[發明專利]一種可重構電池儲能系統

在審

• 申請號: 202310396571.0
• 申請日: 2023-04-14
• 公開（公告）號: CN116388334A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 楊峰;慈松;劉志全;周楊林;張明;朱寧輝
• 申請（專利權）人: 云儲新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42;H01M10/44;H02J15/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 程華

1.一種可重構電池儲能系統，其特征在于，包括：多個可重構電池網絡、電池能量網卡、電池能量集線器以及電池能量交換機；

所述電池能量網卡與多個可重構電池網絡連接，用于采集每個可重構電池網絡的運行狀態數據并發送至所述電池能量集線器；所述運行狀態數據包括單體電池的內阻、容量、溫度和充放電電流；

所述電池能量集線器與所述電池能量網卡連接，用于根據每個可重構電池網絡的運行狀態數據計算每個可重構電池網絡的性能數據并發送至所述電池能量交換機；所述性能數據包括SOC、SOH、開路電壓和使用壽命；

所述電池能量交換機與所述所述電池能量集線器連接，用于根據每個可重構電池網絡的運行狀態數據和性能數據生成每個可重構電池網絡的最優拓撲結構并發送至所述電池能量集線器；

所述電池能量集線器根據每個可重構電池網絡的最優拓撲結構生成MOS管驅動信號并發送至所述電池能量網卡；

所述電池能量網卡根據所述MOS管驅動信號控制每個可重構電池網絡中可控開關的狀態。

2.根據權利要求1所述的可重構電池儲能系統，其特征在于，所述電池能量交換機根據每個可重構電池網絡的運行狀態數據和性能數據生成每個可重構電池網絡的最優拓撲結構，具體包括：

所述電池能量交換機建立可重構電池儲能系統的最優運行性能函數模型；

求解所述最優運行性能函數模型，得到每個可重構電池網絡的最優性能參數；

建立可重構電池網絡的拓撲結構優化模型；

將每個可重構電池網絡的運行狀態數據、性能數據以及最優性能參數代入所述拓撲結構優化模型，求解出每個可重構電池網絡的最優拓撲結構。

3.根據權利要求2所述的可重構電池儲能系統，其特征在于，所述電池能量交換機建立可重構電池儲能系統的最優運行性能函數模型，具體包括：

電池能量交換機建立可重構電池儲能系統的最優運行性能函數模型

其中C_n表示可重構電池儲能系統優化運行方案集合C＝{C₁,C₂,…,C_N}中第n種優化運行方案，N為優化運行方案數量；表示第n種優化運行方案的可靠電流；h與T分別表示可重構電池儲能系統的負載需求與工況條件；表示考慮系統負載需求、工況條件和優化運行方案條件下的系統性能參數，包括每個可重構電池網絡的性能參數；每個可重構電池網絡的最優性能參數包括每個可重構電池網絡的電流、電壓和功率；γ表示C_n對應的系統花銷；表示N種優化運行方案中的最優運行方案。

4.根據權利要求3所述的可重構電池儲能系統，其特征在于，所述求解所述最優運行性能函數模型，得到每個可重構電池網絡的最優性能參數，具體包括：

將所述最優運行性能函數模型表述為多目標優化問題并通過動態規劃算法進行求解，通過尋找動態規劃中的Cost-to-go函數中的最短路徑，獲得可重構電池儲能系統在給定工作時間內的最優運行方案；所述最優運行方案中包括每個可重構電池網絡的最優性能參數。

5.根據權利要求4所述的可重構電池儲能系統，其特征在于，所述建立可重構電池網絡的拓撲結構優化模型，具體包括：

建立可重構電池網絡的拓撲結構優化模型其中x_m表示第m種拓撲結構優化方案中可重構電池網絡的設計參數矩陣，所述設計參數包括可重構電池網絡的最優性能參數和運行狀態參數；所述運行狀態參數包括單體電池的內阻、容量、溫度、充放電電流、SOC、SOH、開路電壓、使用壽命；M為拓撲結構優化方案數量；Y()表示優化目標函數；H_m表示第m種拓撲結構優化方案中可重構電池網絡的拓撲結構。