CN113783241A - 电源充电系统 - Google Patents

Abstract

一种电源充电系统，具有：第一电力单元和交替的第二电力单元；马达驱动的发电机，适于可操作地在以下操作之间进行切换：在第一电力单元与交替的第二电力单元之间提供电力；第三电力单元，向马达驱动的发电机供应电力；以及控制系统，具有电力单元管理模块和充电控制模块。电力单元模块适于使马达驱动的发电机交替来可操作地在以下操作之间进行切换：向第一电力单元提供电力，以及向交替的第二电力单元提供电力。充电控制模块适于检测预定电力供应条件的出现，以激活马达驱动的发电机来向第一电力单元或交替的第二电力单元提供电力。电源充电系统可以特别地用于产生直流电、将直流电转换为交流电，并且向设施或设备提供连续的交流电。

Description

电源充电系统

分案申请

本申请为申请号2017800486721、申请日2017年06月14日、题为“电源充电系统”的分案申请。

技术领域

本公开涉及一种电源充电系统。本公开可以涉及一种能够适于许多固定应用和便携式应用两者的电源充电系统。本公开可以具体地涉及一种适于交替地对两个或更多个电力单元交替充电和放电以提供连续的电流的电源充电系统。

背景技术

在停电期间，消费者可以使用便携式汽油动力发电机。传统的便携式汽油动力发电机提供恰好足够的电力以在停电期间保持一些家用电器运行。便携式汽油动力发电机需要一直注意确保发电机安全地使用。便携式汽油动力发电机的限制中的一些限制包括：需要位于通风良好的位置，通常实际上在住宅或其它建筑物外部；需要防止排出烟雾进入住宅或建筑物内部；并且必须在加注燃料之前使发电机冷却。

最近的自然灾害增加了备用燃气发电机而不是便携式汽油动力发电机的销售和安装，因为备用燃气发电机在长期地为住宅通电方面是有吸引力的。虽然备用发电机可能会为住宅通电数天，但是它们的安装成本很高，因为它们必须与住宅的电气系统集成并具有为保持操作而持续的燃料成本。除了安装和操作成本之外，安装和使用备用燃气发电机还会存在许多问题。备用燃气发电机一般安装在室外空间中，这使得有可能无法进行城市安装。备用燃气发电机依赖于化石燃料来实现连续地操作。备用发电机可能以高于地方法规允许的分贝水平操作。备用发电机可能需要专业安装、地方许可和检查才能将装置安装到住宅或建筑物。

由于便携式和备用燃气发电机所面临的挑战以及对更环境友好的电源的普遍期望，消费者已经寻求离网电力的替代选择。替代选择包括太阳能、风能和微型水能。通过使系统具有光伏太阳能面板、逆变器和电池，太阳能发电装置就能够从太阳汲取能量并实现长时期地运行。太阳能发电系统在初始安装之后可以以最少次数的维护来容易地进行维护。太阳能发电装置的缺点可能在于，在初始安装之后可能需要数年、甚至是数十年才能获得投资回报，并且太阳能发电系统的性能将根据地理位置和暴露于太阳的情况而急剧地变化。风力发电系统能够通过具有住宅(或更大)大小的风力涡轮机来基于风力而发电。风力涡轮机必须依赖于风能才能够成功地允许住宅从电网断电，可能因涡轮机安装在室外地方而不雅观，并且可能因需要土地进行安装而难以安装在城市位置。微型水力发电系统使用自来水源(诸如溪流)发电。微型水力发电系统需要密切靠近的自来水源以利用由水流产生的能量来发电。

随着替代能量的开发，也开发出使用电池来提供长期离网电力。例如，美国专利申请号2012/0161564、US 2010/0270883和美国专利号7,782,015教导了依赖于电池电力的替代能量系统。使用电池所面临的障碍包括通过避免永动机(即，闭环系统)的设计而在能量守恒定律约束下工作。为了避免设计永动机，有些人已经将基于电池的系统与其它替代能量源集成在一起以提供外部能量来对电池充电。然后将被充电的电池放电或耗尽以向住宅或建筑物提供电力供应。一个示例包括美国专利申请号US 2014/0265695。尽管如上所述，仍然需要开发一种能够独立于依赖于环境(例如，太阳、风、水)的外部能量源运行的替代电源，其不需要大的室外地方进行安装，仍然需要开发一种当试图对电池充电时不会同时耗尽电池、防止闭环系统的设计和优化系统与现代高能量容量电池(即，具有高充电率的电池)的兼容性的方法。

需要的是一种电源充电系统，其可以是便携式的，以适于多个位置、固定到特定位置，或者可以适于两者。需要的是一种电源充电系统，其不需要安装在设施的外部地方，并且可以在设施内安全地使用。需要的是一种电源充电系统，其能够在不依赖于地方环境(即，太阳、风或水)的情况下离网操作，但是可与替代能量系统兼容。需要的是一种电源充电系统，其是可靠的，并且能够以最小的用户干预运行达延长时期。需要的是一种电源充电系统，其是环境友好的，即使连续地使用，仍具有减少的碳足迹。需要的是一种电源充电系统，其不试图绕过能量守恒定律，并且不是永动机(即，闭环系统)。需要的是一种系统，其包括集成到电源中的专用能源，以用于对一个或多个电池再充电并允许系统向其周围环境输送连续的能量。

发明内容

本公开涉及一种可自给的电源充电系统。所述电源充电系统包括：交替的电力单元，所述交替的电力单元在放电时向外部点提供电力供应；控制系统，所述控制系统用于管理所述电力单元的充电和放电；发电机，所述发电机具有马达以交替地对所述电力单元充电；以及单独的电力单元，所述单独的电力单元专用于向所述发电机和所述马达供应电力。所述电源充电系统可以包括功率逆变器和/或转换器，以将直流电转换为交流电或不同的直流电，使得电源可以用于各种便携式、住宅和/或商业应用。所述电源充电系统一般可以通过使放电电力单元(即，活动电池组)将直流电(DC)传输到转换器、逆变器或两者来起作用，然后转换器、逆变器或两者将电力供应作为不同的直流电和/或交流电(AC)提供到外部点。所述放电电力单元可以提供比外部点所利用的更多的能量，这是盈余能量。然后可以将该盈余能量传输到马达和/或发电机以对充电电力单元(即，不活动电池组)充电。

本公开涉及一种电源充电系统，所述电源充电系统包括：(a)第一电力单元，所述第一电力单元适于当处于充电模式时至少部分地充电，当处于放电模式时供应电力，并任选地当处于休眠模式时保持大致恒定的电力供应；(b)第二电力单元，所述第二电力单元适于当处于充电模式时至少部分地充电，当处于放电模式时供应电力，并任选地当处于休眠模式时保持大致恒定的电力供应，其中所述第一电力单元处于所述充电模式，所述第二电力单元处于所述放电模式或所述休眠模式，并且当所述第二电力单元处于所述充电模式时，所述第一电力单元处于所述放电模式或所述休眠模式；(c)马达驱动的发电机，所述马达驱动的发电机适于可操作地在以下操作之间进行切换：在所述第一电力单元的所述充电模式期间向所述第一电力单元提供电力，以及在所述第二电力单元的所述充电模式期间交替地向所述第二电力单元提供电力；(d)第三电力单元，所述第三电力单元适于可操作地向所述马达驱动的发电机供应电力；以及(e)控制系统，所述控制系统包括：(i)电力单元管理模块，所述电力单元管理模块适于基于预定条件的出现而使所述马达驱动的发电机交替来可操作地在以下操作之间进行切换：在所述第一电力单元的所述充电模式期间向所述第一电力单元提供电力，以及在所述第二电力单元的所述充电模式期间向所述第二电力单元提供电力；以及(ii)充电控制模块，所述充电控制模块适于在处于所述充电模式或所述休眠模式时从所述第一电力单元或所述第二电力单元中的至少一者检测预定电力供应条件的出现并在所述预定电力供应条件出现时激活所述马达驱动的发电机以在处于所述充电模式或所述休眠模式时向所述第一电力单元提供电力或在处于所述充电模式或所述休眠模式时向所述第二电力单元提供电力。

所述第一电力单元可以是第一电池组，并且所述第二电力单元可以是第二电池组。所述第一电池组、所述第二电池组和/或所述第三电力单元可以包括：碱性电池、铝电池、碳电池、锂电池、锂离子电池、汞电池、锌电池、铅酸电池、镍电池或其组合。所述第一电池组和所述第二电池组可能不会同时处于或可能部分地重叠于所述充电模式、所述放电模式或所述休眠模式。所述第三电力单元可以与所述第一电力单元或所述第二电力单元中的至少一者电连通，其方式为使得当所述第一电力单元或所述第二电力单元处于所述放电模式时，所述第一电力单元或所述第二电力单元供应电力以至少部分地对所述第三电力单元再充电。所述马达驱动的发电机可以是由电动马达驱动。所述第三电力单元可以向所述电动马达供应电力。处于所述放电模式的所述第一电池组可以向设施或设备供应电力，并且处于所述放电模式的所述第二电池组可以向所述设施或所述设备供应电力。所述预定条件和/或所述预定电力供应条件可以包括：持续时间、温度、电压、电流或其任何组合。所述电力单元管理模块可以将来自所述第一电池组和所述第二电池组的直流电流送往所述一个或多个电流逆变器以转换为所述交流电流。

本发明涉及一种操作电源充电系统以向电力接收系统提供连续的电力供应的方法，所述方法可以包括：(i)使第一电力单元放电以向第三电力单元和所述电力接收系统提供电力；(ii)由所述第三电力单元向马达驱动的发电机提供电力，使得所述发电机能够向第二电力单元提供电力；(iii)当所述第二电力单元处于充电模式或休眠模式时，由充电控制模块检测所述第二电力单元的预定电力供应条件；(iv)通过将电力从所述马达驱动的发电机送往所述第二电力单元，当处于所述充电模式时对所述第二电力单元充电；(v)由电力单元管理模块检测预定条件的出现；(vi)将所述第一电力单元切换到充电模式，并且将所述第二电力单元切换到放电模式；(vii)使所述第二电力单元放电以向所述第三电力单元和所述电力接收系统供应电力；(viii)由所述第三电力单元向所述马达驱动的发电机提供电力，使得所述发电机能够向所述第一电力单元提供电力；(ix)当所述第一电力单元处于所述充电模式或所述休眠模式时，由所述充电控制模块检测所述第一电力单元的预定电力供应条件；以及(x)通过将电力从所述马达驱动的发电机送往所述第一电力单元，当处于所述充电模式时对所述第一电力单元充电。

本公开涉及一种操作电源充电系统以向电力接收系统提供连续的电力供应的方法，所述方法可以包括：(i)使第一电力单元放电以向第三电力单元和所述电力接收系统提供电力；(ii)由所述第三电力单元向电动马达提供电能，使得所述电动马达将所述电能转换为呈扭矩形式的机械能；(iii)经由一个或多个扭矩倍增器使所述扭矩倍增以提供增加的扭矩；(iv)将所述增加的扭矩传递给马达驱动的发电机，使得所述发电机将所述增加的扭矩转换为电力供应；(v)当第二电力单元处于充电模式或休眠模式时，由充电控制模块检测所述第二电力单元的预定电力供应条件；(vi)通过将所述电力供应从所述马达驱动的发电机送往所述第二电力单元，当处于所述充电模式时对所述第二电力单元充电；(vii)由电力单元管理模块检测预定条件的出现；(viii)将所述第一电力单元切换到充电模式，并且将所述第二电力单元切换到放电模式；(ix)使所述第二电力单元放电以向所述第三电力单元和所述电力接收系统提供电力；(x)由所述第三电力单元向所述电动马达提供电能，使得所述电动马达将所述电能转换为呈扭矩形式的机械能；(xi)经由一个或多个扭矩倍增器使所述扭矩倍增以提供增加的扭矩；(xii)将所述增加的扭矩传递给所述马达驱动的发电机，使得所述发电机将所述增加的扭矩转换为电力供应；(xiii)当所述第一电力单元处于充电模式或休眠模式时，由所述充电控制模块检测所述第一电力单元的预定电力供应条件；以及(xiv)通过将所述电力从所述马达驱动的发电机送往所述第一电力单元，当处于所述充电模式时对所述第一电力单元充电。

所述电源充电系统提供了一种系统，所述系统可以适于便携位置，并且可以适于固定安装。由于所述电源充电系统可以具有一个或多个电池作为电力单元，因此所述电源充电系统能够在没有产生烟雾的情况下操作，并且因此能够在家庭或其它设施内安全地使用。所述电力单元可以使用或不使用化石燃料进行操作，因此所述电源充电系统提供具有减少的碳足迹的环境友好的替代能量。所述电源充电系统能够适于与外部电源充电系统、其它替代能量源或两者集成以提供更大的操作范围并利用本地环境能量源。所述电源充电系统可以通过产生独立于环境(例如，太阳、风、水)的能量来提供需要用户干预最少的可靠电力供应。为了避免使用永动机，所述系统可以被配置为与闭环系统相反的开放系统。

附图说明

图1示出了根据本教导的电源充电系统。

图2示出了根据本教导的控制系统。

图3示出了根据本教导的由电源充电系统产生电力的示例性流程。

图4示出了示例性电源充电系统的外壳。

图5示出了示例性电源充电系统的外壳。

图6示出了示例性电源充电系统的顶部部分的内部视图。

图7示出了示例性电源充电系统的内部视图。

图8示出了示例性电源充电系统的内部视图。

图9示出了示例性电源充电系统的电连接。

图10示出了示例性电源充电系统的电连接。

图11示出了示例性电源充电系统的电连接。

具体实施方式

本文给出的解释和说明旨在使本领域的其它技术人员熟悉本教导、其原理和实际应用。所阐述的本教导的具体实施方案并非旨在穷举或限制本教导。实施方案的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。出于所有目的，所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容以引用的方式并入本文。如将从以下权利要求得到的其它组合也是可能的，以下权利要求也以引用的方式来结合到本书面描述中。

本公开涉及一种电源充电系统。电源充电系统可以用于向需要交流电和/或直流电进行操作的设施、设备或其它装置提供离网电力供应。电源充电系统可以用于提供连续、半连续或不连续的电力供应。电源充电系统可以用于向电力接收系统提供连续的直流电和/或交流电。电源充电系统包括多个电力单元、控制系统和发电机。电源充电系统可以包括多个附加部件以与电力单元、控制系统和/或发电机协作。部件可以包括一个或多个功率转换器、一个或多个功率逆变器、一个或多个继电器、一个或多个汇流条、一个或多个电力输出、一个或多个感测装置、一个或多个接口模块、一个或多个仪表、一个或多个热控件、一个或多个用户界面、一个或多个开关、一个或多个外壳单元等，或其任何组合。

电源充电系统包括多个电力单元，这两个电力单元都保存电荷和释放电荷。多个电力单元可以以交替的方式一起工作。通过以交替的方式一起工作，可以对至少一个电力单元充电，同时使另一个电力单元放电。使电力单元放电可以向电力接收系统、另一个电力单元或两者提供电力供应。

可以调适电源充电系统，使得其产生赢余电力。电力赢余可以被定义为超出电力接收系统可利用的电力。电力赢余可以用于对一个或多个电力单元充电。

电源充电系统包括控制系统。控制系统可以管理哪个电力单元正在充电以及哪个电力单元正在放电。控制系统可以管理或指示电源充电系统的一个或多个部件一起协作。控制系统可以管理和指引电力供应流过电源充电系统的一个或多个部件。

电源充电系统包括发电机。发电机可以将电力供应传输到一个或多个电力单元。通过向一个或多个电力单元传输电力，发电机可以对电力单元充电。发电机可以与控制系统协作以向特定的电力单元提供电力供应。发电机可以与控制系统协作以交替的方式提供电力供应。发电机可以从与其将电力供应传输到的电力单元分开的电力单元接收电力供应。

本公开提供了一种电源充电系统，其可以永久地或半永久地固定到电力接收系统、临时地连接到电力接收系统或两者。电力接收系统可以包括任何类型的设施、建筑物、车辆、设备、电子设施、利用交流电(AC)和/或直流电(DC)的基于电子的装置等，或其任何组合。示例性设施或建筑物可以包括单户住宅、多户住宅单元、办公室、建筑结构、医院、任何其它建筑结构等，或其任何组合。示例性车辆可以包括陆基车辆、船只、飞机、休闲车(RV)、露营拖车等，或其任何组合。示例性设备可以包括制造设备、农用设备、施工设备、医疗设备、实验室设备、办公室设备等，或其任何组合。

本公开提供了一种具有两个或更多个开放系统的电源充电系统。两个或更多个开放系统可以用于模拟闭环系统而不会遇到闭环系统的限制。两个或更多个开放系统可以用于向电力接收系统提供电力供应、对电力单元充电、使电力单元放电或其任何组合。两个或更多个开放系统可以包括至少第一开放系统和第二开放系统。

两个或更多个开放系统可以包括第一开放系统。第一开放系统可以用于向电力接收系统提供电力供应。第一开放系统可以包括与电力接收系统电连通的放电电力单元。第一开放系统可以包括将电力供应送往一个或多个逆变器、一个或多个转换器或两者的放电电力单元。然后，一个或多个逆变器、一个或多个转换器或两者可以将电力供应传输到电力接收系统。例如，处于放电模式的电力单元(即，第一电力单元、活动电池组)可以将电力供应(即，直流电)送往转换器和/或逆变器。然后，转换器和/或逆变器可以改变电流(即，不同的直流电、交流电)并将电力供应送往电力接收系统。

两个或更多个开放系统可以包括第二开放系统。第二开放系统可以用于在充电模式下向电力单元提供电力供应以对电力单元充电。第二开放系统可以包括与另一个电力单元电连通的放电电力单元。第二开放系统可以包括与马达、发电机或两者持续地连通的电力单元。第二电力单元可以包括在充电模式下与电力单元连通的马达和/或发电机。例如，处于放电模式的电力单元(即，第一电力单元、活动电池组)可以将电力供应(即，直流电)送往专用电力单元(即，第三电力单元)。专用电力单元可以将电力供应送往马达和/或发电机。然后，马达和/或发电机可以在充电模式下将电力供应传输到电力单元(即，第二电力单元、不活动电池组)。

电源充电系统可以适于与一个或多个其它电力系统协作。通过与一个或多个其它电力系统协作，电源充电系统能够向更大的设施供应电力、具有备用充电系统或两者。电源充电系统可以适于连接到一个或多个附加电源充电系统。电源充电系统可以通过设施的电气系统连接到一个或多个附加电源充电系统。电源充电系统可以通过设施的电气系统与一个或多个附加电源充电系统协作。例如，电源充电系统可以通过集成在住宅中的智能布线进行连接。智能布线可以允许系统彼此连通、由主控制系统控制或两者。电源充电系统可以由专用于设施的一部分的每个系统与一个或多个附加电源充电系统协作。例如，一个电源可以专用于设施的特定楼层或区域的房间，另一个电源可以专用于另一个楼层或区域的房间，等等。

电源充电系统可以与其它替代能量系统(即，风力、太阳能、电力)兼容。替代能量系统可以提供备用能源以对一个或多个电力单元充电。电源充电系统可以连接到替代能量系统，使得系统与由发电机充电的多个电力单元电连通。充电控制模块可以适于连接到替代能量系统。充电控制模块可以适于确定何时使用替代能量系统而不是使用发电机在充电模式下对电力单元充电。

本公开涉及一种电源充电系统，具有：第一电力单元和交替的第二电力单元；马达驱动的发电机，所述马达驱动的发电机适于可操作地在以下操作之间进行切换：在所述第一电力单元与所述交替的第二电力单元之间提供电力；第三电力单元，所述第三电力单元向所述马达驱动的发电机供应电力；以及控制系统，所述控制系统具有电力单元管理模块和充电控制模块。所述电力单元模块适于使所述马达驱动的发电机交替来可操作地在以下操作之间进行切换：向所述第一电力单元提供电力，以及向所述交替的第二电力单元提供电力。所述充电控制模块适于检测预定电力供应条件的出现，以激活所述马达驱动的发电机来向所述第一电力单元或所述交替的第二电力单元提供电力。所述电源充电系统可以特别地用于产生直流电、将所述直流电转换为交流电，并且向住宅或设施提供连续的交流电。

电源充电系统包括多个电力单元。电力单元可以用于接收电力、供应电力、保持大致恒定的电力供应、存储电力供应或其任何组合。多个电力单元可以用于向功率逆变器、功率转换器、单独的电力单元、电源输出口或其任何组合供应电力。多个电力单元可以用于交替地供应电力和接收电力。单独的电力单元可以用于向马达、发电机或两者供应电力。单独的电力单元可以用于交替地从多个电力单元接收电力。多个电力单元可以包括第一电力单元、第二电力单元、第三电力单元或甚至更多的电力单元。一个或多个电力单元可以与控制系统、电力单元管理模块、充电控制模块、一个或多个继电器、一个或多个感测装置、一个或多个逆变器、一个或多个转换器、一个或多个发电机、一个或多个马达、电源充电系统的任何其它部件或其任何组合电连通。多个电力单元(例如，第一电力单元和第二电力单元)可以交替地与发电机电连通。一个或多个电力单元(即，处于放电模式的电力单元)可以与一个或多个其它电力单元(即，第三电力单元、专用电力单元)电连通并向其提供电力供应。从发电机接收电力供应(即，被充电)的一个或多个电力单元可以向一个或多个电力单元(即，专用电力单元)提供电力供应(即，充电)，被提供电力供应的一个或多个电力单元向发电机提供电力供应。

多个电力单元可以包括能够保持电力供应、放出电力供应和接收电力供应的任何类型的电力单元。多个电力单元可以是电气的、电化学的或两者。多个电力单元还可以包括替代能量形式或与之连通。替代能量可以包括太阳能、风能、水能、地热等，或其任何组合。多个电力单元可以包括一个或多个能量存储单元。能量存储单元可以包括一个或多个电容器、一个或多个超导磁存储系统、一个或多个电池、一个或多个超级电容器等，或其任何组合。示例性合适的电池可以包括碱性电池、铝电池、碳电池、锂电池、锂离子电池、汞电池、锌电池、铅酸电池、镍电池等，或其任何组合。

多个电力单元可以通过与系统的一个或多个其它部件协作来生产和产生赢余能量。赢余能量可以用于对一个或多个其它电力单元充电。向电力接收系统提供电力的每个单独的电力单元(即，第一电力单元和第二电力单元)可以具有足以产生对电力接收系统的电力供应和对另一个电力单元充电的能量容量。能量容量可以大于电力接收系统的平均电力使用量和峰值电力使用量。能量容量可以是约等于电力接收系统的平均电力使用量和/或峰值电力使用量的至少约2倍、至少约2.5倍、至少约3倍、或甚至至少约4倍。电力单元的能量容量优选地不小于电力接收系统的一个或多个装置或部件的平均电力使用量。例如，电力单元的能量容量可以是设施使用的平均电力的约3倍。例如，电力单元的能量容量可以是约等于多个移动装置的平均电力使用量。又例如，电力接收系统可以包括多个移动装置。移动装置可以包括一个或多个膝上型计算机、一个或多个移动电话、一个或多个平板型计算机和一个或多个打印机。一个或多个膝上型计算机可以具有约15瓦至75瓦的平均功耗；一个或多个移动电话和/或一个或多个平板型计算机可以具有约3瓦至10瓦的平均功耗；和/或一个或多个打印机可以具有约3瓦至50瓦的平均功耗。适于在对多个移动装置充电的同时还能够将电流送往另一个电力单元、马达和/或发电机的电力单元的能量容量可以是约60瓦至80瓦。例如，用于多个移动装置的合适的电力单元可以是典型的12V、76.8瓦时电池，并且电池可以是锂离子电池。

可以将多个电力单元设计成具有一定的使用率以提供能量赢余。使用率可以是由放电电力单元传输的电力供应的比率。使用率可以是提供给电力接收系统的电力供应的比率，而不是提供给专用于对发电机充电的电力单元的电力供应的比率。该比率可以是提供给电力接收系统的电力供应的约70％或更多、提供给电力接收系统的电力供应的约80％或更多或甚至提供给电力接收系统的电力供应的约90％或更多。该比率可以是提供给电力接收系统的电力供应的约98％或更少、提供给电力接收系统的电力供应的约97％或更少或甚至提供给电力接收系统的电力供应的约95％或更少。能量容量、提供给电力接收系统而不是专用电力单元的电力供应的比率或两者确保专用电力单元具有足够的电力供应以传输到发电机。

多个电力单元可以包括具有高充电速率的电力单元。高充电速率可以用于允许多个电力单元以比电力接收系统耗尽多个电力单元更快的速率充电。通过以比耗尽更快的速率充电，多个电力单元能够向电力接收系统提供连续的电流。高充电速率可以为约0.4C或更高、约0.5C或更高或甚至约0.6C或更高。高充电速率可以为约1.0C或更低、0.9C或更低或甚至约0.8C或更低。具有高充电速率的示例性电力单元可以包括锂离子电池、碳电池或两者。多个电力单元可以包括适于以约5A或更大、约10A或更大、约20A或更大、约25A或更大或甚至约30A或更大的电流进行充电的电力单元。多个电力单元可以包括适于以约60A或更小、约55A或更小或甚至约50A或更小的电流进行充电的电力单元。

多个电力单元可以具有高寿命周期，以允许电力单元在电源充电系统中使用达延长时期。多个电力单元可以具有约350次循环或更长、约500次循环或更长、约1000次循环或更长的循环耐久性。多个电力单元可具有约5000次循环或更少、约4000次循环或更少、或甚至约3500次循环或更少的循环耐久性。随着电池以及另一种能量存储技术的不断发展和改进，寿命周期可能变得更长，从而允许在电源充电系统中更长时间地使用电力单元。

多个电力单元可以以至少三个单独的电力单元(即，第一电力单元、第二电力单元、第三电力单元)布置。单独的电力单元可以串联、并联或以两者的组合的方式连接到其它单独的电力单元。单独的电力单元可以并联地连接到其它单独的电力单元。将单独的电力单元彼此并联地连接可以使得发电机能够在单独的电力单元之间可操作地切换充电，使得能够交替地使单独的电力单元放电或两者。包括单个电力单元的单独的能量存储单元可以串联、并联或以两者的组合的方式连接到同一电力单元的其它能量存储单元。

多个电力单元可以与电源充电系统的一个或多个部件电连通。通过电连通，一个或多个电力单元能够从部件中的一个或多个接收电流和/或向部件中的一个或多个传输电流。一个或多个部件可以是电源充电系统的任何部件。电连通可意味着直接地电连接到部件或间接地电连接到部件。一个或多个电力单元可以直接地电连接到充电控制模块、电力单元管理模块、二极管、继电器、汇流条、马达速度控制器、电源开关、用户界面、充电状态显示器、马达、发电机或其任何组合中的一个或多个。

多个电力单元可以包括一个或多个电流模式。一个或多个电流模式可以用于允许一个或多个电力单元供应电力(即，放电)、被供应电力(即，充电)、保持电力和/或防止任何电力传输。一个或多个电流模式可以是允许多个电力单元供应电力、被供应电力、保持电力和/或防止电力传输的任何模式。一个或多个电流模式可以包括充电模式、放电模式、休眠模式或其任何组合。多个电力单元同时处于相同模式或不会同时处于相同模式。第一电力单元(即，第一电池组)和第二电力单元(即，第二电池组)不会同时处于充电模式、放电模式或休眠模式。第一电力单元(即，第一电池组)和第二电力单元(即，第二电池组)可以同时处于充电模式、放电模式或休眠模式。多个电力单元可以使电流模式交替。使电流模式交替可以包括当一个电力单元从放电模式切换到充电模式时将另一个电力单元切换到放电模式。控制系统可以确定电流模式，可以改变电流模式，可以将一个或多个电力单元的电流模式传达到电源充电系统的一个或多个部件，或其任何组合。

一个或多个电力单元具有充电模式。充电模式可以用于使得一个或多个电力单元能够接收电力供应(即，被充电)，使得发电机能够向电力单元供应电力，或两者。当处于充电模式时，一个或多个电力单元可以适于至少部分地被充电。在充电模式下，一个或多个电力单元可以从发电机或另一个电力单元接收电力供应。优选地，适于通过电源输出口、逆变器、转换器或其任何组合放出电力供应的一个或多个电力单元适于从发电机接收电力。优选地，适于对马达和/或发电机充电的电力单元适于从另一个电力单元接收电力。

一个或多个电力单元具有放电模式。放电模式可以用于使得一个或多个电力单元能够传输电力供应，限制或防止发电机向电力单元供应电力，或两者。当处于放电模式时，一个或多个电力单元可以适于供应电力。在放电模式下，一个或多个电力单元可以将电力供应传输到电源输出口、逆变器、转换器、电力接收系统或其任何组合。在放电模式下，一个或多个电力单元可以将电力供应传输到马达、发电机或两者。优选地，将电力供应传输到电源输出口、逆变器、转换器或其任何组合的电力单元与将电力供应传输到马达或发电机的电力单元不同。

当处于放电模式时，可以防止一个或多个电力单元达到某个耗尽水平。耗尽水平极限可以用于允许一个或多个电力单元存储有足够的能量以将电力供应送往一个或多个部件。耗尽水平极限可以允许交替的电力单元中的一者将电力供应传输到专用电池单元。耗尽水平极限可以允许电力单元保持能量，使得当电力单元从休眠模式或充电模式变为放电模式时，电力单元中有足够的能量来送出电力供应。例如，当电源充电系统被激活(例如，通电)时，在之后被激活到放电模式的电力单元存储有足够的能量。所存储的足够能量可以包括足够的能量以将电源送往专用电力单元然后送往发电机。所存储的足够能量可以包括将电力供应送往电力接收系统。可以通过一个或多个感测装置来感测耗尽水平极限。例如，计时器控制器可以确定电力单元已经放电的时间量，或者与一个或多个模块连通的感测装置可以确定电力单元内剩余的能量的量。

一个或多个电力单元具有休眠模式。休眠模式可以用于使得一个或多个电力单元能够不接收或传输电力供应、保持电力供应或两者。一个或多个电力单元可以适于在处于休眠模式时保持大致恒定的电力供应。在休眠模式下，一个或多个电力单元可以不向电源充电系统的任何部件供应电力。在休眠模式下，一个或多个电力单元可以不向电源输出口、逆变器、转换器、电力接收系统或其任何组合供应电力。在休眠模式下，一个或多个电力单元可以不接收电力供应。在休眠模式下，一个或多个电力单元可以不从发电机接收电力供应。在休眠模式下，一个或多个电力单元可以不充电或放电。

电源充电系统包括发电机。发电机可以用于将机械能转换为电能、传输电力供应以对一个或多个电力单元充电、以交替的方式对多个电力单元充电或其任何组合。发电机可以用于与马达协作以转换电力的频率、电压和/或相位，或其任何组合。发电机可以与电源充电系统的一个或多个部件电连通。电连通可以包括与一个或多个部件的直接的或间接的电连接。一个或多个部件可以包括电源充电系统的任何部件。一个或多个部件可以包括电力单元、马达、控制系统、继电器、分流器、联轴器、汇流条或其任何组合中的一个或多个。发电机可以直接地电连接到一个或多个继电器、仪表分流器、马达、联轴器或其任何组合。发电机可以机械地连接到马达、联轴器或两者。发电机可以适于可操作地在以下操作之间进行切换：在多个电力单元之间提供电力。发电机可以适于可操作地在以下操作之间进行切换：向第一电力单元提供电力、向第二电力单元提供电力或向甚至更多的附加电力单元提供电力。控制系统可以与发电机协作以可操作地切换发电机将电力传输到的电力单元。发电机可以将电力供应传输到多个电力单元以对电力单元充电。发电机可以适于对第一电力单元、第二电力单元或甚至更多的附加电力单元充电。发电机可以适于仅在电力单元处于充电模式时对电力单元充电。控制系统可以与发电机协作，使得在处于充电模式时，发电机对电力单元充电。

发电机可以是能够接收电动或机械电力供应并输出电动电力供应的任何发电机。发电机可以是交流发电机或直流发电机。发电机可以是分流、串联或复合绕线式发电机。发电机可以是三相发电机。发电机可以连接到马达。示例性合适的发电机可以是马达驱动的发电机。示例性合适的发电机可以是交流发电机，诸如磁体交流发电机。发电机可以产生3相交流电。发电机可以包括整流器，以将交流电转换为直流电。合适的发电机可以包括12V直流永磁交流发电机，诸如由GreenergyStar销售的WindZilla。12V直流永磁交流发电机可以适于向多个移动装置提供电力供应，同时还以交替的方式对多个电力单元充电。

发电机由作为发电机将电力传输到的一个或多个电力单元的单独的电力单元(即，专用电力单元)供电。发电机从不直接地由发电机充电的电力单元接收电力供应。发电机可以由在处于放电模式时从单独的电力单元接收电力供应的电力单元供应电力。发电机可以仅向多个电力单元供应电力。发电机可以不向电源充电系统的、与多个电力单元分开的任何部件供应电力。发电机可能不能直接地向一个或多个功率逆变器供应电力。

发电机可以包括马达、与马达连通和/或由马达驱动。马达可以用于从一个或多个电力单元接收电力、将电能转换为机械能、将机械能传递到联轴器和/或发电机或其任何组合。马达可以用于将电力供应从一个或多个电力单元传输到发电机。马达可以用于与发电机协作以转换电力的频率、电压和/或相位，或其任何组合。马达可以与一个或多个电力单元、联轴器、发电机或其任何组合协作以传输由马达接收的电力供应。马达可以与一个或多个部件电连通。一个或多个部件可以包括电源充电系统的任何部件。电连通可以间接地或直接地电连接到部件中的一个或多个。马达可以与电源开关、马达速度控制器、继电器、联轴器、发电机、热耦合器、风扇、汇流条、电力接头或其任何组合中的一个或多个直接地或间接地电连通。马达可以机械地连接到电源充电系统的一个或多个部件。马达可以连接到联轴器、发电机或两者。马达可以与一个或多个电力单元电连通。一个或多个电力单元可以向马达供应电力。一个或多个电力单元与发电机进行充电(即，提供电力供应)的一个或多个电力单元分开。一个或多个电力单元可以包括一个或多个电池。例如，第三电力单元可以向马达供应电力。马达可以与发电机连通。马达可以驱动发电机。马达可以经由一个或多个联轴器驱动发电机。马达可以与发电机不同，或可以与发电机集成为单件单元。马达可以包括电动马达。与发电机组合的马达可以是电动发电机。马达可以是单相马达。马达可以是连续速度直流马达。合适的示例性马达可以包括24V 1.5Hp 1800RPM风扇冷却连续负荷DC马达。另一种合适的示例性马达可以包括24V电动马达。24V电动马达可以具有约1HP至约4.5HP的峰值马力。24V电动马达可以具有约4500至6900之间的每分钟转数。例如，另一种合适的示例性马达可以包括由作为Powerhouse Engineering Inc.的子公司AmpFlow制造的E30-150电动马达。

马达可以包括马达速度控制器或与马达速度控制器连接。马达速度控制器可以用于控制马达的速度。马达速度控制器可以是能够控制马达的速度的任何控制器。马达速度控制器可以与电源充电系统的一个或多个部件电连通。电连通可以包括直接地或间接地电连接到一个或多个部件。马达速度控制器可以电连接到电源、电源开关、限流控件、继电器、马达、风扇、热电偶或其任何组合中的一个或多个。马达速度控制器可以起动马达、增加马达速度、降低马达速度和/或停止马达。马达速度控制器可以在经由电源开关、经由来自一个或多个感测装置或控制器的信号或两者使系统通电时起动马达和/或增加马达速度。马达速度控制器可以在经由电源开关、经由来自一个或多个感测装置或控制器的信号或两者使系统断电时停止马达和/或降低马达速度。马达的大小可以设为适于选定电力接收系统。例如，如果系统旨在向包括多个移动装置的电力接收系统提供电力供应，那么马达速度控制器可以是紧凑式脉冲宽度调制速度控制器。示例性马达可以适于约10V至50V直流电的工作电压。示例性速度控制器可以包括Mini 10-50V 60A3000W DC马达速度控件。

马达可以连接到温度传感器。温度传感器可以用于在电源充电系统操作时测定马达的温度、将温度传输到一个或多个模块或控制器或两者。温度传感器可以与系统的一个或多个部件电连通。一个或多个部件可以包括任何部件。电连通可以包括直接的或间接的电连接。温度传感器可以直接地与马达、风扇、马达速度控制器、汇流条、电力接头或其任何组合中的一个或多个电连接。温度传感器可以包括热保护器、热耦合器、温度计或其任何组合。温度传感器可以是双金属温度开关恒温器。示例性温度传感器是由Uxcell销售的KSD9700双金属温度开关恒温器。

电源充电系统可以包括一个或多个联轴器。一个或多个联轴器可以用于将马达与发电机连接、将扭矩从马达传递到发电机、倍增扭矩或其任何组合。联轴器可以是能够提供这些功能的任何联轴器。一个或多个联轴器可以连接到一个或多个其它联轴器、马达、发电机或其任何组合。示例性联轴器可以包括一个或多个齿轮、滑轮等，或其任何组合。一个或多个齿轮可以包括具有一个或多个级的齿轮、行星齿轮系统(例如：行星齿轮)等，或其任何组合。

电源充电系统可以包括功率转换器。功率转换器可以用于将输入的电流的电压转换为输出的电流的不同的电压。功率转换器可以降低输入的直流电压。功率转换器可以与一个或多个电力单元、一个或多个电源输出口、一个或多个逆变器、控制系统、一个或多个汇流条或其任何组合电连通。功率转换器可以从多个电力单元中的一个或多个接收电力供应。功率转换器可以从第一电力单元或第二电力单元接收电力供应。当处于放电模式时，功率转换器可以从电力单元接收电力供应。功率转换器可以从第一电力单元、第二电力单元或两者接收电力供应。当处于放电模式时，功率转换器可以从第一电力单元、第二电力单元或两者接收电力供应。功率转换器可以是直流到直流转换器、电压调节器、线性调节器或其任何组合。功率转换器可以是能够改变输入的电压的任何类型的转换器。

功率转换器可以是电压转换器。功率转换器可以是直流到直流转换器。功率转换器可以降低直流电压。可以从一个或多个电力单元接收直流电压。功率转换器可以用于提供可用于设施或设备中(即，标准)的标准直流电压。例如，功率转换器可以提供12V直流电。12V直流电可以特别地用于为高效直流照明和家用电子器件(即，便携式风扇、便携式计算机、便携式通信设备等)供电。功率逆变器可以适于接收24V直流电。24V直流电可以由电力单元中的一个或多个(即，第一电力单元、第二电力单元)提供。功率转换器可以是24V至12V功率转换器、12V至5V功率转换器或其组合。功率转换器可以包括单个功率转换器或多个功率转换器。多个功率转换器可以分布在整个电源充电系统中。功率转换器可以与功率逆变器电连通。合适的功率转换器可以包括直流到直流转换器模块，其将12V转换为5V。12V至5V功率转换器可以适于将电力供应传输到一个或多个USB电源输出口。

电源充电系统可以包括功率逆变器。功率逆变器可以用于将电流形式转换为不同类型的电流。功率逆变器可以将输入的直流电转换为输出的交流电。通过提供输出的交流电，电源充电系统可以与需要交流电的任何设施、设备或装置兼容。功率逆变器可以与电源充电系统的一个或多个部件电连通。电连通是直接地或间接地电连接的。功率逆变器可以与一个或多个电力单元、一个或多个电源输出口、一个或多个转换器、一个或多个电力输出端、控制系统或其任何组合电连通。功率逆变器可以电连接到一个或多个断路器、一个或多个汇流条或两者。当处于放电模式时，功率逆变器可以从电力单元接收电力供应。功率逆变器可以从第一电力单元、第二电力单元或两者接收电力供应。当处于放电模式时，功率逆变器可以从第一电力单元、第二电力单元或两者接收电力供应。功率逆变器的大小可以设为满足由一个或多个电力单元提供的直流电。功率逆变器可以适于接收约12V或更大的直流电、约24V或更大的直流电、约48V或更大的直流电、约500V或更大的直流电或甚至更大量的直流电。功率逆变器可以包括单个功率逆变器或多个功率逆变器。功率逆变器可以是直流到交流逆变器。功率逆变器可以适于将输入的电流变换为交流电。交流电可以是约110V或更高、约220V或更高或甚至更高的。合适的功率逆变器可以包括600W连续式功率逆变器。示例性逆变器是600瓦纯正弦波逆变器，其将12V直流电转换为120V交流电。

电源充电系统可以包括一个或多个电力输出端。电力输出端可以用于将电源充电系统连接到电力接收系统，并且允许电源充电系统的电力供应传输到电力接收系统。一个或多个电力输出端可以与一个或多个电力单元、一个或多个功率逆变器、一个或多个功率转换器、控制系统或其任何组合电连通。一个或多个电力输出端可以具有任何大小或配置，以将电力供应从电源充电系统传递到电力接收系统。一个或多个电力输出端可以包括电连接器、电插座、电箱或其任何组合。电连接器可以允许一个或多个电力输出端将电源充电系统连接到建筑物、住宅、设备、设施等。示例性合适的电连接器可以包括110V电连接器、220V电连接器或两者。一个或多个电力输出端可以包括岸电电源适配器、插头、输出口等，或其任何组合。一个或多个电力输出端可以包括一个或多个USB输出口和/或其它移动装置输出口。一个或多个电力输出端可以允许电源充电系统连接到便携式应用。便携式应用可以包括陆基车辆(例如，露营车、休闲车(RV)、大型卡车、旅游巴士等)、船只、在飞机上等，或其任何组合。岸电电源适配器可以适于提供连续的电流。电流可以是约15A或更高、30A或更高、50A或更高或甚至更高的。一个或多个电力输出端可以传输交流电、直流电或两者。一个或多个电力输出端可以专用于提供交流电。一个或多个电力输出端可以专用于提供直流电。

电源充电系统包括控制系统。控制系统可以用于确定一个或多个电力单元的电流模式、改变一个或多个电力单元的电流模式、指示发电机向特定的电力单元提供电力、指示替代的能量源向电力单元提供电力或其任何组合。控制系统可以包括可用于确定和/或改变电力单元的电流模式、指示发电机提供或限制到电力单元的电力供应或其任何组合的任一个或多个部件。控制系统可以包括电力单元管理模块、充电控制模块、一个或多个感测装置、一个或多个接口、一个或多个继电器、一个或多个总线或其任何组合。用于电力单元管理模块、充电控制模块或两者的合适的模块可以包括一个或多个处理器、控制器、微处理器、微控制器或其任何组合。模块可以被编程为确定一个或多个电力单元(诸如正在放电和/或充电的电力单元)的一个或多个预定条件。在一个或多个模块接收到反馈时，一个或多个电力单元已经达到一个或多个预定条件，一个或多个模块可以发起一个或多个规则以开始电力供应向一个或多个电力单元和/或从一个或多个电力单元的流动、停止电力供应向一个或多个电力单元和/或从一个或多个电力单元的流动、继续电力供应向一个或多个电力单元和/或从一个或多个电力单元的流动或其任何组合。用于电力单元管理模块、充电控制模块或两者的合适的模块可以包括由Mountain Wind Trading Co销售的12伏10000瓦数字充电控制器和/或900W直流到直流升压模块，诸如

上销售的KKMoon 900W数字控制DC-DC升压模块。

控制系统包括电力单元管理模块。电力单元管理模块可以用于指示发电机向特定的电力单元提供电力供应。电力单元模块可以适于使发电机交替来可操作地切换或交替向单独的电力单元提供电力。电力单元模块可以适于使发电机交替来可操作地在以下操作之间进行切换：向第一电力单元提供电力、向第二电力单元提供电力。电力单元模块可以适于使发电机交替来在充电模式下向电力单元提供电力。电力单元模块可以基于预定条件的出现而指示发电机向电力单元提供电力供应。电力单元模块可以包括一个或多个继电器、一个或多个接口、一个或多个总线、一个或多个感测装置、一个或多个电力单元或其任何组合，或与之连接。

控制系统包括充电控制模块。充电控制模块可以用于检测预定电力供应条件的出现、激活发电机以向电力单元供应电力或两者。充电控制模块可以适于激活发电机以向电力单元提供电力。充电控制模块可以适于激活发电机以在充电模式或休眠模式下向电力单元提供电力。充电控制模块可以适于基于预定电力供应条件的出现而激活发电机。充电控制模块可以适于检测一个或多个电力单元中预定电力供应条件的出现。充电控制模块可以包括一个或多个继电器、一个或多个接口、一个或多个总线、一个或多个感测装置或其任何组合。充电控制模块可以与电力单元模块电连通。充电控制模块可以与电力单元模块共用部件。充电控制模块可以与电力单元模块共用一个或多个感测装置，或者可以包括与电力单元模块分开的一个或多个感测装置。

控制系统可以包括一个或多个感测装置。一个或多个感测装置可以用于感测一个或多个预定条件、一个或多个预定电力供应条件或两者的存在情况。一个或多个预定条件、一个或多个预定电力供应条件或两者可以是电力单元中的一个或多个条件。一个或多个预定条件可以与一个或多个预定电力供应条件相同或不同。一个或多个预定条件、一个或多个预定电力供应条件或两者可以包括持续时间、温度电压、电流、功耗、耗尽百分比、已满百分比、耗尽时间、功耗等或其任何组合。

一个或多个感测装置可以包括计时器控制器。计时器控制器可以用于在预定条件和/或预定供电条件下确定电力单元已经放电或充电的持续时间、将持续时间中继到控制系统的一个或多个模块、防止和/或允许向一个或多个电力单元供应电力，或其任何组合。可以利用预定条件和/或预定供电条件对计时器控制器进行编程。预定条件和/或供电条件可以是电力单元能够放电或处于放电模式的合适的时间。计时器控制器可以与系统的一个或多个部件电连通。电连通可以是直接的或间接的电连接。一个或多个部件可以包括一个或多个汇流条、一个或多个开关、一个或多个模块、一个或多个电力单元、一个或多个继电器等，或其任何组合。计时器控制器可以包括可编程继电器循环计时器模块。例如，合适的计时器控制器可以是在

上销售的品牌名称为LeaningTech的可编程12V继电器循环计时器模块。可以根据电力接收系统的电力需求将计时器控制器编程为达预设持续时间。例如，如果电力接收系统是多个移动装置，那么预设持续时间可以是五分钟间隔。在五分钟时，计时器控制器可以防止一个或多个电力单元的放电并允许一个或多个电力单元的充电。

电源充电系统可以包括一个或多个继电器(即，继电器开关)。一个或多个继电器可以用于控制电源充电系统的一个或多个部件的电力供应。一个或多个继电器可以控制部件是否将电力供应(即，电信号)传输到另一个部件。一个或多个继电器可以与一个或多个感测装置、汇流条、电力单元、发电机、控制器、模块等或其任何组合电连通。一个或多个感测装置可以激活继电器。一个或多个继电器可以包括适于交替、防止和/或允许电力供应(即，电信号)从电源充电系统的一个部件传输到另一个部件的任何类型的继电器。一个或多个继电器可以包括机械继电器、机电继电器、电继电器、电磁继电器、静态继电器或其任何组合。示例性合适的继电器可以包括固态继电器、电磁继电器、闩锁继电器、簧片继电器、极化继电器等或其任何组合。一个或多个继电器可以是双极继电器、四极继电器或两者。一个或多个继电器可以包括多个继电器。多个继电器可以包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器或其任何组合。多个继电器可以控制向电源充电系统的特定的部件的电力供应。适于多个继电器中的一个或多个的示例性合适的继电器包括：12伏440安培转向/断开充电控制器，诸如由Missouri Wind and Solar经由

销售的那种；直流12伏30安培多功能可调整延迟计时器继电器开/关模块，诸如在

上销售的那种；由Mouser Electronics销售的通用继电器零件号528-784XDXM4L-12D；由

销售的通用电力继电器8针型号JQX-12F 2Z。

第一继电器可以与发电机继电器同义。发电机继电器可以与发电机、发电机头、二极管、汇流条或其任何组合中的一个或多个电连接。发电机继电器可以控制从发电机或发电机头到系统的一个或多个部件的电力供应。一个或多个部件可以包括仪表分流器、汇流条、继电器、多个电力单元或其任何组合中的一个或多个。

第二继电器可以与马达继电器同义。马达继电器可以控制从电力单元到马达、马达速度控制器到马达或两者的电力供应。马达继电器可以中断或允许向马达的电力供应，使得马达接通或断开。马达继电器可以与马达速度控制器、限流控件、电源开关、电力单元、汇流条、电力单元管理模块、充电控制模块、马达或其任何组合中的一个或多个电连接。

第三继电器可以与电力单元继电器同义。电力单元继电器可以控制向一个或多个电力单元的电力供应。电力单元继电器可以中断或允许电力供应流向一个或多个电力单元。通过允许电力供应流向一个或多个电力单元，电力单元继电器可以允许电力单元进行充电。电力单元继电器可以与一个或多个汇流条、电力单元或两者、仪表分流器、发电机或其任何组合电连接。电力单元继电器可以是两极继电器或四极继电器。示例性合适的电力单元继电器可以是四极微型继电器。

第四继电器可以与主电力继电器同义。主电力继电器可以控制从一个或多个电力单元到一个或多个转换器和/或输出口的电力传输。主电力继电器可以与一个或多个感测装置(诸如计时器控件)连通。主电力继电器可以在达到预定条件(诸如放电持续时间)时防止电力供应从一个或多个电力单元流出。主电力继电器可以与一个或多个电力单元、一个或多个汇流条、一个或多个电源开关或其任何组合电连接。

第五继电器可以被称为指示器继电器。指示器继电器可以控制从一个或多个电力单元到系统的外壳上的一个或多个指示器的电力传输。指示器继电器可以与一个或多个状态指示器、一个或多个汇流条、一个或多个电力单元、一个或多个开关或其任何组合电连通。

电源充电系统可以包括一个或多个接口模块。一个或多个接口模块可以与一个或多个继电器、一个或多个感测装置或两者协作。一个或多个接口模块可以用于指示继电器允许或阻止到一个或多个部件的电信号。一个或多个接口模块可以是机电的或电气的。一个或多个接口可以是单个中继器、多个中继器或模块化模块。

电源充电系统可以包括一个或多个汇流条。一个或多个汇流条可以用于接收多个输入的电连接并提供数量减少的输出的电连接。一个或多个汇流条可以与同多个部件电连通的任何部件电连通。一个或多个汇流条可以与一个或多个继电器、一个或多个感测装置、一个或多个仪表、一个或多个电力单元、一个或多个热控件、电源充电系统的任何其它部件或其任何组合电连通。一个或多个汇流条可以是控制系统的一部分。汇流条可以包括带、条、管或其组合。汇流条可以由任何导电材料构成。汇流条可以由金属构成。合适的金属可以包括铜、黄铜、铝等，或其任何组合。一个或多个汇流条可以包括一个或多个触发汇流条、电力单元汇流条、辅助电力汇流条、主电力汇流条、感测汇流条或其任何组合。

电源充电系统可以包括一个或多个用户界面。一个或多个用户界面可以允许用户确定电源充电系统状态、选择电源充电系统操作或两者。一个或多个用户界面可以提供电源充电系统的一个或多个部件的状态。状态可以包括：一个或多个电力单元的充电或放电百分比；不同部件的操作温度；电源充电系统中的电压、电流、电阻；一个或多个部件的寿命或剩余寿命、系统错误、维护提醒等，或其任何组合。一个或多个用户界面可以允许用户选择电源充电系统操作。一个或多个用户界面可以允许用户打开和/或关闭系统；可以允许用户手动地选择使电力单元充电、放电或休眠；可以允许用户逐步地进行故障排除路由选择等，或其任何组合。一个或多个用户界面可以包括一个或多个屏幕、一个或多个灯、将信息中继到用户的一个或多个面板等，或其任何组合。一个或多个用户界面可以包括一个或多个状态灯指示器、安培用量仪表显示器、电池监视仪表显示器等，或其任何组合。

电源充电系统可以包括一个或多个仪表。一个或多个仪表可以用于测量和显示位于电源充电系统中的电力供应(即，电流)的一个或多个值。一个或多个仪表可以用于测量和显示电压、电流、电阻、电源充电系统的任何其它性质等，或其任何组合。一个或多个仪表可以位于电源充电系统的任何部件与电源充电系统的另一个部件之间。一个或多个仪表可以直接地或间接地电连接到要测量的部件。一个或多个仪表可以电连接到一个或多个电力单元、一个或多个仪表分流器、一个或多个二极管、一个或多个继电器、一个或多个汇流条、发电机或其任何组合。示例性合适的仪表和仪表显示器可以包括Bayite DC 6.5-100V 0-100A LCD显示器，其是电流、电压和电能表；电池容量测试仪，诸如具有带电池状态指示器的仪表板的DROK DC8-63V LCD电池容量测试仪。

电源充电系统可以包括一个或多个热控件。一个或多个热控件可以用于控制电源充电系统的一个或多个部件的温度。一个或多个热控件可以用于保持一个或多个部件冷却、将一个或多个部件保持在可接受的操作温度、防止过热或其任何组合。一个或多个热控件可以是适于将一个或多个部件保持在操作温度、防止过热或两者的任何装置。一个或多个热控件可以包括一个或多个风扇、一个或多个温度计等或两者。

电源充电系统可以包括一个或多个外壳单元。一个或多个外壳单元可以用于容纳电源充电系统的一个或多个部件。一个或多个外壳单元可以将部件中的一个或多个封装在单个外壳单元或多个外壳单元中。一个或多个外壳单元可以包括一个或多个通气孔。一个或多个通气孔可以允许空气流过一个或多个外壳单元。流过一个或多个外壳单元的空气流可以将电源充电系统的一个或多个部件保持在可接受的操作温度、防止过热或两者。一个或多个电力单元可以与电源充电系统的其它部件装在一起或分开。控制系统可以与电源充电系统的其它部件装在一起或分开。

电源充电系统可以包括一个或多个开关。一个或多个开关可以用于允许用户使系统通电和/或断电、防止向系统的特定部件供应电力、选择要充电和/或放电的电力单元等，或其任何组合。一个或多个开关可以集成在系统中的任何地方，以允许用户使系统通电和/或断电、防止向系统的特定部件供应电力、选择要充电和/或放电的电力单元等，或其任何组合。一个或多个开关可以包括电源开关。电源开关可以定位成与发电机电连通。使发电机断电可以造成整个电源充电系统断电，并且使发电机通电可以造成整个电源充电系统通电。

电源充电系统可以包括一个或多个断路器。一个或多个断路器可以用于保护电源充电系统。如果在系统中存在过电流，诸如源于过载或短路，那么一个或多个断路器可以中断电流流动。一个或多个断路器可以连接到系统的、其中电流可被中断以防止损坏系统的任何部件。一个或多个断路器可以与功率逆变器、汇流条、继电器、电力单元或其任何组合中的一个或多个电连通。一个或多个断路器可以直接地电连接到功率逆变器、汇流条或两者。

电源充电系统可以包括一个或多个单向整流器。单向整流器可以防止电流在一个方向上流动、允许电流在相反方向上流动，或两者。单向整流器可以电连接在系统的其中期望电流在流动方向上受到限制的任何两个部件之间。单向整流器可以电连接在一个或多个电力单元与充电控制系统的一个或多个部件之间。单向整流器可以电连接到充电控制模块和第三电力单元。单向整流器可以是二极管，诸如阻塞二极管。

电源充电系统可以包括一个或多个电容器。一个或多个电容器可以用于存储或耗散电能。电容器可以用于允许汇流条正确运行，诸如通过消除汇流条处的电连接的颤动。汇流条中的一个或多个可以连接到电容器。例如，一个或多个触发汇流条可以连接到一个或多个电容器。

电源充电系统可以包括一个或多个分流器。一个或多个分流器可以提供低电阻路径。低电阻路径可以允许电流指向不同的电路径。一个或多个分流器可以与其中期望替代的电路径的任何部件电连通。一个或多个分流器可以电连接到一个或多个仪表，诸如安培用量仪表；一个或多个汇流条；一个或多个发电机；或其任何组合。

电源充电系统可以包括一个或多个限流控件。限流控件可以用于限制流过系统的电流量。一个或多个限流控件可以与向系统提供电流的装置的一个或多个部件连通。一个或多个限流控件可以电连接到一个或多个马达速度控制器、电源开关、马达、继电器、电力单元或其任何组合。

本公开涉及一种安装、操作和使用电源充电系统的方法。

该方法可以包括将电源充电系统安装到设施中。通过将电源充电系统安装到设施中，该系统可用于在任何给定的时间将电力供应传输到设施。电源充电系统可以在紧急情况下使用，诸如在停电期间。电源充电系统可以持续地用作设施的主电源。为了将电源充电系统安装到设施中，可能必须调适设施以使其可与系统兼容。该设施可能需要首先设有电气子面板、转换开关或两者。电气子面板、转换开关或两者可以在设施的主电气面板附近和/或与之电连通。

该方法可以包括将电源充电系统连接到电力接收系统。连接电源充电系统可以包括将电源充电系统的一个或多个电力输出端连接到一个或多个电力接收系统的一个或多个输出口。连接电源充电系统可以包括将电力接收系统的一个或多个电力连接器连接到电源充电系统的一个或多个电力输出端。

该方法可以包括激活电源充电系统。激活系统可以允许系统向电力接收系统提供电力供应。激活电源充电系统可以包括将电源连接到电力接收系统。激活电源可以包括将开关从一个位置(即，断开)移动到另一个位置(即，接通)。

该方法可以包括对将电力送往马达和/或发电机的电力单元(即，专用电力单元)充电。通过对电力单元充电，电力单元具有足够的能量来在之后向马达和/或发电机供应电力。电力单元可以从处于放电模式的电力单元接收电力供应。然后，电力单元将电力供应传输到发电机。

该方法可以包括将电力供应传输到发电机。通过向发电机供应电力，发电机能够将电力供应传输到(即，充电)处于充电模式的电力单元。发电机可以从马达、联轴器或两者接收电力供应或电能。马达可以从电力单元接收电力供应。电力单元可以是不处于充电模式、放电模式或休眠模式并由发电机充电的专用电力单元。马达可以接收电力供应作为电能。马达可以将电能转换为机械能。机械能可以是扭矩。机械能可以从马达传递到一个或多个联轴器。一个或多个联轴器可以将扭矩传递到发电机头。一个或多个联轴器可以倍增扭矩。一个或多个联轴器可以传递比马达接收的更大量的扭矩或其它机械能。然后，发电机可以对电力单元充电。电力供应可以经由马达与发电机之间的一个或多个联轴器传输。

该方法可以包括在充电模式下对电力单元充电。通过对电力单元充电，电力单元可以具有足够的电力供应以在处于放电模式时用作电源。电力单元可以从发电机、替代的能量源或两者接收电力供应。电力单元可以与电力单元管理模块、充电控制模块或两者协作以接收电力供应。发电机可以与电力单元管理模块、充电控制模块或两者协作以将电力供应传输到电力单元。电力单元管理模块可以将发电机指引向特定电力单元以进行充电。电力单元管理模块可以将发电机指引向处于充电模式的电力单元。电力单元管理模块可以基于预定条件的出现而指引发电机。可以由一个或多个感测装置来感测预定条件。充电控制模块可以适于检测电力单元中预定电力供应条件的出现。充电控制模块可以适于在电力单元处于充电模式或休眠模式时检测发生状况。充电控制模块可以激活发电机向处于充电模式或休眠模式的电力单元提供电力。

该方法可以包括在放电模式下使电力单元放电。通过使电力单元放电，电力单元然后可以将电力送往电力接收系统、另一个电力单元或两者。电力单元可以向一个或多个逆变器、转换器或两者传输电力。电力单元可以将电力传输到电力接收系统。电力单元可以将电力传输到另一个电力单元。另一个电力单元可以是仅对发电机充电的专用电力单元。电力单元可以与电力单元管理模块、充电控制模块或两者协作。当处于放电模式时，电力单元管理模块可以指示发电机与电力单元断开。

该方法可以包括将处于充电模式的电力单元切换到放电模式。使电力单元交替地处于充电模式和放电模式可以允许系统产生电力供应、提供连续的电力供应或两者。电力单元、发电机或两者可以与控制系统连通。控制系统可以协调哪个(哪些)电力单元处于充电模式、放电模式和休眠模式。电力单元管理模块可以与发电机、感测装置和电力单元中的一个或多个协作。电力单元管理模块可以管理哪个单元从发电机接收电力。充电控制模块可以与发电机、感测装置和电力单元中的一个或多个协作。充电控制模块可以管理发电机的电力供应输出。

说明性实施方案

提供以下对附图的描述来说明本文的教导，但是并不旨在限制其范围。任何一个实施方案的特征可以用于另一个实施方案。例如，图2中的继电器或汇流条中的任一者可以用于图1的系统。

图1示出了电源充电系统10。电源充电系统10包括第一电力单元12。第一电力单元12可以包括一个或多个电池14。一个或多个电池14可以以串联组合和并联组合连接。电源充电系统10包括第二电力单元16。第二电力单元16可以包括一个或多个电池18。一个或多个电池18可以以串联组合和并联组合连接。第一电力单元12可以与第二电力单元16并联地连接。第一电力单元12和第二电力单元16均与发电机28电连通。发电机28能够交替地向第一电力单元12和第二电力单元16提供电力。当任一电力单元处于充电模式时，发电机28向第一电力单元12或第二电力单元16提供电力。

图1还示出了发电机28与第三电力单元22电连通。第三电力单元22适于可操作地向发电机28供应电力。第三电力单元22可以包括一个或多个电池24。第三电力单元22与第一电力单元12和第二电力单元16电连通。当处于放电模式时，第一电力单元12和/或第二电力单元16向第三电力单元22供应电力。第一电力单元12和/或第二电力单元16通过功率转换器52a与第三电力单元22连通。第三电力单元22与电动马达26电连通。电动马达26向发电机头20供应电力。发电机28是电动马达驱动的发电机。马达26经由联轴器27(未示出)连接到发电机头20。发电机28可以与电源开关55电连通。电源开关55可以用于激活电源充电系统10。电源充电系统10可以包括用户界面53。用户界面可以是外壳57的一部分。

图1示出了发电机28与第一电力单元12和第二电力单元16电连通。发电机28可以通过控制系统30与第一电力单元12和第二电力单元16电连通。控制系统30包括电力单元管理模块32和充电控制模块34。充电控制模块34可以位于与发电机28相同的外壳57中。电力单元管理模块32可以与发电机28的外壳57分开。电力单元管理模块32可以包括第一继电器36。第一继电器36可以与第一电力单元12和第二电力单元16电连通。第一继电器36还可以与功率逆变器38和功率转换器52a、52b连通。

图1示出了电源充电系统10的示例性输出。通过功率转换器52b，从第一电力单元12和/或第二电力单元16接收直流电。功率转换器52b与辅助电源输出口51电连通。辅助电源输出口51可以提供直流电。辅助电源输出口51可以安装在与发电机28相同的外壳57上。功率逆变器38从第一电力单元12和/或第二电力单元16接收直流电。功率逆变器38将直流电转换为交流电。功率逆变器38连接到交流电力输出端40。电力输出端40可以连接到设施42。电力输出端40可以将来自功率逆变器38的交流电传输到设施42。功率逆变器38还与岸电电源输出口50电连通。岸电电源输出口50可以提供交流电。岸电电源输出口50可以安装在与发电机28相同的外壳57上。功率逆变器38还可以与功率转换器52c电连通。功率转换器52c从功率逆变器38接收交流电并将电流转换为直流电。功率转换器52c与电力输出端41电连通。电力输出端41可以连接到设施42或其它装置。电力输出端41可以将直流电从功率转换器52c传输到设施42。

图1还示出了第一继电器36可以与感测装置44电连通。感测装置44可以是计时器控制器46。计时器控制器46可以与第二继电器48电连通。第二继电器48可以与发电机28电连通。第一继电器36可以控制第一电力单元12或第二电力单元16中的哪一个将电力供应传输到功率逆变器38。第一继电器36可以控制第一电力单元12或第二电力单元16中的哪一个从马达驱动的发电机28接收电力供应。电力单元管理模块32可以使发电机28交替来在以下操作之间进行切换：在第一电力单元12与第二电力单元16之间提供电力。第二继电器34可以控制马达驱动的发电机28的激活。充电控制模块34可以检测第一电力单元12或第二电力单元16中的预定电力供应条件以激活马达驱动的发电机28。电力单元管理模块32和充电控制模块34可以两者共用同一感测装置44。或者，电力单元管理模块32和充电控制模块34各自可以每一模块具有至少一个专用感测装置44。

图2示出了示例性控制系统30。控制系统包括第一继电器36。第一继电器36是电力单元管理模块32的一部分。第一继电器36与第一电力单元12和第二电力单元16均电连通。第一继电器36可以是继电器开关，其控制第一电力单元12和第二电力单元16中的哪一个将电力供应传输到逆变器52。第一继电器36与逆变器52电连通。在第一继电器36与逆变器52之间，存在安培用量仪表54。安培用量仪表54测量由逆变器52接收的电流的安培数。在第一继电器36与安培用量仪表54之间，存在电力单元总线56。电力单元总线56通过第一继电器36与第一电力单元12和第二电力单元16电连通。第一继电器36与感测装置44电连通。感测装置44是计时器46。第一继电器36可以在感测装置总线58处与感测装置44电连通。感测装置总线58与第二继电器48电连通。第二继电器48是充电控制模块34的一部分。第二继电器48与发电机28电连通。辅助汇流条58将第二继电器48连接到发电机28。

图3示出了由电源充电系统10产生电力的示例性过程。该过程可以包括激活200电源充电系统10。可以首先通过接通电源开关55来激活电源充电系统10。在激活系统10之后，可以使电力单元12、16放电205。电力单元12、16可以处于放电模式。电力单元12、16可以是包含足够的电荷以接着在之后放电的电力单元。在该示例中，电力单元可以是第一电力单元12。第一电力单元12在放电时将电力210传输到专用电力单元22和215，进入电源输出口40、41、50、51中的任一者。专用电力单元22在充电时传输电力220。电力供应是由马达驱动的发电机28接收。马达驱动的发电机28可以与充电控制模块34连通。充电控制模块34可以检测当电力单元12、16处于充电模式或休息模式225时对电力单元12、16进行充电的需要。例如，当第一电力单元12处于放电模式时，充电控制模块34可以检测第二电力单元16是否需要电力供应(即，未完全地进行充电)。如果充电控制模块34检测到对电力单元12、16进行充电的需要，那么马达驱动的发电机28可以传输电力供应230。然后，电力供应可以对处于充电模式的电力单元12、16充电。例如，当第一电力单元12处于放电模式时，第二电力单元16可以处于充电模式。当电力单元12、16处于相反的放电模式和充电模式时，电力单元管理模块32可以检测马达驱动的发电机28何时需要交替电力供应235。电力单元管理模块32与感测装置44协作或具有感测装置44以感测预定条件。如果感测到预定条件，那么电力单元管理模块32然后指示马达驱动的发电机28重定向电力供应240。然后，发电机28向现在处于充电模式的不同的电力单元12、16提供电力供应。在该示例中，由于第一电力单元12最初处于放电模式，第一电力单元12现在处于充电模式。在切换哪个电力单元12、16处于充电模式或放电模式之后，相反的电力单元12、16现在处于放电模式以提供电力供应245。处于放电模式的电力单元12、16向专用电力单元110和设施215提供电力供应。以此方式，电力单元12、16交替地由马达驱动的发电机28充电并为设施提供连续的电力供应。

图4示出了电源充电系统10的外壳57。外壳57包括前部面板112。前部面板112包括用户界面53。用户界面53包括安培用量仪表54和电池监视仪表62。前部面板112还包括电源开关55。前部面板包括多个电源输出口104。电源输出口104包括多个USB输出口134和多个110V输出口136。经由电源输出口104，系统10能够向多个移动装置138(诸如一个或多个膝上型计算机140和移动电话142)提供电流。前部面板112是电子器件电源开关76。前部面板112还包括充电状态显示器90。充电状态显示器90包括多个指示器灯92。多个指示器灯92包括系统指示器灯94、第一电力供应灯96和第二电力供应灯98。当电源充电系统10通电并运行时，系统指示器灯94点亮。第一电力供应灯96在点亮时表示第一电力单元12正在接收电荷。第二电力供应灯98在点亮时表示第二电力单元16正在接收电荷。

图5示出了电源充电系统10的外壳57的后部面板114。后部面板114包括多个冷却风扇106。后部面板包括接地连接器132。接地连接器允许系统10接地，诸如通过连接到接地钉(未示出)。后部面板114包括辅助电源输出口51。后部面板还包括指示器灯开关100。指示器灯开关100允许电力传输到前部面板112上的指示器灯92。

图6示出了外壳57的内部118的俯视图。外壳57是电源充电系统10的，其中盖单元(未示出)被移除。电源充电系统10的大小设为移动的，诸如位于桌面、移动办公室、建筑工地、车辆、餐馆等中。该系统能够在电源放电时经由第一电力单元12和第二电力单元16(未示出)为多个移动装置138供电(未示出)。外壳57包括与后部面板114相反的前部面板112。在内部118内，内部支撑壁120沿着外壳57的长度和宽度延伸。在外壳57内的是发电机28。发电机28包括经由联轴器27连接到发电机头20的电动马达26。联轴器27可以包括电流、电压和/或扭矩倍增器。发电机头20经由紧固件144安装到内部支撑壁。电源充电系统10包括冷却风扇106。前部面板112可以包括安装在其上的电池监视仪表62和安培用量仪表54。

图7至图8示出了外壳57的内部118的相反的侧视图。外壳57是电源充电系统10的外壳，其中盖单元(未示出)被移除。外壳57包括从前部面板112延伸到后部面板114的多个搁架122。在搁架122之间或从搁架122延伸的是内部支撑壁120。在外壳57内的是第一电力单元12和第二电力单元16。第一电力单元12包括一个或多个电池14。第二电力单元16包括一个或多个电池18。外壳还包括第三电力单元22。第三电力单元22包括一个或多个电池18。专用电力单元22、第一电力单元12和第二电力单元16由一个或多个支架124保持就位。支架124从一个搁架122延伸到另一个搁架122。

图7还示出了电源充电系统10包括安装到内部支撑壁120的充电控制模块34。充电控制模块34连接到阻塞二极管60。壁120包括穿通开口128，以允许电连接从中通过。壁120还包括计时器控制器46。与计时器控制器46相邻的是两个辅助电力汇流条68和一个感测汇流条88。辅助汇流条68的一部分与感测汇流条88组合。安装在壁120上的是仪表分流器86。安装在前部面板112上的是安培用量仪表54和充电状态显示器90。系统10还包括逆变器38、第五继电器102和断路器74。安装在后壁114上的是冷却风扇106。安装在充电控制模块34下方的支撑壁120和搁架122上的是一对触发汇流条66。第一触发汇流条66a连接到第一继电器84和第二继电器78。第二触发汇流条66b连接到第一继电器64、第二继电器70和第三继电器102。在第一触发汇流条66a和第二触发汇流条66b之间的是电容器126。与触发汇流条66相邻的是第三继电器64和第四继电器70。

图9示出了电源充电系统10的布线，以允许第一电力单元12和第二电力单元16的交替的充电和放电。第三电力单元22具有至充电控制模块34的正极连接P和负极连接N。在充电控制模块34与第三电力单元22之间的是阻塞二极管60。充电控制模块34具有至电池监视仪表62的正极连接P和负极连接N。电池监视仪表62是外壳57(未示出)的用户界面53的一部分。充电控制模块34经由正极连接P进一步连接到电子器件电源开关76。充电控制模块34经由负极连接N连接到第三继电器64。第三继电器64接收来自第一电力单元12和第二电力单元16两者的正极连接P和负极连接N。第三继电器64经由正极连接P和负极连接N两者连接到触发汇流条66。第三继电器64还与电子器件电源开关76电连通。触发总线66经由负极连接N与辅助电力汇流条68电连通。辅助汇流条68经由负极连接N与计时器控制器46和主电力汇流条72电连通。触发汇流条66还经由正极连接P连接到计时器控制器46。计时器控制器46还经由正极连接P连接到辅助电力汇流条68。辅助电力汇流条68和计时器控制器46经由正极连接P与电子器件电源开关76电连通。触发汇流条66还经由正极连接P和负极连接N两者与第四继电器70电连通。第四继电器70经由单独的正极连接P与第一电源14和第二电力单元16连接。第四继电器70还经由两个单独的正极连接P与主电力汇流条72电连通。主电力汇流条72经由单独的负极连接N与第一电力单元12和第二电力单元16两者电连通。主电力汇流条72经由正极连接P与功率逆变器38电连通，其中断路器74位于两者之间。主电力汇流条72经由负极连接N进一步与功率逆变器38电连通。

图10示出了电源充电系统10的电示意图，使得发电机28与第一电力单元12和第二电力单元16以及第三电源22电连通。第三电源22经由正极连接P与电源开关55电连接。电源开关55与第二继电器78电连通，第二继电器78与马达速度控制器80电连通，诸如经由正极连接P。第三电力单元22还经由负极连接N与马达速度控制器80连接。马达速度控制器80电连接到限流控件82。马达速度控制器80经由正极连接P和负极连接N两者进一步与马达26电连通。马达26经由联轴器27联接到发电机头20，从而形成马达驱动的发电机28。发电机头20经由正极连接P连接到第一继电器84。发电机头20经由负极连接N进一步与仪表分流器86连接。仪表分流器86与辅助电力汇流条68电连通。辅助电力汇流条68与电子器件电源开关76电连通。辅助电力汇流条68进一步与感测汇流条88电连通。电子器件电源开关76也与感测汇流条88电连通。触发汇流条66经由正极连接P和负极连接N两者与电力单元管理模块32电连通。感测汇流条86也经由正极连接P和负极连接N两者与电力单元管理模块32电连通。触发汇流条66经由正极连接P和负极连接N两者与第一继电器84电连通。第一继电器84与阻塞二极管60电连通。阻塞二极管60与辅助汇流条68电连通。阻塞二极管60也与安培用量仪表54电连通。安培用量仪表54可以是用户界面53(未示出)的一部分。安培用量仪表54与仪表分流器86电连通。触发汇流条66经由正极连接P和负极连接N两者进一步与第二继电器78电连通。辅助电力汇流条68经由正极连接P和负极连接N两者与第三继电器64电连通。第三继电器64经由单独的正极连接P和负极连接N与第一电力单元12和第二电力单元16两者电连通。第一电力单元12和第二电力单元16两者经由正极连接P连接到第四继电器70。第一电力单元12和第二电力单元16经由负极连接N进一步连接到主电力汇流条72。主电力汇流条72经由正极连接P连接到第四继电器。

图11示出了电源充电系统10的电示意图的一部分。电源开关55经由正极连接P与第三电源22电连通。第三电源22经由负极连接N电连接到充电状态显示器90。充电状态显示器90经由正极连接电连接到电源开关55。充电状态显示器90包括多个指示器灯92。多个指示器灯92包括系统指示器灯94、第一电力供应灯96和第二电力供应灯98。当电源充电系统10通电并运行时，系统指示器灯94点亮。第一电力供应灯96在点亮时表示第一电力单元12正从马达驱动的发电机28接收电荷。第二电力供应灯98在点亮时表示第二电力单元16正从马达驱动的发电机28接收电荷。充电状态显示器90与主电力汇流条72电连接。充电状态显示器90进一步与指示器灯开关100电连接。指示器灯开关100和充电状态显示器90均电连接到第五继电器102。第五继电器102经由正极连接P和负极连接N两者连接到触发汇流条66。第五继电器102电连接到主电力汇流条72。主电力汇流条72经由功率转换器52经由正极连接P和负极连接N两者连接到一个或多个电力输出口104。一个或多个电力输出口104可以包括110V输出口和/或USB输出口以用于对装置充电。主电力汇流条72经由连接B-B连接到第一电力单元12和第二电力单元16以及第四继电器70。主电力汇流条72电连接到辅助电力汇流条68。辅助电力汇流条68电连接到感测汇流条88。感测汇流条88电连接到冷却风扇106并电连接到热耦合器108。热耦合器108连接到马达26和冷却风扇106两者。感测汇流条88经由电力接头110连接到马达速度控制器80。马达速度控制器80电连接到限流控件82。马达速度控制器80进一步经由A-A电连接到第三电源22和电源开关55。

除非另有说明，否则本文陈述的任何数值包括以一个单位为增量从较低值到较高值的所有值，只要在任何较低值与任何较高值之间存在至少2个单位的间隔即可。作为一个示例，如果表明部件的量、性质或过程变量的值(诸如像温度、压力、时间等)例如为从1至90，优选地从20至80，更优选地从30至70，那么中间的范围值(诸如像从15至85、从22至68、从43至51、从30至32等)旨在在本说明书的教导内。同样地，各中间值也在本教导内。对于小于1的值，视情况，一个单位被认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是具体意图的示例，并且所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为以类似的方式在本申请中明确陈述。

除非另有说明，否则所有范围都包括端点和端点之间的所有数字两者。结合范围使用“约”或“近似”适用于该范围的两个端点。因此，“约20至30”旨在涵盖“约20至约30”，包括至少所指定的端点。

出于所有目的，所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容以引用的方式并入本文。用于描述组合的术语“基本上由……组成”应包括所识别的元件、成分、部件或步骤，以及不会实质上影响组合的基本和新颖的特性的其它元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述本文中的元件、成分、部件或步骤的组合还设想了基本上由或甚至由元件、成分、部件或步骤组成的实施方案。多个元件、成分、部件或步骤可由单个集成元件、成分、部件或步骤提供。替代地，单个集成元件、成分、部件或步骤可被分成单独多个元件、成分、部件或步骤。描述元件、成分、部件或步骤的“一种”或“一个”的公开内容并非旨在排除其它元件、成分、部件或步骤。

应理解，以上描述旨在为说明性的而非限制性的。在阅读以上描述之后，除了所提供的示例以外的许多实施方案以及许多应用对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。因此，本发明的范围不应参考以上描述来确定，而是应替代地参考所附权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。出于所有目的，所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容以引用的方式并入本文。本文公开的主题的任何方面的所附权利要求中的省略不是该主题的免责声明，也不应认为本发明人不认为该主题是所公开的发明主题的一部分。

Claims (15)

1.一种电源充电系统，包括：

(a)第一电力单元，所述第一电力单元存储有电能；

(b)第二电力单元，所述第二电力单元存储有电能，其中所述第一电力单元和第二电力单元适于不同时处于放电模式或充电模式；

(c)第三电力单元，所述第三电力单元与第一电力单元、第二电力单元电连通，其中所述第三电力单元适于可操作地向处于充电模式时的第一电力单元或处于充电模式时的第二电力单元供应电力；以及

(d)控制系统，所述控制系统适于基于预定条件的出现而使第三电力单元交替地供应电力给处于充电模式时的第一电力单元和处于充电模式时的第二电力单元；

其中所述第三电力单元适于从处于放电模式时的第一电力单元和处于放电模式时的第二电力单元接收交替的电力。

2.如权利要求1所述的电源充电系统，其中马达驱动的发电机适于可操作地在向所述第一电力单元供应电力与向所述第二电力单元供应电力之间切换。

3.如权利要求2所述的电源充电系统，其中电动马达连接到马达驱动的发电机，以通过所述电动马达传输电力给马达驱动的发电机。

4.如权利要求3所述的电源充电系统，其中所述第三电力单元还与所述电动马达电连通，且其中所述第三电力单元适于可操作地经由所述电动马达向马达驱动的发电机供应电力。

5.如权利要求1所述的电源充电系统，其中所述第一电力单元为第一电池组，并且所述第二电力单元为第二电池组。

6.如权利要求5所述的电源充电系统，其中所述第一电池组、所述第二电池组和/或所述第三电力单元包括：碱性电池、铝电池、碳电池、锂电池、锂离子电池、汞电池、锌电池、铅酸电池、镍电池或其组合。

7.如权利要求3所述的电源充电系统，其中扭矩倍增器连接在所述电动马达与所述马达驱动的发电机之间。

8.如权利要求3所述的电源充电系统，其中所述马达驱动的发电机的所述电动马达仅向所述马达驱动的发电机供应电力，并且不向所述电源充电系统的任何其它部件供应电力。

9.如权利要求5所述的电源充电系统，其中处于所述放电模式的第一电池组向设施或设备供应电力，并且其中处于所述放电模式的第二电池组向相同的所述设施或相同的所述设备供应电力。

10.如权利要求3所述的电源充电系统，其中一个或多个电流逆变器电连接到所述第一电力单元和所述第二电力单元，以便将来自所述第一电力单元、所述第二电力单元或两者的直流电流转换为交流电流以由设施或设备接收。

11.如权利要求10所述的电源充电系统，其中所述马达驱动的发电机不能直接地向所述一个或多个电流逆变器供应电力。

12.如权利要求3所述的电源充电系统，其中所述预定条件包括：持续时间、温度、电压、电流或其组合。

13.如权利要求12所述的电源充电系统，其中所述控制系统包括电力单元管理模块，所述电力单元管理模块基于预定条件的出现而使所述马达驱动的发电机交替来可操作地在以下操作之间进行切换：在所述第一电力单元的充电模式期间向所述第一电力单元提供电力，以及在所述第二电力单元的充电模式期间向所述第二电力单元提供电力。

14.如权利要求3所述的电源充电系统，其中所述控制系统包括充电控制模块，所述充电控制模块适于在处于充电模式或休眠模式时从所述第一电力单元或所述第二电力单元中的至少一者检测预定电力供应条件的出现并在所述预定电力供应条件出现时激活所述马达驱动的发电机以在处于所述充电模式或所述休眠模式时向所述第一电力单元提供电力或在处于所述充电模式或所述休眠模式时向所述第二电力单元提供电力。

15.如权利要求14所述的电源充电系统，其中所述预定电力供应条件包括：持续时间、温度、电压、电流或其组合。

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