较小时，控制单元17通过导通第一开关元件SW1-1来提供电力，以给电池15充电。作为另一个例子，当紧急情况发生时，控制单元17导通第二开关元件SW1-2，从而使存储在电池15中的电能可以提供给负载。
控制单元17可以感应外部电源的异常状态，并且当发生紧急情况时，可以控制电力提供装置1以作为不间断电源(UPS)操作。换言之，控制单元17可以进行控制，以在正常状态下将外部电力提供给负载，在正常状态下，外部电源将电力提供到负载，并且控制单元17可以控制电力提供电路10，以通过使用外部电力来生成用于BMS 16的操作电力。此外，当发生停电时(例如，由外部电源故障而导致的停电)或过载发生时(例如，当在特定的时间段期间，提供的电力超过最大提供电力)，控制单元17可以控制电力提供电路10，以通过使用存储在电池15中的电能来产生要被提供给负载的电力，并且产生BMS 16的操作电力。
可选地，在另一个实施例中，BMS 16被配置为额外地作为控制单元17操作。
根据本发明实施例的电力提供装置的控制方法如下所述。
图4A和图4B是示出了根据本发明实施例的电力提供装置1的控制方法的流程图。
参考图4A，控制单元17选择多个电池(例如，第一和第二电池组15-1和15-2)中的至少一个来作为第一动态电池组，并且将其他的电池作为第二动态电池组，并且然后分配第一动态电池组来以电力提供模式进行操作，并且分配第二动态电池组来以待机模式进行操作(S401)。
当第一和第二动态电池组的分配完成时，控制单元17可以确定第一紧急情况是否发生(第一紧急情况可以被定义为由于外部电源的故障或者过载而造成的停电)(S403)。在其它实施例中，控制单元17可以在确定紧急情况的类型之后分配动态电池组，或者可以同时执行这两个操作。
当第一紧急情况发生时，控制单元17将第一开关元件SW1-1关断，并且导通第二开关元件SW1-2(S405)。当第一开关元件SW1-1被关断，并且第二开关元件SW1-2被导通时，存储在电池15中的电能被通过第二电力转换单元13而输出到输出端“out”。此外，控制单元17控制BMS 16，以在电力提供模式和待机模式中操作电池15。
当发生第一紧急情况时，BMS 16在控制单元17的控制下控制第三开关元件SW2-1和第四开关元件SW2-2的操作，以使得第一动态电池组(例如，第一电池组15-1或第二电池组15-2)提供电力，并且第二动态电池组(例如，第一电池组15-1或第二电池组15-2)操作在待机模式中(S407)。例如，当第一电池组15-1被分配给第一动态电池组时，SW2-1被导通，从而存储在第一电池组15-1的电能可以通过第二电力转换单元13而转换成第一AC电力，然后其被输出到输出端“out”。
然后，控制单元17判定第一紧急情况是否结束(步骤S409)。换言之，控制单元17确定外部电源是否处在正常状态下。
当第一紧急情况结束时，控制单元17经由旁路电路11，将外部电力从输入端“in”传送到输出端“out”(S411)。
此后，控制单元17导通第一开关元件SW1-1，并且关断第二开关元件SW1-2(S413)。当第一开关元件SW1-1被导通，并且第二开关元件SW1-2被关断时，来自输入端“in”的外部电力被通过第一电力转换单元12而转换为第一DC电力，并且然后被用于给第一动态电池组再充电。在该状态下，第三开关元件SW2-1和/或第二开关元件SW2-2被导通，以提供第一DC电力，从而为放电的电池组(即，第一电池组15-1和/或第二电池组15-2)进行再充电。
在本实施例中，操作S411和S413可以并行(或同时)地进行。换句话说，当第一紧急情况结束时，来自输入端“in”的外部电力可以经由旁路电路11而被传送到输出端“out”，并同时地，电力提供装置1可以返回到正常状态。在这种状态下，控制单元17导通第一开关元件SW1-1，并且关断第二开关元件SW1-2，使得来自输入端“in”的外部电力被通过第一电力转换单元12而转换为第一DC电力。因此，被分配给第一动态电池组的第一电池组15-1或第二电池组15-2可以利用第一DC电力来再充电。
如图4B所示，如果没有发生第一紧急情况，并且当外部电源处于正常状态下，以及外部电力被提供到负载时，控制单元17确定第二紧急情况是否发生，其可以被定义为就在引起停电之前发生的情况(例如，由于在特定的时间段中，负载的突然变化而引起的负载电力超过提供的电力，或者负载电力超过参考值)(S415)。
当所述第一和第二紧急情况不发生时，控制单元17经由旁路电路11将来自输入端“in”的外部电力传送到输出端“out”(S417)(或者如果已经存在，则可保留在该状态)。
然而，当发生第二紧急情况时，控制单元17关断第一开关元件SW1-1，并且导通第二开关元件SW1-2(S419)。当第一开关元件SW1-1被关断，且所述第二开关元件SW1-2被导通时，存储在电池15中的电能通过第二电力转换单元13被输出到输出端“out”。此外，控制单元17控制BMS 16，以将电池组操作在电力提供模式下或待机模式下。
当发生第二紧急情况时，BMS 16在控制单元17的控制下控制第三开关元件SW2-1和第四开关元件SW2-2，以使得第一动态电池组可能提供电力，并且第二动态电池组可以操作在待机模式下，而来自输入端“in”的外部电力可以通过旁路电路11而传送到输出端“out”(S421)。例如，当第二电池组15-2被分配给第一动态电池组时，SW2-2被导通，使得第二电池组15-2中存储的电能被通过第二电力转换单元13转换成第一AC电力，然后其被输出到输出端“out”，并且同时地，来自输入端“in”的外部电力可以通过旁路电路11而被输出到输出端“out”。在另一个实施例中，旁路电路可以被开路，并且外部电力可以通过所述第一电力转换单元12而转换，并且在被输出到输出端“out”之前，其可以与电池电力组合以同样通过第二转换单元13而被转换为第一AC电力。
然后，控制单元17确定第二紧急情况是否结束(S423)。换言之，控制单元17确定外部电源是否处于正常状态下，以及其是否被切换到将外部电力提供到负载的状态。
当第二紧急情况结束时，控制单元17关断第一开关元件SW1-1和第二开关元件SW1-2，来自输入端“in”的外部电力被经由旁路电路11而传送到输出端“out”，然后，导通第一开关元件SW1-1，并且关断第二开关元件SW1-2。因此，执行在其中第二电池组15-2被再充电的操作S411和S413。此外，操作S411和S413可以并行(或同时)地进行。由于随后的处理已经在上文中描述，所以通过引用的方式来给出对其的详细描述。
图5是示出了根据本发明的另一实施例的电力提供装置1的控制方法的流程图。
参考图5，控制单元17确定第一或第二紧急情况是否发生(S501)。
当没有发生第一或第二紧急情况时，控制单元17将来自输入端“in”的外部电力经由旁路电路11而传送到输出端“out”(S503)。当发生第一或第二紧急情况时，控制单元17关断第一开关元件SW1-1，并且导通第二开关元件SW1-2(S505)。当第一开关元件SW1-1被关断，并且第二开关元件SW1-2被导通时，存储在电池15中的电能被通过第二电力转换单元13而输出到输出端“out”。此外，控制单元17控制BMS 16，以将电池组操作在电力提供模式和待机模式下。
当发生第一或第二紧急情况时，BMS 16在控制单元17的控制下检查和相互比较第一和第二电池组15-1和15-2的荷电状态(SOC)(S507)。
从BMS 16接收比较结果的控制器将第一和第二电池组15-1和15-2中具有较大SOC的任何一个分配到第一动态电池组以用于提供电力，并且将具有较小SOC的一个分配给第二动态电池组，以操作在待机模式下(S509)。根据哪个电池组处于电力提供模式，来选择性地导通第三或第四开关元件SW2-1或SW2-2。通过第二电力转换单元13，存储在分配给第一动态电池组的第一或第二电池组15-1或15-2中的电能被转换为第一AC电力，并且被输出到输出端“out”。作为比较的结果，如果第一和第二电池组15-1和15-2的SOC是相同的，则根据紧急情况的类型，第一和第二动态电池组15-1和15-2中任一个都可以被分配给第一动态电池组。
然后，控制单元17确定第一或第二紧急情况是否结束(S511)。换言之，控制单元17确定外部电源是否处于正常状态下，并且是否将外部电力提供到负载。
当第一或第二紧急情况结束时，控制单元17经由旁路电路11将来自输入单元“in”的外部电力传送到输出端“out”(S513)。
在将来自输入单元“in”的外部电力经由旁路电路11而传送到输出端“out”之后，控制单元17导通第一开关元件SW1-1，并且关断第二开关元件SW1-2(S515)。当第一开关元件SW1-1被导通，并且第二开关元件SW1-2被关断时，来自输入单元“in”的外部电力被通过第一电力转换单元12而转换为第一DC电力，并且被用于对操作为第一动态电池组的第一或第二电池组15-1或15-2来进行再充电。
在本实施例中，操作S513和S515可以并行(或同时)地进行。换句话说，当紧急情况结束时，电力提供装置1返回到正常状态。在这种状态下，控制单元17将来自输入单元“in”的外部电力通过旁路电路11传送到输出端“out”，并且并行(或同时)地，将第一开关元件SW1-1导通并且将第二开关元件SW1-2关断，使得来自输入端“in”的外部电力可以通过第一电力转换单元12而转换为第一DC电力，并且然后，将其用来对在电力提供模式下操作的电池组进行再充电。
图6是示出了根据本发明的另一个实施例的电力提供装置1的控制方法的流程图。
参考图6，控制单元17确定第一或第二紧急情况是否发生(S601)。
当第一或第二紧急情况没有发生时，控制单元17经由旁路电路11将来自输入端“in”的外部电力传送到输出端“out”(S603)。
然而，当第一或第二紧急情况发生时，控制单元17将第一开关元件SW1-1关断，并且将第二开关元件SW1-2导通(S605)。当第一开关元件SW1-1被关断，并且第二开关元件SW1-2被导通时，存储在电池15中的电能通过第二电力转换单元13被输出到输出端“out”。此外，控制单元17控制BMS 16，以将电池组操作在电力提供模式或待机模式下。
当发生第一或第二紧急情况时，BMS 16在控制单元17的控制下比较在前一紧急情况期间，第一和第二电池组15-1和15-2作为第一动态电池组操作的频率(例如，确定每个电池组的放电次数)(S607)。
控制单元17将在前一紧急情况期间，第一和第二电池组15-1和15-2中具有较低的作为第一动态电池组操作的频率的任何一个分配给第一动态电池组用以提供电力，并且将具有较高的作为第一动态电池组操作的频率的一个分配给第二动态电池组，以在待机模式下操作(S609)。第三或第四开关元件SW2-1或SW2-2被导通，以将合适的电池组操作在电力提供模式下。当在前一紧急情况期间，第一和第二电池组15-1和15-2作为第一动态电池组操作的频率相同时，可以根据紧急情况的类型，将第一和第二电池组15-1和15-2的任何一个分配给第一动态电池组。存储在分配到第一动态电池组的第一或第二电池组15-1或15-2中的电能被通过第二电力转换单元13而转换为第一AC电力，并且被输出到输出端“out”。
然后，控制单元17确定第一或第二紧急情况是否结束(S611)。换言之，控制单元17确定外部电源是否处于正常状态，并且是否将外部电力提供给负载。
当第一或第二紧急情况结束时，控制单元17经由旁路电路11将来自输入单元“in”的外部电力传送到输出端“out”(S613)。
在经由旁路电路11将来自输入单元“in”的外部电力传送到输出端“out”之后，控制单元17导通第一开关元件SW1-1，并且将第二开关元件SW1-2关断(S615)。当第一开关元件SW1-1被导通，并且第二开关元件SW1-2被关断时，来自输入单元“in”的外部电力被通过第一电力转换单元12而转换为第一DC电力，并且被用于对在电力提供模式下操作的电池组进行再充电。
在本实施例中，操作S613和S615可以并行(或同时)地进行。换句话说，当紧急情况结束时，电力提供装置1返回到正常状态。在这种状态下，控制单元17通过旁路电路11将来自输入单元“in”的外部电力传送到输出端“out”，并并行(或同时)地，将第一开关元件SW1-1导通并且将第二开关元件SW1-2关断，使得来自输入端“in”的外部电力可以由第一电力转换单元12而转换为第一DC电力，并且然后被用来对在电力提供模式下操作的电池组进行再充电。
图7是示出根据本发明另一个实施例的电力提供装置1的控制方法的流程图。
参考图7，控制单元17确定第一或第二紧急情况是否发生(S701)。
当没有发生第一或第二紧急情况时，控制单元17经由旁路电路11将来自输入端“in”的外部电力传送到输出端“out”(S703)。
然而，当第一或第二紧急情况发生时，控制单元17将第一开关元件SW1-1关断，并且将第二开关元件SW1-2导通(S705)。当第一开关元件SW1-1被关断，且第二开关元件SW1-2被导通时，存储在电池15中的电能被通过第二电力转换单元13而输出到输出端“out”。此外，控制单元17控制BMS 16，以将电池组操作在电力提供模式下或待机模式下。
当第一或第二紧急情况发生时，BMS 16在控制单元17的控制下比较第一和第二电池组15-1和15-2的温度(S707)。
接收来自BMS 16的比较结果的控制单元17将第一和第二电池组15-1和15-2中具有较低温度的任何一个分配给第一动态电池组，以提供电力，并且将具有较高温度的一个分配给第二动态电池组，以在待机模式下进行操作(S709)。第三或第四开关元件SW2-1或SW2-2被导通，以在电力提供模式下操作合适的电池组。当第一和第二电池组15-1和15-2的温度相同时，可以根据紧急情况的类型，来将第一和第二电池组15-1和15-2的任何一个分配给第一动态电池组。存储在被分配给第一动态电池组的第一或第二电池组15-1或15-2中的电能被通过第二电力转换单元13来转换为第一AC电力，并且被输出到输出端“out”。
然后，控制单元17确定第一或第二紧急情况是否结束(S711)。换言之，控制单元17确定外部电源是否处于正常状态下，并且外部电力是否被提供给负载。
当第一或第二紧急情况结束时，控制单元17经由旁路电路11将来自输入单元“in”的外部电力传送到输出端“out”(S713)。
在经由旁路电路11将来自输入单元“in”的外部电力传送到输出端“out”之后，控制单元17将第一开关元件SW1-1导通，并且将第二开关元件SW1-2关断(S715)。当第一开关元件SW1-1被导通，并且第二开关元件SW1-2被关断时，来自输入单元“in”的外部电力被通过第一电力转换单元12而转换为第一DC电力，并且被用于对在电力提供模式下操作的电池组15-1进行再充电。
在本实施例中，操作S713和S715可以并行(或同时)地进行。换句话说，当紧急情况结束时，电力提供装置1返回到正常状态。在这种状态下，控制单元17经由旁路电路11将来自输入单元“in”的外部电力传送到输出端“out”，并且并行(或同时)地，将第一开关元件SW1-1导通，并且将第二开关元件SW1-2关断，使得来自输入端“in”的外部电力可以通过第一电力转换单元12而被转换为第一DC电力，并且然后被使用以对在电力提供模式下操作的电池组进行再充电。
图8是示出根据本发明的另一实施例的电力提供装置8的框图。
参考图8，根据本实施例的电力提供装置8包括电力提供电路80、电池包84、以及控制单元87。此外，电力提供装置8包括输入端“in”和输出端“out”。
根据本实施例的电力提供电路80包括旁路电路81、第一电力转换单元82、以及第二电力转换单元83。换言之，除了第一和第二开关元件SW1-1和SW1-2被移除之外，电力提供电路80基本上与图1的电力提供电路10相同。控制单元87控制第一和第二电力转换单元82和83的操作来取代控制第一和第二开关元件SW1-1和SW1-2的ON/OFF，并且如果需要，控制施加到第一和第二电力转换单元82和83的输入端的电力，以被转换为AC或DC，并且输出到其输出端。
当电池85由于剩余容量不足而需要再充电时，控制单元87控制第一电力转换单元82，以将第一DC电力提供到电池85。另外，当发生紧急情况时，控制单元87控制第二电力转换单元83，以通过使用存储在电池85中的电能产生要被提供到负载的电力，以及BMS 86的操作电力。此外，虽然没有在附图中示出，但是电池包84可包括用于测量电池85的温度的温度传感器。因为其它的元件与图1中所示的相同(或基本上相似)，因此将通过引用的方式来给出对其的详细描述。
图9是示出根据本发明的另一实施例的电力提供装置9的框图。
参考图9，根据本实施例的电力提供装置9包括电力提供电路90、电池包94、和控制单元97。此外，电力提供装置9包括输入端“in”和输出端“out”。
根据本实施例的电力提供电路90包括第一电力转换单元92、和第二电力转换单元93。换言之，除了旁路电路11被移除之外，根据本实施例的电力提供电路90基本上与图1的电力提供电路10相同。控制单元97控制开关元件的ON/OFF，以及第一和第二电力转换单元92和93的操作，并且如果必要的话，控制施加到第一和第二电力转换单元92和93的输入端的电力，以被转换为AC或DC，并且输出到其输出端。
当由于剩余容量不足而导致电池95需要再充电时，控制单元97通过将第一开关元件SW1-1导通来控制第一电力转换单元92以进行操作，使得可以将第一DC电力提供给电池95。另外，当发生紧急情况时，控制单元97通过将第二开关元件SW1-2导通来控制第二电力转换单元93以进行操作，使得要被提供给负载的电力和BMS 96的操作电力可以通过使用存储在电池95中的电能来产生。另外，在正常状态下，控制单元97将第一和第二开关元件SW1-1和SW1-2两者均导通，以通过第一和第二电力转换单元92和93来将来自输入端“in”的外部电力传送到输出端“out”。此外，虽然没有在附图中示出，但是电池包94可以包括用于测量电池95的温度的温度传感器。因为其它的元件与图1所示的相同(或基本上类似)，所以通过引用来给出对其的详细描述。
图10是示出根据本发明的另一实施例的电力提供装置11的框图。
参考图10，根据本实施例的电力提供装置11包括电力提供电路110、电池包114、和控制单元117。此外，电力提供装置11包括输入端“in”和输出端“out”。
根据本实施例的电力提供电路110包括第一电力转换单元112和第二电力转换单元113。换言之，除了旁路电路81被移除之外，根据本实施例的电力提供电路110与图8的电力提供电路80基本相同。控制单元117控制第一和第二电力转换单元112和113的操作，而不是控制开关元件的ON/OFF，并且如有必要，控制被施加到第一和第二电力转换单元112和113的输入端的电力，以使其被转换为AC或DC，并且输出到其输出端。
当由于剩余容量不足而导致电池115需要再充电时，控制单元117控制第一电力转换单元112来操作，以使得第一DC电力可以被提供给电池115。另外，当发生紧急情况时，控制单元117控制第二电力转换单元113来操作，以使得将要提供给负载的电力和BMS 116的操作电力可以通过使用存储在电池115中的电能来产生。另外，在正常状态下，控制单元117可以通过第一和第二电力转换单元112和113来将来自输入端“in”的外部电力传送到输出端“out”。此外，虽然没有在附图中示出，但是电池包114可以包括温度传感器，以用于测量电池115的温度。由于其它的元件与图1中所示的相同(或基本上类似)，所以将通过引用来给出对其的详细描述。
用于在电力提供装置1、3、8、9、和11中执行根据上述实施例和其变形示例的控制方法的程序可以被存储在记录介质中。记录介质可以是，例如，通过处理器读取的介质，并且为此可以使用例如闪速存储器的半导体记录介质。介质可以通过处理器读取，并且通过处理器执行。
虽然已经参考本发明的特定实施例而特别地示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附的权利要求书(及等同物)所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明在形式和细节上进行各种改变。所描述的实施例应当理解为仅仅是描述性的，而不是用于限制的目的。因此，本发明的范围不是由本发明的详细描述来限定，而是由所附的权利要求书(及其等同物)来限定，并且在本发明范围内的所有不同将被解释为被包括在本发明中。
在本申请中被引用的包括公开文件、专利申请、专利等的所有文件可以与本发明进行结合，使得其可以与每个引用文件单独指示并与本发明组合来详细指示一样，或者使得其可以与引用文件与本发明组合以作为整体来指示一样。
参考标记列表
1,3,8,9,11:电力提供装置
10,80,90,110:电力提供电路
11,81:旁路电路
12,82,92,112:第一电力转换单元
13,83,93,113:第二电力转换单元
14,,34 84,94,114:电池包
15,85,95,115:电池
15-1,85-1,95-1,115-1:第一电池组
15-2,85-2,95-2,115-2:第二电池组
16,86,96,116:电池管理系统
17,87,97,117:控制单元
18-1:第一温度传感器
18-2:第二温度传感器

Claims (12)

1.一种电力提供装置(1)，包括：
输入端(IN)，适于接收外部AC电力；
输出端(OUT)，适于输出第一AC电力，
第一电力转换单元(12)，适于将接收的外部AC电力转换为第一DC电力并输出第一DC电力；
第二电力转换单元(13)，适于将DC电力转换为第一AC电力，并将第一AC电力输出到输出端(OUT)；
第一节点(N1)，电连接在第一电力转换单元(12)的输出与第二电力转换单元(13)的输入之间；
控制单元(17)，适于控制第一和第二电力转换单元(12，13)的操作；
其中第一和第二电池组(15-1，15-2)每个连接到控制单元(17)，并且可电连接至第一节点(N1)，其中控制单元(17)适于取决于预定条件动态地将第一和第二电池组中的一组分配为第一动态电池组，而将第一和第二电池组中的另一组分配为第二动态电池组，其中第一动态电池组工作在电力提供模式，而第二动态电池组工作在待机模式，其特征在于旁路电路(11)，其电连接至输入端(IN)和输出端(OUT)以绕过第一和第二电力转换单元(12，13)，
其中预定条件对应于第二紧急情况，第二紧急情况对应于这样的情况，电力提供装置(1)的输出端(OUT)处的负载的电力超过输入端(IN)处的电力，并且
其中在第二紧急情况中，控制单元(17)适于控制除了第一动态电池组的能量之外，外部AC电力对电力提供装置(1)的输出端(OUT)供电。
2.根据权利要求1所述的电力提供装置(1)，还包括：
第一开关单元(SW1-1)，连接在电力提供装置(1)的输入端(IN)和第一电力转换单元(12)的输入之间，以及
第二开关单元(SW1-2)，电连接在第二电力转换单元(13)的输出和电力提供装置的输出端(OUT)之间，
其中控制单元(17)适于控制第一和第二开关单元(SW1-1，SW1-2)的操作。
3.根据前述权利要求之一所述的电力提供装置(1)，还包括：
第三开关单元(SW2-1)，一端电连接至第一节点(N1)，另一端电连接至第一电池组(15-1)，以及
第四开关单元(SW2-2)，一端电连接至第一节点(N1)，另一端电连接至第二电池组(15-2)，
其中控制单元(17)适于控制第三和第四开关单元(SW2-1，SW2-2)的操作，使得第一动态电池组(15-1，15-2)连接至第一节点(N1)，而第二动态电池组不连接至第一节点(N1)。
4.根据前述权利要求之一所述的电力提供装置(1)，其中控制单元(17)适于确定：
正常操作状态，并且
预定条件对应于第一紧急情况，该第一紧急情况对应于输入端(IN)处停电。
5.根据权利要求1或4所述的电力提供装置(1)，其中一旦确定第一或第二紧急情况结束，分别地，控制单元(17)适于停止提供第一动态电池组(15-1，15-2)的能量，并且适于将输入端(IN)电连接至各自的第一动态电池组(15-1，15-2)来对第一动态电池组(15-1，15-2)再充电。
6.根据前述权利要求之一所述的电力提供装置(1)，其中控制单元(17)还适于比较第一和第二电池组(15-1，15-2)的荷电状态，使得具有更高荷电状态的电池组(15-1，15-2)用于电力提供。
7.根据前述权利要求之一所述的电力提供装置(1)，其中控制单元(17)还适于比较第一和第二电池组(15-1，15-2)用作第一动态电池组的次数或计数，使得具有更低使用次数的电池组(15-1，15-2)用于电力提供。
8.根据前述权利要求之一所述的电力提供装置(1)，其中控制单元(17)还适于比较第一和第二电池组(15-1，15-2)的温度，使得具有更低温度的电池组(15-1，15-2)用于电力提供。
9.根据前述权利要求之一所述的电力提供装置(1)，其中控制单元(17)还适于在正常操作状态下控制输入外部AC电力向电力提供装置(1)的输出供电。
10.根据前述权利要求之一所述的电力提供装置(1)，还包括电池管理系统(16)，该电池管理系统(16)适于控制第一和第二电池组(15-1，15-2)的充电和放电，其中电池管理系统(16)连接至控制单元(17)。
11.根据前述权利要求之一所述的电力提供装置(1)，还包括多个温度传感器用于测量第一和第二电池组(15-1，15-2)的温度。
12.根据前述权利要求之一所述的电力提供装置(1)，其中如果所分配的电池组(15-1，15-2)中存储的电能下降到低于需要的能量电平，则控制单元(17)还适于改变第一或第二电池组(15-1，15-2)对第一动态电池组的分配。
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