[發明專利]一種改進的電池網絡系統及方法

有效

• 申請號: 202010118784.3
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111313109B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 孫玉樹;裴瑋;張國偉;李寧寧;趙振興
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種故障應對方法，其特征在于，采用電池網絡系統由多個電池單元串并聯組成，每列相鄰電池單元之間接有并聯的開關S，當某一個或者多個電池單元故障時，閉合與其相連行的所有開關S；

所述方法實現步驟為：

(1)故障發生后，計算故障后系統的總功率和總電流；

(2)根據步驟(1)中的總功率和總電流計算故障后系統各電池單元的電壓和電流；

(3)給出系統各電池單元的電壓和電流運行限制；

(4)基于步驟(3)中得到的電壓和電流的運行限制和步驟(2)中的各電池單元的電壓和電流，計算系統所能承擔的電池單元最大故障數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(1)中，計算系統總功率和總電流方法為：對于一種m行n列的改進電池網絡系統，其每個電池單元的電壓為U，電流為I，功率為P＝U×I，

當k個電池單元發生故障后，系統的總功率為：

P_t＝(n×m-k)×P (1)

總電流為：

其中，t為總功率和總電流的下標，m為改進電池網絡的總行數，n為總列數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(2)中，計算系統各電池單元的電壓和電流的方法為：對于第i行，如果故障的電池單元數為r個，0rn，即r為有故障的列數即支路數，則每條正常運行的支路電流為：

因此，第i行中故障的電池單元數越多，其對應正常運行支路的電流越大；

正常運行支路上每個電池單元的電壓為：

對于第i行，如果沒有發生故障的電池單元，其每條支路的電流為：

每條支路上的電池單元電壓為：

對于第i行，如果故障的電池單元數r等于n，則相當于刪除該行；其他行的電流和電壓也采用公式(3)-(6)求解。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(3)中，系統各電池單元的電壓和電流運行限制為：確定電池單元的電流限制為(1+α)×I，其中α＞0，為電流耐受因子；電壓下限限制為(1-β₁)×U，上限限制為(1+β₂)×U，其中1＞β₁＞0，1＞β₂＞0，分別為電壓下限和上限耐受因子。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(4)中，系統所能承擔的電池單元最大故障數：當第i行有故障發生時，實際運行過程中應同時滿足以下電流和電壓限制：

①電流限制

即

②電壓限制

即

當第i行沒有故障發生時，也應同時滿足以下電流和電壓限制：

③電流限制

即電流一定小于限制值；

④電壓限制

即

由此得，①和③的電流約束能夠滿足運行條件，而②和④的電壓約束為：

k為故障數值，而電池單元最大故障數為