TW201637319A - 多源電力輸送系統 - Google Patents

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Abstract

一實施例提供了一種設備。該設備包含有數個被串聯耦合的儲存元件。該等儲存元件將擷取並儲存接收自數個來源的能量。該設備更包含有一被耦合到該等數個儲存元件的平衡器。該平衡器可平衡汲取自每一個儲存元件的能量。

Description

多源電力輸送系統
本發明涉及電力輸送，特別是，多源電力輸送系統。
發明背景
計算裝置通常從一單一電源接收能量，舉例來說，一電池或電源供應器。該電池還可以從一電池可充電器接收能量。該電池可充電器或電源供應器可接收AC(交流)輸入，並提供一DC(直流)輸出分別給該電池或該計算裝置。從該單一電源所接收的能量隨後會由在該計算裝置內的電源轉換邏輯被轉換成一個或多個電壓。該電源轉換邏輯可以被配置成供應一個或多個工作電壓的能量，給該計算裝置的選擇的元件。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種設備，其包含有：數個被串聯耦合的儲存元件，該等儲存元件用以擷取並儲存自數個來源所接收的能量；以及被耦合到該等數個儲存元件的一平衡器，該平衡器用以平衡自每一個儲存元件所汲取的能量。
100‧‧‧多源電力輸送系統
102‧‧‧電力裝置
104a~104m‧‧‧來源
105‧‧‧傳統的來源
106‧‧‧負載裝置
110‧‧‧控制邏輯
112a~112m‧‧‧儲存元件
113a~113m‧‧‧節點
114‧‧‧平衡器
115a‧‧‧平衡器埠
115b‧‧‧節點
116a~116n‧‧‧輸出級
117a~117m‧‧‧平衡器輸入埠
118a~118n‧‧‧分接頭
119a~119n‧‧‧平衡器輸出埠
120‧‧‧PWM
130a~130p‧‧‧負載
132‧‧‧PMU
200‧‧‧系統
202‧‧‧電力裝置
204a~204c‧‧‧來源
206a~206c‧‧‧儲存元件
210‧‧‧控制邏輯
213a~213c‧‧‧節點
214‧‧‧平衡器
216a~216c‧‧‧輸出級
218a~218c‧‧‧分接頭
230a~230c‧‧‧負載
300‧‧‧系統
302‧‧‧電力裝置
304a、304b‧‧‧來源
306a、306b‧‧‧儲存元件
310‧‧‧控制邏輯
314‧‧‧平衡器
318a、318b‧‧‧分接頭
330a、330b‧‧‧負載
400‧‧‧方法
404~414‧‧‧方塊
要求保護的技術主題其特徵和優點將可從以下與其一致之實施例的詳細描述變得顯而易見，該描述應當參考該等附圖來考慮，其中：圖1示圖出一種多源電力輸送系統和負載裝置的一種功能方塊圖，其與發明的各種實施例一致；圖2圖示出一示例多源電力輸送系統其包括一個三級平衡器，其與發明的一實施例一致；圖3圖示出一示例多源電力輸送系統其包括一個二級平衡器，其與發明的一實施例一致；以及圖4根據本發明的各種實施例係電力輸送操作的一流程圖。
儘管以下較佳實施例之詳細說明將參照正在作出說明的實施例，但許多替代、修改、和變形對本領域的習知技藝者而言將會是顯而易見的。
較佳實施例之詳細說明
一般而言，本發明涉及多源電力輸送系統(和方法)。一多源電力輸送系統可以包括數個電源(「來源」)，傳統的和/或非傳統的，和包含有一平衡器和數個儲存元件的一電力裝置。該電力裝置被配置為從該等數個來源接收能量，並把來自每一個來源的能量儲存在各儲存元件中。該等數個儲存元件被配置成被彼此串聯耦合並且每一個儲存元件被配置成耦合到該平衡器。該平衡器包括一個或多個穩壓器和/或DC到DC轉換器，其被配置來平衡汲取自該 等儲存元件的一個或多個之每一個的能量。該電力裝置被配置成可提供具數個平衡電壓(「輸出電壓」)之能量給數個分接頭。輸出電壓數(和分接頭數)可以小於或等於來源數。然後該等分接頭的一個或多個可被耦合到一負載裝置。
傳統的來源包括但不侷限於：電池可充電器、AC(交流)/DC(直流)轉換器、USB(通用串列匯流排)埠、等等。傳統的來源通常可被配置來提供電壓量級在數伏或數十伏，舉例來說，5、12、和/或20伏的能量。非傳統的來源包括太陽能電池、光伏電池、被配置成可擷取和從天線轉換能量的無線電源、被配置為將振動轉換成電能的壓電電源、被配置成可將跨越一溫度梯度的熱流成轉換成電能的熱電源、等等。非傳統的來源通常可被配置來提供電壓量級在數伏和/或十分之幾伏。耦合到各自非傳統來源之儲存元件可各自被配置可接收和儲存數量級為數伏和/或十分之幾伏之電壓的能量。
該負載裝置中至少一些元件(例如，負載)的工作電壓可能在0.5伏到5伏的範圍。舉例來說，一計算裝置的元件其工作電壓可能包括5、3.3、1.8、1.5、1.3和/或0.8伏。大於個別非傳統來源的該等輸出電壓的電力裝置輸出電壓可透過耦合到數個串聯儲存元件來提供。電力裝置輸出電壓隨後可被提供給，舉例來說，一計算裝置，只需很少的轉換，如果有的話。一般而言，把一第一電壓轉換成一第二電壓當該第一和該第二電壓的值相對接近時，會比當該第一電壓比該第二電壓相對大得多或相對小得多時把該第 一電壓轉換成該第二電壓更有效率。因此，包含在一負載裝置中以相對最少轉換把來自非傳統來源轉換到負載操作電壓之相對緊密匹配的輸出電壓會比轉換該等傳統電源的輸出電壓更有效率，因為後者有大的相對電壓差異。
圖1圖示出一種多源電力輸送系統100和負載裝置106的系統方塊圖，其與本發明的幾個實施例一致。負載裝置，舉例來說，負載裝置106，可以包括，但不侷限於，計算裝置(例如，一伺服器、一工作站電腦、一桌上型電腦、一膝上型電腦、一平板電腦(例如，iPad®、GalaxyTab®等等)、一超便攜式電腦、一超行動式電腦、一輕省筆電和/或一次筆記型電腦)；一行動電話包括但不侷限於智慧型手機、(例如，iPhone®、基於Android®的手機、Blackberry®、基於Symbian®的手機、基於Palm®的手機、等等)和/或一功能型手機；一可穿戴裝置和/或系統；和/或感測器和/或感測器網路(有線和/或無線的)、等等。
負載裝置106可包括數個負載130a、130b、...、130p。該等負載130a、130b、...、130p可包括但不侷限於，電路(類比的和數位的)、邏輯、穩壓器、DC到DC轉換器和/或電力軌、等等。負載的130a、130b、...、和/或130p的一個或多個經配置以在一個或多個輸入電壓處接收來自多源電力輸送系統100的能量。在一些實施例中，負載130a、130b、...、和/或130p可以被配置成不用轉換一接收到的輸入電壓就可利用所提供的能量。在一些實施例中，負載130a、130b、...、和/或130p可以對應於穩壓器。舉例來說， 該等穩壓器可對應於線性和/或低壓降穩壓器，當該(等)輸入電壓相當接近被耦合到該等穩壓器之負載裝置元件的工作電壓時。
負載裝置106還更包含有一性能監控單元(PMU)132。PMU 132可以被配置為監控負載裝置106的操作，並提供一指示，例如，一個信號，給系統100，該信號係有關於負載裝置106和/或負載130a、130b、...、130p預期在能量中的改變和/或消耗有關，如本文所描述。
系統100包括一電力裝置102和數個來源104a、104b、104c、...、104m。來源104a、104b、104c、...、104m可以包括傳統的和/或非傳統的電源，如本文所述。在一些實施例中，系統100可以包括一個傳統的電源105。傳統電源105可以對應於一AC/DC轉換器(即，電池可充電器)其可被耦合到一供給電壓的AC電源，Vin。傳統電源105可被耦合到電力裝置102。傳統電源105被配置為除了提供能量給電力裝置102之外，和/或作為來源104a、104b、104c、...、104m的一種替代，舉例來說，當來源104a、104b、104c、...、104m對應於非傳統電源時。
電力裝置102包含有控制邏輯110、數個儲存元件112a、112b、112c...、112m和一平衡器114。電力裝置102更可包含有數個輸出級116a、116b、...、116n。電力裝置102被配置成從來源104a、104b、104c、...、和/或104m的一個或多個和/或傳統來源105接收電能。傳統來源105被配置為在節點115a和115b耦合到平衡器114和該等數個儲存元件 112a、112b、112c...、112m。舉例來說，當一個或多個來源104a、104b、104c、...、和/或104m不可使用時，傳統來源105可被配置成提供能量給平衡器114和該等數個儲存元件112a、112b、112c...、112m。
接收自來源104a、104b、104c、...、104m之一個或多個的能量可以提供給各別的儲存元件112a、112b、112c、...、112m並且會是各別的輸入電壓VS1、VS2、VS3、...、VSm。電力裝置102被配置成可提供能量輸出在各自的電力裝置分接頭118a、118b、...、118n。輸出電壓Vout1、Vout2、...、Voutn，在一相關聯的分接頭和接地之間被測量，係有關於該等輸入電壓VS1、VS2、VS3、...、和/或VSm的一個或多個。舉例來說，Vout1可以對應於VS1。在另一實例中，Vout2的可以對應於VS1，VS2和VS3的一總和。在另一實例中，Voutn可以對應於VS1、VS2、VS3、...、和VSm的一總和。分接頭數，因此和輸出電壓Vout1、Vout2、...、Voutn數，小於或等於輸入電壓VS1、VS2、VS3、...、VSm數。該輸入電壓數對應於儲存元件112a、112b、112c...、112m數，並且也對應於來源104a、104b、104c、...、104m數。
控制邏輯110被配置成管理電力裝置102的操作。舉例來說，控制邏輯110可被配置成從PMU 132接收該指示(例如，信號)其相關於負載裝置106的操作。控制邏輯110被配置成管理平衡器114和/或輸出級116a、116b、...、116n之一個或多個來回應於該指示，如本文所述。
該等儲存元件112a、112b、112c...、112m可以包含有可充電電池、電容和/或超級電容。可充電電池可以包含有一種或多種可充電電池類型。可充電電池的類型可以包括，但不侷限於，Li-ion(鋰離子)、NiMH(鎳金屬氫化物)、NiZn(鎳鋅)、NiCd(鎳鎘)、等等。超級電容可以包含有雙層電容(例如，靜電電荷儲存)、擬電容(例如，電化學電荷儲存)和混合電容(例如，同時為靜電和電化學電荷儲存)。
超級電容的工作特性可以是在傳統電容和可充電電池對應的操作特性之間。舉例來說，超級電容比起傳統電容具有一更高的能量密度和一較低的功率密度。換句話說，超級電容每單位體積可儲存更多的能量，並且可充電和放電速度會比傳統電容慢。超級電容相對於可充電電池具有一更低的能量密度和一較高的功率密度。換句話說，超級電容比起可充電電池儲存能量較小，但比起可充電電池可能放電速度較快，即，可以具有一相對較小的時間常數。因此，當與可充電電池相結合時，超級電容可藉由在一相對短的時間內(即，相對快速的放電)提供額外的能量來互補該等可充電電池。
每一個儲存元件112a、112b、112c...、112m可因此包含有一個或多個可充電電池、電容和/或超級電容，其可被串聯和/或並聯的耦合。該具體的佈置可以被配置成提供一目標(即，指定的)能量容量在一輸入電壓VS1、VS2、VS3、...、VSm處。每一個輸入電壓VS1、VS2、VS3、...、 VSm係相關到並可對應到一各自相關聯來源104a、104b、104c、...、104m的一輸出電壓，該來源耦合到該儲存元件112a、112b、112c...、112m。
該等儲存元件112a、112b、112c、...、112m可被串聯耦合。舉例來說，儲存元件112a的一第一埠(舉例來說，負端)可被耦合至接地，儲存元件112a的一第二埠(舉例來說，正端)可被耦合到儲存元件112b在節點113a的一第一埠，儲存元件112b的一第二埠可被耦合到儲存元件112c在節點113b的一第二埠，等等，直到儲存元件112m的一第二埠其可被耦合到節點113m。舉例來說，每一個儲存元件112a、112b、112c、...、112m可以對應於一個堆疊當電壓VS1、VS2、VS3、...、VSm相等時(例如，等於一電壓VS)。繼續這個例子，各自的輸出電壓Vout1、Vout2、...、Voutn然後可對應於VS乘以各自的整數因子，舉例來說，s* VS，其中s是在1和m，包括m，之間的一個整數。因為輸出電壓數有可能比堆疊數少，s可以或可以不採用在1和m之間的每一個值。
每一個來源104a、104b、104c、...、104m可被並聯耦合到一各自的儲存元件112a、112b、112c、...、112m。舉例來說，來源104a可被並聯耦合到儲存元件112a、來源104b可被並聯耦合到儲存元件112b等等一直到來源104m和儲存元件112m。因此，來源104a、104b、104c、...、104m數可以等於儲存元件112a、112b、112c、...、112m數。該等來源104a、104b、104c、...、104m然後可被有效地串聯 耦合。該等儲存元件112a、112b、112c、...、112m(和來源104a、104b、104c、...、104m)可被進一步耦合到該平衡器114。舉例來說，儲存元件112a的該第一埠可被耦合到平衡器埠115a其也被耦合到接地。每一個節點113a、113b、113c、...、113m(因此為每一個儲存元件的第二埠)可被耦合到各自的平衡器輸入埠117a、117b、117c、...、117m。各自的輸入電壓VS1、VS2、VS3、...、VSm然後可被提供成跨越相鄰的平衡器輸入埠。因此，平衡器114在平衡器輸入埠117a、117b、117c、...、117m經由節點113a、113b、113c、...、113m被耦合到該等來源104a、104b、104c、...、104m和儲存元件112a、112b、112c、...、112m。
平衡器114被配置成可從來源104a、104b、104c、...、104m和/或儲存元件112a、112b、112c、...、112m接收能量。平衡器114更可以從非傳統來源105接收能量。平衡器114更被配置成可提供能量給平衡器輸出埠119a、119b、...、119n。平衡器的輸出埠119a、119b、...、119n的一個或多個可被耦合到各自的輸出級116a、116b、...、116n。在埠119a、119b、...、119n的輸出電壓可通常係參考接地，例如，埠115a，的電壓。因此，在埠119a、119b、...、119n的該等輸出電壓可以對應於跨越一個或多個儲存元件112a、112b、112c、...、112m電壓的合成(即，總和)。舉例來說，與埠119a相關聯的該輸出電壓可以對應於與儲存元件112a和/或來源104a，相關聯的電壓，舉例來說，VS1。在另一實例中，與埠119b的相關聯的該輸出電壓可以對應 於，舉例來說，跨越儲存元件112a、112b、和112c該等電壓的總和，例如，VS1+VS2+VS3。
平衡器114被配置來平衡汲取自該等儲存元件112a、112b、...、和/或112m和/或來源104a、104b、104c、...、和/或104m的能量，當電流係汲取自埠119a、119b、...、119n的一個或多個時。平衡器輸出埠119a、119b、...、119n數可小於或等於儲存元件112a、112b、112c、...、112m數。平衡器114被配置成可控制汲取自耦合到平衡器114之該等儲存元件112a、112b、112c、...、和/或112m和/或來源104a、104b、104c、...、和/或104m之能量的一相對量。舉例來說，平衡器114可包含有一個或多個穩壓器和/或DC到DC轉換器。除非另有說明，本文中所使用的術語「穩壓器」同時對應於穩壓器和DC到DC轉換器兩者，並因此「穩壓器」應被理解為係指穩壓器和/或DC到DC轉換器。穩壓器(和/或DC到DC轉換器)可以包含有，但不侷限於，交換式電容穩壓器、壓降穩壓器、壓降-壓升穩壓器、等等。該(等)穩壓器可被配置成提供一輸出電壓大於、小於或等於一對應的輸入電壓。該(等)穩壓器可以被配置來操作開迴路(即，沒有直接的輸出電壓反饋)和/或操作在一閉迴路(即，有直接的輸出電壓反饋)中使得從每一個儲存元件112a、112b、112c、...、和/或112m汲取出的能量的量是平衡的。
舉例來說，平衡器114可被配置成從控制邏輯110和PWM 120接收一脈衝寬度調變(PWM)信號輸入。該PWM信號可具有一百千赫茲、十百萬赫茲(MHz)或一百MHz量級 的頻率。選擇該PWM工作週期可基於，至少部分地基於，來源104a、104b、104c、...、104m各自輸出電壓，舉例來說，VS1，VS2淨，VS3，...，VSM，的相對值。當能量從該等儲存元件112a、112b、112c、...、112m汲取出而沒有由，舉例來說，各自的來源104a、104b、104c、...、104m和/或傳統來源105補充時，該相關聯的平衡器114輸出電壓可能會降低。該(等)減少被配置為成比例於，即，被平衡於，跨越數個儲存元件112a、112b、112c、...、和/或112m。
因此，當電流係從該(等)平衡器輸出埠119a、119b、...、119n的一個或多個被汲取出時，平衡器114被配置成平衡汲取自儲存元件112a、112b、112c、...、112m和/或來源104a、104b、104c、...、104m的能量。當來源104a、104b、104c、...、104m對應到非傳統電源時，相比於一穩壓器(和/或DC到DC轉換器)其被配置成可把一單一傳統輸入電壓(例如，12伏)轉換成數個相對低輸出電壓，平衡器114通常可以導致相對較小的轉換損耗。因此，平衡器114可以有相對較小的大小和可以相對有效率。
平衡器114輸出埠119a、119b、...、119n的每一個可被耦合到一各自的輸出級116a、116b、...、116n。輸出級116a、116b、...、116n數對應於電力裝置102之分接頭118a、118b、...、118n數。在一實施例中，每一個輸出級116a、116b、...、116n可以包含有和/或可以對應到一通道閘。一通道閘，例如，一個開關，被配置成可控制地耦合和/或去耦合一輸入和一輸出。舉例來說，一通道閘可以包含有， 但不侷限於，一電晶體(例如，場效電晶體(FET)、雙極接面電晶體(BJT)、絕緣閘雙極電晶體(IGBT)、等等)、一中繼器、等等。因此，每一個通道閘116a、116b、...、116n可控制地在一各自的平衡器輸出119a、119b、...、119n與一相關聯的電力裝置輸出分接頭118a、118b、...、118n間耦合或去耦合。
每一個通道閘可以由控制邏輯110來控制。舉例來說，控制邏輯110可被配置成可控制一選定通道閘以把一選擇的平衡器輸出埠119a、119b、...、或119n與一相關聯的電力裝置的分接頭118a、118b、...、或118n去耦合以回應於來自PMU 132的一信號。該信號可被配置以指出一負載130a、130b、...、或130p不再運作，即，應該不再汲取電力。在另一實例中，控制邏輯110可被配置成可感測一選擇輸出級116a、116b、...、116n的一輸出(例如，電壓和/或電流)和用於控制一相關聯的通道閘以把該相關聯的平衡器輸出埠119a、119b、...、或119n與該相關聯的電力裝置分接頭118a、118b、...、或118n去耦合，如果該輸出電壓和/或電流低於一第一臨界值或高於一第二臨界值的話。舉例來說，該第一臨界值可對應於一低電力狀態和而該第二臨界值可對應於一故障狀態。
在另一實施例中，該(等)輸出級116a、116b、...、和/或116n的一個或多個，例如，輸出級116b，可以包含有一穩壓器，其被配置為提供一目標輸出電壓給一相關聯的分接頭，例如，輸出電壓Vout2給電力裝置分接頭118b。該 目標輸出電壓可對應於一個特定負載，例如負載130b的一工作電壓。該穩壓器可以包含有，但不侷限於，一線性穩壓器、一低壓降(LDO)穩壓器、一交換式電容穩壓器、一壓降穩壓器、等等。LDO穩壓器被配置為操作在一輸入電壓和相關聯輸出電壓之間具有一相對小的差異時。線性穩壓器通常包含有工作在線性區域中的一電晶體並且被使用在當一輸入電壓和相關聯輸出電壓之間有一相對小差異時。比其他類型的穩壓器，LDO穩壓器的操作特性包含有一相對低的最小工作電壓，一相對較高的效率和一相對低的散熱。舉例來說，線性穩壓器和/或LDO穩壓器可被使用在輸出級116a、116b、...、和/或116n的一個或多個中，當相關聯的來源係相對低電壓時，即對應於非傳統來源時。
因此，與本發明一致的一種多源電力輸送系統，可以包含有數個電源，傳統的和/或非傳統的，以及一電力裝置其包含有一平衡器和數個儲存元件。該電力裝置被配置成從該等數個來源接收能量，並把來自每個來源的能量儲存在一各自的儲存元件中。該等數個儲存元件可被串聯地耦合到彼此而每一個儲存元件可被耦合到該平衡器。該平衡器被配置成可平衡汲取自該等儲存元件之一個或多個之每一個的能量。該電力裝置被配置成可提供數個經平衡的輸出電壓給數個分接頭。該(等)輸出電壓的一個或多個可對應於數個來源電壓的和。該等分接頭的一個或多個可隨後被耦合到被包含在一負載裝置中的一個或多個負載。分接頭數可以小於或等於儲存裝置數。在該等分接頭處的該 等輸出電壓可以是在該(等)負載之一個或多個的一操作電壓範圍中或者靠近於該操作電壓範圍。
圖2圖示出一實例多源電力輸送系統200，其與本發明的一實施例一致。實例200包含有一電力裝置202、三來源裝置204a、204b、和204c和三個負載230a、230b、230c。電力裝置202是圖1電力裝置102的一實例。
電力裝置202被耦合到三個來源204a、204b、204c。電力裝置202可在分接頭218a、218b、218c處被耦合到一個或多個負載230a、230b和/或230c。電力裝置202包含有三個儲存元件206a、206b、206c、控制邏輯210、一平衡器214和三個輸出級216a、216b、216c。儲存元件206a、206b、206c是圖1儲存元件112a、112b、112c...、112m的例子，控制邏輯210是圖1控制邏輯110的一個例子，平衡器214是圖1平衡器114一個例子和輸出級216a、216b、216c是圖1輸出級116a、116b、...、116n的例子。每一個儲存元件206a、206b、206c被配置成可從各自的來源裝置204a、204b、204c接收能量(例如，輸入電壓VS1、VS2、VS3)。電力裝置202更被配置成經由分接頭218a、218b、218c提供能量(例如，輸出電壓Vout1、Vout2、Vout3)給一個或多個負載230a、230b、230c。在這個實例200中，分接頭218a、218b、218c數等於來源204a、204b、204c數。在另一與此實例200相關的一實例中，分接頭數可以小於來源數。舉例來說，分接頭218a和218c可被留下而分接頭218b可被移除。
平衡器214被配置為從來源204a、204b、204c和/ 或儲存元件206a、206b、206c在節點213a、213b、213c處接收能量。每一個節點213a、213b、213c更可被耦合到一各自輸出級216a、216b、216c的一個輸入，而每一個輸出級216a、216b、216c的一輸出被耦合到一各自的分接頭218a、218b、218c。平衡器214更被配置成平衡由一個或多個負載230a、230b、230c從每一個儲存元件206a、206b、206c和/或相關聯的來源204a、204b、204c汲取出的能量，如本文所述。在另一此實例200相關的實例中，如果分接頭數小於來源數，平衡器214可以有較少的元件。舉例來說，如果只有分接頭218b和218c而分接頭218a被移除，平衡器214可被配置成可平衡僅與分接頭218b和218c相關聯的電壓。
平衡器214是一種交換式電容穩壓器平衡器的一實例，並且包含有六個開關SW1、SW2、...、SW6和兩個跨接(即，浮動)電容CF1、CF2。開關SW1、SW2、...、SW6可以包括，但不侷限於，電晶體(例如，FET、BJT)，中繼器、等等。開關SW6的一第一端被耦合到接地、開關SW6的一第二端被耦合到相鄰開關SW5的一第一端、開關SW5的一第二端在節點213a處被耦合到相鄰開關SW4的一第一端、開關SW4的一第二端被耦合到相鄰開關SW3的一第一端、開關SW3的一第二端在節點213b被耦合到相鄰開關SW2的一第一端、開關SW2的一第二端被耦合到相鄰開關SW1的一第一端且開關SW1的一第二端被耦合到節點213c。跨接電容CF2的一第一端被耦合到SW6的一第二端和 開關SW5的一第一端、跨接電容CF2的一第二端被耦合到SW4的該第二端、SW3的該第一端和跨接電容CF1的一第一端。跨接電容CF1的一第二端被耦合到SW2的該第二端和SW1的該第一端。
開關SW1、SW2、...、SW6被配置成在各自的第三開關端子處接收來自控制邏輯210的輸入(例如，PWM信號)。舉例來說，如果儲存元件206a、206b、206c和相關聯的來源204a、204b、204c被配置成堆疊(即，VS1=VS2=VS3)，則控制邏輯210可以被配置為可提供一種具有33%工作週期的PWM信號給開關SW1、SW2、...、SW6。換言之，對於一個系統其包含有m個來源且VS1=VS2=...=VSM(即，一種m層堆疊)時，一PWM信號的工作週期可以是1/m。
繼續這個例子，對於該PWM信號一半的週期，開關SW1、SW3和SW5可以是ON而開關SW2、SW4和SW6可以是OFF；而對於該PWM信號另外一半的週期，開關SW1、SW3和SW5可以是OFF而開關SW2、SW4和SW6可以是ON。在另一實例中，如果該等來源204a、204b、204c未被配置為堆疊，該工作週期可能不是50%。平衡器214可因此被配置來平衡汲取自每一個儲存元件206a、206b、206c的能量，並且因此可以維持提供給輸出級216a、216b、216c之電壓的相對值，如本文所述的。對於係通道閘的輸出級216a、216b、216c來說，提供給該等輸出級的該等電壓可分別對應到Vout1、Vout2、Vout3。
圖3圖示出一實例多源電力輸送系統300，其與本發明的一實施例一致。實例300被簡化以便於描述，舉例來說，輸出級未於本實例300中被圖示出。實例300包含有一電力裝置302、兩個來源304a、304b和兩個負載330a、330b。電力裝置302是圖1之電力裝置102的一實例。
電力裝置302被耦合到兩個來源304a、304b。電力裝置302可在分接頭318a，318b處被耦合到一個或多個負載330a和/或330b。電力裝置302包含有兩個儲存元件306a、306b，控制邏輯310和一平衡器314。儲存元件306a、306b是圖1儲存元件112a、112b、112c...、112m的例子，控制邏輯310是圖1控制邏輯110的一個例子，平衡器314是圖1平衡器114一個例子。每一個儲存元件306a、306b被配置成可從一各自的來源304a、304b接收能量。電力裝置302更被配置成經由分接頭318a、318b提供能量(例如，輸出電壓Vout1、Vout2)給一個或多個負載330a、330b。在本實例300中，分接頭318a、318b數等於來源304a、304b數。
平衡器314被配置為從來源304a、304b和/或儲存元件306a、306b在節點313a、313b處接收能量。平衡器314更被配置成平衡由一個或多個負載330a、330b從每一個儲存元件306a、306b和/或相關聯的來源304a、304b汲取出的能量，如本文所述。
平衡器314是一種壓降穩壓器平衡器的一實例，並且包含有兩個開關SW1、SW2和一個電感L。開關SW1、SW2可以包括，但不侷限於，電晶體(例如，FET、BJT)， 中繼器、等等。開關SW1的一第一端被耦合到接地，開關SW1的一第二端被耦合到開關SW2的一第一端和電感器L的一第一端。電感器L的一第二端被耦合到節點313a而開關SW2的一第二端被耦合到節點313b。每一個節點313a、313b更被耦合到一各自的分接頭318a、318b。
開關SW1、SW2被配置成在各自的第三開關端子處接收來自控制邏輯310的輸入(例如，PWM信號)。舉例來說，如果儲存元件306a、306b和相關聯的來源304a、304b被配置成堆疊(即，VS1=VS2)，則控制邏輯310可以被配置為可提供一種具有50%工作週期的PWM信號給開關SW1、SW2。繼續這個例子，對於該PWM信號一半的週期，開關SW1可以是ON而開關SW2可以是OFF，而對於該PWM信號另外一半的週期，開關SW1可以是OFF而開關SW2可以是ON。在另一實例中，如果該等來源304a、304b未被配置為堆疊，該工作週期可能不是50%。平衡器314可因此被配置來平衡汲取自每一個儲存元件306a、306b的能量，並且因此可以維持提供給Vout1和Vout2的相對值，如本文所描述的。
因此，與本發明一致的一種多源電力輸送系統，可以包含有數個來源和相關聯的儲存元件，以及一平衡器其被配置成可平衡汲取自每一個儲存元件的能量。一平衡器可以包含有一穩壓器，如本文所述。在電力裝置上的輸出分接頭數可以小於或等於儲存元件數。
圖4根據本發明的各種實施例係電力輸送操作的 一流程圖400。具體而言，該流程圖400示範出擷取從數個來源所接收到的能量，並提供給數個負載經平衡的輸出電壓。該等操作可以被執行，舉例來說，由圖1的電力裝置102和/或來源104a、104b、104c、...、104m。
本實施例的操作可以始於開始402。操作404可包含有由數個來源提供能量。舉例來說，該等來源可以包含有非傳統的和/或傳統的電源，如本文所述。操作406包含有由數個被串聯耦合的儲存元件擷取接收自該等數個來源的能量。該等儲存元件可以包含有一個或多個電池和/或電容。操作408包含有由每一個儲存元件儲存接收自一各自來源的能量。操作410包含有由一耦合到該等數個儲存元件的平衡器來平衡由一各自的負載從每一個儲存元件所汲取出的能量。舉例來說，該平衡器可以包含有一個或多個穩壓器。操作412可以包含有由一輸出級調節輸出電壓。舉例來說，該輸出電壓可能與一平衡器輸出和/或來源輸入電壓相關。然後這個實施例的操作可結束於414。
因此，電力可從數個電源，傳統的和/或非傳統的，來接收。來自每一個來源的能量可被儲存在一各自的儲存元件中而一平衡器可平衡由一各自的負載從每一個儲存元件所汲取出的能量。
雖然圖4的流程係根據各種實施例圖示出操作，但應被理解的是，對於其他的實施例，並不是所有在圖4中所描繪的操作都是必要的。此外，本文完全地假設在本發明的其他實施例中，在圖4中所描繪的該等操作、和/或本 文所描述的其他操作可以以任何未於附圖中被具體示出的方式來組合，並且這樣子的實施例可包含有比圖示於圖4中之更少或更多的操作。因此，沒被精確地在一附圖中被圖示出之涉及特徵和/或操作的權利請求項被認定是在本發明的範圍和內容之中。
如本文任何實施例所使用的，術語「邏輯」可以指被配置成可執行任何上述操作的一應用程式、軟體、韌體和/或電路。軟體可被體現為一套裝軟體程式、程式碼、指令、指令集、和/或資料，其被記錄在非暫時性電腦可讀取儲存媒體上。韌體可被體現為被硬編碼(例如，非依電性)在記憶體裝置中的程式碼、指令或指令集和/或資料。
如本文任何實施例所使用的，術語「電路」可包含有，舉例來說，單獨使用或以任何組合使用，固線式電路、可編程電路諸如電腦處理器其包含有一個或多個個別的指令處理核心、狀態機電路、和/或韌體，其儲存可由可編程電路來執行的指令。該邏輯可以，集體的或個別的，被體現為構成一較大系統一部分的電路，舉例來說，一積體電路(IC)、一應用特定積體電路(ASIC)、一系統單晶片(SoC)、桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦、伺服器、智慧型手機、等等。
USB(通用串列匯流排)可遵循或相容於通用串列匯流排規範2.0修訂版，由通用串列匯流排組織於2000年4月27日所公佈，和/或此規範的更新版本，舉例來說，通用串列匯流排規範第3.1版，公佈於2013年7月26日。
在一些實施例中，硬體描述語言(HDL)可以被使用來為在此所描述之各種邏輯和/或電路以指定的電路和/或邏輯來實現。舉例來說，在一實施例中，該硬體描述語言可遵循或兼容於一非常高速積體電路(VHSIC)硬體描述語言(VHDL)其可以使得在此所描述之一個或多個電路和/或邏輯能夠以半導體來製造。該VHDL可遵循或兼容於IEEE標準1076-1987、IEEE標準1076.2、IEEE 1076.1、VHDL-2006的IEEE草案3.0、VHDL-2008的IEEE的草案4.0和/或該等IEEE VHDL標準和/或其他硬體描述標準之其他的版本。
因此，一致於本發明的教導，一種系統和方法被配置成可從數個來源，傳統的和/或非傳統的，接收能量，以把來自每一個來源的能量儲存在一各自的儲存元件中，並提供數個輸出電壓給數個分接頭。該等分接頭的一個或多個然後可被耦合到一負載裝置。該系統和方法更被配置成可由一各自的負載平衡從每一個儲存元件所汲取出的能量。
實例
本發明的實例包含有技術主題諸如一種方法、構件，用於執行相關於一種多源電力輸送系統之該方法、裝置的行為，或其之一種設備或系統的行為，如以下所討論的。
實例1
根據這個實例，提供了一種設備。該設備包含有 數個被串聯耦合的儲存元件，該等儲存元件用以擷取並儲存自數個來源所接收的能量；以及被耦合到該等數個儲存元件的一平衡器，該平衡器用以平衡自每一個儲存元件所汲取的能量。
實例2
這個實例包含有實例1的該等元件，更包含有被耦合到該平衡器之控制邏輯，該控制邏輯用以控制該平衡器的操作。
實例3
這個實例包含有實例1的該等元件，更包含有數個輸出級，每一個輸出級耦合到一各自的平衡器輸出埠及以下至少其中之一：每一個輸出級包含有一通道閘和/或至少一個輸出級包含有一穩壓器。
實例4
這個實例包含有實例1的該等元件，其中每一個儲存元件包含有一電池和/或一電容中的至少一者。
實例5
這個實例包含有實例1的該等元件，更包含有數個分接頭，每一個分接頭用以耦合到一各自的負載。
實例6
這個實例包含有根據實例1至5之任一項的該等元件，其中該平衡器包含有一交換式電容穩壓器、一壓降穩壓器和/或一壓降-壓升穩壓器的至少一者。
實例7
這個實例包含有根據實例1至5之任一項的該等元件，其中該平衡器包含有至少一個穩壓器。
實例8
本實例包含有實例7的該等元件，其中該至少一個穩壓器中的至少一個穩壓器要操作開迴路。
實例9
這個實例包含有實例7的該等元件，其中該至少一個穩壓器中的至少一個穩壓器將操作閉迴路。
實例10
這個實例包含有根據實例1至5之任一項的該等元件，其中該平衡器包含有數個穩壓器且一第一穩壓器將操作開迴路和一第二穩壓器將操作閉迴路。
實例11
這個實例包含有實例4的該等元件，其中該電容係一超級電容。
實例12
這個實例包含有實例4的該等元件，其中該電池係一種可充電電池類型，選自於包含有以下的類型的該群組：Li-ion(鋰離子)、NiMH(鎳金屬氫化物)、NiZn(鎳鋅)和NiCd(鎳鎘)。
實例13
這個實例包含有根據實例1至5之任一項的該等元件，其中至少一個儲存元件包含有至少一個電池和至少一個超級電容。
實例14
這個實例包含有實例13的該等元件，其中該至少一個電池和該至少一個超級電容至少以串聯方式和以並聯方式中之一被耦合。
實例15
這個實例包含有根據實例1至5之任一項的該等元件，其中一儲存元件的一輸出電壓等於每一個其他儲存元件之一各自的輸出電壓。
實例16
這個實例包含有根據實例1至5之任一項的該等元件，其中至少一些儲存元件之各自輸出電壓是相等的。
實例17
這個實例包含有實例5的該等元件，其中分接頭數等於儲存元件數。
實例18
這個實例包含有實例5的該等元件，其中分接頭數小於儲存元件數。
實例19
這個實例包含有實例2的該等元件，其中該平衡器包含有數個開關和至少一個浮接電容，該等開關從該控制邏輯接收一脈衝寬度調變(PWM)信號，該等開關控制閉迴路。
實例20
這個實例包含有根據實例1至5之任一項的該等 元件，其中該平衡器包含有數個開關和一電感，該等開關從該控制邏輯接收一脈衝寬度調變(PWM)信號，該等開關控制開迴路。
實例21
這個實例包含有實例2的該等元件，其中該控制邏輯將從有關於一輸出電壓的一負載裝置接收一控制信號。
實例22
這個實例包含有根據實例1至5之任一項的該等元件，其中該等數個儲存元件之至少一些的每一個對應於一堆疊。
實例23
這個實例包含有根據實例1至5之任一項的該等元件，其中該平衡器將從一傳統來源接收能量。
實例24
這個實例包含有實例3的該等元件，其中每一個輸出級包含有一通道閘，每一個通道閘選自於包含有以下的該群組：一場效電晶體(FET)、一雙極接面電晶體(BJT)、一絕緣閘雙極電晶體(IGBT)和一中繼器。
實例25
這個實例包含有實例3的該等元件，其中其中每一個輸出級包含有一穩壓器，每一個穩壓器選自一群組其包含有以下的類型：一線性穩壓器、一低壓降(LDO)穩壓器、一交換式電容穩壓器以及一壓降穩壓器。
實例26
這個實例包含有實例3的該等元件，其中與每一個平衡器輸出埠相關聯的一各自輸出電壓對應於跨越一儲存元件的電壓或跨越數個儲存元件電壓的總和。
實例27
這個實例包含有實例3的該等元件，其中平衡器輸出埠數小於或等於儲存元件數。
實例28
這個實例包含有實例3的該等元件，其中每一個通道閘將可控制地把該各自平衡器輸出埠與一相關聯電力裝置分接頭去耦合。
實例29
這個實例包含有實例3的該等元件，其中每一個輸出級穩壓器提供一各自的目標輸出電壓給一相關聯的電力裝置分接頭。
實例30
根據這個實例，提供了一種方法。該方法包含有藉由數個被串聯耦合的儲存元件擷取自數個來源所接收的能量；藉由每一個儲存元件儲存自一各自來源所接收的該能量；以及藉由被耦合到該等數個儲存元件的一平衡器來平衡自每一個儲存元件所汲取的能量。
實例31
這個實例包含有實例30的該等元件，更包含有藉由該控制邏輯來控制該平衡器的操作。
實例32
這個實例包含有實例30的該等元件，更包含有藉由數個輸出級的每一者控制該平衡器之一各自的輸出。
實例33
這個實例包含有實例30的該等元件，其中每一個儲存元件包含有一電池和/或一電容中的至少一個。
實例34
這個實例包含有實例30的該等元件，更包含有藉由數個分接頭的每一者耦合一電力裝置之一輸出到一各自的負載。
實例35
這個實例包含有實例30的該等元件，其中該平衡器包含有一交換式電容穩壓器、一壓降穩壓器和/或一壓降-壓升穩壓器的至少一者。
實例36
這個實例包含有實例30的該等元件，更包含有藉由數個來源提供該能量。
實例37
這個實例包含有實例31的該等元件，其中該控制包含有調節一電壓。
實例38
這個實例包含有實例32的該等元件，其中至少一個輸出級包含有一穩壓器。
實例39
這個實例包含有實例30的該等元件，其中該等數個來源包含有至少一個非傳統的電源。
實例40
這個實例包含有實例30的該等元件，其中該平衡器包含有至少一個穩壓器。
實例41
這個實例包含有實例40的該等元件，其更包含有由該至少一個穩壓器中的至少一個穩壓器操作閉迴路。
實例42
這個實例包含有實例30的該等元件，其中該平衡器包含有數個穩壓器且更包含有由一第一穩壓器操作開迴路和由一第二穩壓器操作閉迴路。
實例43
這個實例包含有實例33的該等元件，其中該電容係一超級電容。
實例44
這個實例包含有實例33的該等元件，其中該電池係一種可充電電池類型，其選自包含有以下類型的該群組：Li-ion(鋰離子)、NiMH(鎳金屬氫化物)、NiZn(鎳鋅)和NiCd(鎳鎘)。
實例45
這個實例包含有實例30的該等元件，，其中至少一個儲存元件包含有至少一個電池和至少一個超級電容。
實例46
這個實例包含有實例45的該等元件，其中該至少一個電池和該至少一個超級電容至少以串聯方式和以並聯方式中之一被耦合。
實例47
這個實例包含有實例30的該等元件，，其中一儲存元件的一輸出電壓等於每一個其他儲存元件之一各自的輸出電壓。
實例48
這個實例包含有實例30的該等元件，其中至少一些儲存元件之各自輸出電壓是相等的。
實例49
這個實例包含有實例34的該等元件，其中分接頭數等於儲存元件數。
實例50
這個實例包含有實例34的該等元件，其中分接頭數小於儲存元件數。
實例51
這個實例包含有實例31的該等元件，其中該平衡器包含有數個開關和至少一個浮接電容，更包含有由該等開關從該控制邏輯接收一脈衝寬度調變(PWM)信號和由該控制邏輯控制該開關閉迴路。
實例52
這個實例包含有實例30的該等元件，其中該平衡器包含有數個開關和一電感，更包含有由該等開關接收一 脈衝寬度調變(PWM)信號，和由該控制邏輯控制該開關開迴路。
實例53
這個實例包含有實例31的該等元件，更包含有由該控制邏輯從有關於一輸出電壓的一負載裝置接收一控制信號。
實例54
這個實例包含有實例53的該等元件，其中該控制信號與該負載裝置能源消耗中的改變和/或預期量的至少一個有關。
實例55
這個實例包含有實例31的該等元件，更包含有更包含有由該控制邏輯管理該電力裝置的操作。
實例56
這個實例包含有實例30的該等元件，其中該等數個儲存元件之至少一些的每一個對應於一堆疊。
實例57
這個實例包含有實例30的該等元件，更包含有由該電力裝置從一傳統來源接收能量。
實例58
這個實例包含有實例57的該等元件，該傳統的來源係選自包含有以下的該群組：一AC(交流)/DC(直流)轉換器和一USB(通用串列匯流排)埠。
實例59
這個實例包含有實例32的該等元件，其中該控制包含有由一各自的通道閘可控制地把每一個平衡器輸出埠與一各自的電力裝置分接頭去耦合，每一個通道閘選自一包含有以下的類型的該群組：一場效電晶體(FET)、一雙極接面電晶體(BJT)、一絕緣閘雙極電晶體(IGBT)和一中繼器。
實例60
這個實例包含有實例32的該等元件，其中該控制包含有由一各自的穩壓器調節來自每一個平衡器輸出埠的一輸出電壓，每一個穩壓器係選自包含有以下的該群組：一線性穩壓器、一低壓降(LDO)穩壓器、一交換式電容穩壓器以及一壓降穩壓器。
實例61
這個實例包含有實例30的該等元件，其中該等數個來源的每一個係選自包含有以下的該群組：太陽能電池、光伏電池、無線電源、壓電電源和熱電電源。
實例62
這個實例包含有實例30的該等元件，其中該等數個來源之至少一些的每一個對應於一堆疊。
實例63
這個實例包含有實例30的該等元件，更包含有由該等數個來源之至少一些提供各別電壓量級的能量，在數伏或十分之幾伏的量級。
實例64
這個實例包含有實例30的該等元件，其中每一個來源與一各自的儲存元件被並聯地耦合。
實例65
這個實例包含有實例30的該等元件，更包含有由該平衡器從該等數個來源中的至少一個接收能量。
實例66
這個實例包含有實例32的該等元件，其中與每一個平衡器輸出埠相關聯的一各自輸出電壓對應於跨越一儲存元件的電壓或跨越數個儲存元件電壓的總和。
實例67
這個實例包含有實例32的該等元件，其中平衡器輸出埠數小於或等於儲存元件數。
實例68
這個實例包含有實例32的該等元件，更包含有由每一個輸出級穩壓器提供一各自的目標輸出電壓給一相關聯的電力裝置分接頭。
實例69
根據這個實例，提供了一種系統。該系統包含有數個來源；以及耦合到該等數個來源的一電力裝置。該電力裝置包含有數個被串聯耦合的儲存元件，每一個儲存元件用以擷取並儲存自一各自來源所接收的能量，以及被耦合到該等數個儲存元件的一平衡器，該平衡器用以平衡自每一個儲存元件所汲取的能量。
實例70
這個實例包含有實例69的該等元件，其中該電力裝置更包含有被耦合到該平衡器之控制邏輯，該控制邏輯用以控制該平衡器的操作。
實例71
這個實例包含有實例69的該等元件，其中該電力裝置更包含有有數個輸出級，每一個輸出級耦合到一各自的平衡器輸出埠以及以下的其中之一：每一個輸出級包含有一通道閘和/或至少一個輸出級包含有一穩壓器。
實例72
這個實例包含有實例69的該等元件，其中每一個儲存元件包含有一電池和/或一電容中的至少一者。
實例73
這個實例包含有實例69的該等元件，其中該電力裝置更包含有數個分接頭，每一個分接頭耦合到一各自的負載。
實例74
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中該平衡器包含有一交換式電容穩壓器、一壓降穩壓器、和/或一壓降-壓升穩壓器的至少一者。
實例75
這個實例包含有實例71的該等元件，其中至少一個輸出級包含有一穩壓器。
實例76
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該 等元件，其中該等數個來源包含有至少一個非傳統的電源。
實例77
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中該平衡器包含有至少一個穩壓器。
實例78
這個實例包含有根據實例77之任一項的該等元件，其中該至少一個穩壓器中的至少一個穩壓器將操作閉迴路。
實例79
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中該平衡器包含有數個穩壓器且一第一穩壓器將操作開迴路和一第二穩壓器將操作閉迴路。
實例80
這個實例包含有實例72的該等元件，其中該電容係一超級電容。
實例81
這個實例包含有實例72的該等元件，其中該電池係一種可充電電池類型，選自包含有以下類型的該群組：Li-ion(鋰離子)、NiMH(鎳金屬氫化物)、NiZn(鎳鋅)和NiCd(鎳鎘)。
實例82
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中至少一個儲存元件包含有至少一個電池和至少一個超級電容。
實例83
這個實例包含有實例82的該等元件，其中該至少一個電池和該至少一個超級電容至少以串聯方式和以並聯方式中之一被耦合。
實例84
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中一儲存元件的一輸出電壓等於每一個其他儲存元件之一各自的輸出電壓。
實例85
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中至少一些儲存元件之各自輸出電壓是相等的。
實例86
這個實例包含有實例73的該等元件，其中分接頭數等於儲存元件數。
實例87
這個實例包含有實例73的該等元件，其中分接頭數小於儲存元件數。
實例88
這個實例包含有實例70的該等元件，其中該平衡器包含有數個開關和至少一個浮接電容，該等開關從該控制邏輯接收一脈衝寬度調變(PWM)信號，該等開關控制閉迴路。
實例89
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該 等元件，其中該平衡器包含有數個開關和一電感，該等開關接收一脈衝寬度調變(PWM)信號，該等開關控制開迴路。
實例90
這個實例包含有實例70的該等元件，其中該控制邏輯將從有關於一輸出電壓的一負載裝置接收一控制信號。
實例91
這個實例包含有實例90的該等元件，其中該控制信號與該負載裝置能源消耗中的改變和/或預期量的至少一個有關。
實例92
這個實例包含有實例70的該等元件，其中該控制邏輯更將管理該電力裝置的操作。
實例93
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中該等數個儲存元件之至少一些的每一個對應於一堆疊。
實例94
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，更包含有一傳統的來源，該電力裝置將從該傳統來源接收能量。
實例95
這個實例包含有實例94的該等元件，該傳統的來源係選自包含有以下的該群組：一AC(交流)/DC(直流)轉換 器和一USB(通用串列匯流排)埠。
實例96
這個實例包含有實例71的該等元件，其中每一個輸出級包含有一通道閘，每一個通道閘選自一包含有以下類型的該群組：一場效電晶體(FET)、一雙極接面電晶體(BJT)、一絕緣閘雙極電晶體(IGBT)和一中繼器。
實例97
這個實例包含有實例71的該等元件，其中每一個輸出級包含有一穩壓器，每一個穩壓器選自包含有以下的該群組：一線性穩壓器、一低壓降(LDO)穩壓器、一交換式電容穩壓器以及一壓降穩壓器。
實例98
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中該等數個來源的每一個係選自包含有以下的該群組：太陽能電池、光伏電池、無線電源、壓電電源和熱電電源。
實例99
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中該等數個來源之至少一些的每一個對應於一堆疊。
實例100
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中該等數個來源之至少一些將提供各別電壓量級的能量，在數伏或十分之幾伏的量級。
實例101
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中每一個來源與一各自的儲存元件被並聯地耦合。
實例102
這個實例包含有根據實例69至73之任一項的該等元件，其中該平衡器將從該等數個來源中的至少一個接收能量。
實例103
這個實例包含有實例71的該等元件，其中與每一個平衡器輸出埠相關聯的一各自輸出電壓對應於跨越一儲存元件的電壓或跨越數個儲存元件電壓的總和。
實例104
這個實例包含有實例71的該等元件，其中平衡器輸出埠數小於或等於儲存元件數。
實例105
這個實例包含有實例71的該等元件，其中每一個通道閘將可控制地把該各自平衡器輸出埠與一相關聯電力裝置分接頭去耦合。
實例106
這個實例包含有實例71的該等元件，其中每一個輸出級穩壓器提供一各自的目標輸出電壓給一相關聯的電力裝置分接頭。
實例107
本發明的另一實例係一種系統，其包含有至少一個裝置被佈置成執行實例30至68中任意一個的該方法。
實例108
本發明的另一實例係一種裝置，其包含有構件以執行實例30至68中任意一個的該方法。
已在本文中所採用的該等術語和表達係被用作為描述性的術語而不是限制性的，且在使用這些術語和表達時並無意要排除所示和描述之該等特徵的任何等價物(或其部分)，而且應被體認的是各種修改都可能是在該等權利請求項的範圍之內。因此，該等權利請求項旨在覆蓋所有的這些等價物。
各種特徵、方面、和實施例已經在此被描述。該等特徵、方面、和實施例易於做彼此的組合以及進行變化和修改，如本領域的習知技藝者所理解的。因此，本發明應被體認為包含有這樣子的組合、變化、以及修改。
100‧‧‧多源電力輸送系統
102‧‧‧電力裝置
104a~104m‧‧‧來源
105‧‧‧傳統的來源
106‧‧‧負載裝置
110‧‧‧控制邏輯
112a~112m‧‧‧儲存元件
113a~113m‧‧‧節點
114‧‧‧平衡器
115a‧‧‧平衡器埠
115b‧‧‧節點
116a~116n‧‧‧輸出級
117a~117m‧‧‧平衡器輸入埠
118a~118n‧‧‧分接頭
119a~119n‧‧‧平衡器輸出埠
120‧‧‧PWM
130a~130p‧‧‧負載
132‧‧‧PMU

Claims (24)

  1. 一種設備，其包含有：數個被串聯耦合的儲存元件，該等儲存元件用以擷取並儲存自數個來源所接收的能量；以及被耦合到該等數個儲存元件的一平衡器，該平衡器用以平衡自每一個儲存元件所汲取的能量。
  2. 如請求項1之設備，更包含有被耦合到該平衡器之控制邏輯，該控制邏輯用以控制該平衡器的操作。
  3. 如請求項1之設備，其更包含有數個輸出級，每一個輸出級耦合到一各自的平衡器輸出埠及以下至少其中之一：每一個輸出級包含有一通道閘和/或至少一個輸出級包含有一穩壓器。
  4. 如請求項1之設備，其中每一個儲存元件包含有一電池和/或一電容中的至少一者。
  5. 如請求項1之設備，更包含有數個分接頭，每一個分接頭用以耦合到一各自的負載。
  6. 如請求項1之設備，其中該平衡器包含有一交換式電容穩壓器、一壓降穩壓器和/或一壓降-壓升穩壓器的至少一者。
  7. 如請求項1之設備，其中該平衡器包含有至少一個穩壓器。
  8. 如請求項7之設備，其中該至少一個穩壓器的至少一個穩壓器要操作開迴路。
  9. 一種方法，包含有：藉由數個被串聯耦合的儲存元件擷取自數個來源所接收的能量；藉由每一個儲存元件儲存自一各自來源所接收的該能量；以及藉由被耦合到該等數個儲存元件的一平衡器來平衡自每一個儲存元件所汲取的能量。
  10. 如請求項9之方法，更包含有藉由控制邏輯來控制該平衡器的操作。
  11. 如請求項9之方法，更包含有藉由數個輸出級的每一者控制該平衡器之一各自的輸出。
  12. 如請求項9之方法，其中每一個儲存元件包含有一電池和/或一電容中的至少一者。
  13. 如請求項9之方法，更包含有藉由數個分接頭的每一者耦合一電力裝置之一輸出到一各自的負載。
  14. 如請求項9之方法，其中該平衡器包含有一交換式電容穩壓器、一壓降穩壓器和/或一壓降-壓升穩壓器的至少一者。
  15. 如請求項9之方法，更包含有藉由數個來源提供該能量。
  16. 如請求項10之方法，其中該控制包含有調節一電壓。
  17. 一種系統，其包含有：數個來源；以及耦合到該等數個來源的一電力裝置，該電力裝置包含有： 數個被串聯耦合的儲存元件，每一個儲存元件用以擷取並儲存自一各自來源所接收的能量，以及被耦合到該等數個儲存元件的一平衡器，該平衡器用以平衡自每一個儲存元件所汲取的能量。
  18. 如請求項17之系統，其中該電力裝置更包含有被耦合到該平衡器之控制邏輯，該控制邏輯用以控制該平衡器的操作。
  19. 如請求項17之系統，其中該電力裝置更包含有數個輸出級，每一個輸出級耦合到一各自的平衡器輸出埠。
  20. 如請求項17之系統，其中每一個儲存元件包含有一電池和/或一電容中的至少一者。
  21. 如請求項17之系統，其中該電力裝置更包含有數個分接頭，每一個分接頭把該電力裝置耦合到一各自的負載。
  22. 如請求項17之系統，其中該平衡器包含有一交換式電容穩壓器、一壓降穩壓器和/或一壓降-壓升穩壓器的至少一者。
  23. 如請求項19之系統，其中至少一個輸出級包含有一穩壓器。
  24. 如請求項17之系統，其中該等數個來源包含有至少一個非傳統的電源。
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