[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

本發明公開一種可重構電池儲能系統，涉及電化學儲能領域。通過電池能量網卡采集每個可重構電池網絡的運行狀態數據；電池能量集線器根據運行狀態數據計算每個可重構電池網絡的性能數據；電池能量交換機根據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；電池能量集線器根據最優拓撲結構生成MOS管驅動信號并發送至電池能量網卡；電池能量網卡根據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(接通或關斷)。通過操作每個可重構電池網絡開關陣列中的開關狀態，可以調整多個差異化可重構電池網絡之間的連接方式，進而改變整個可重構電池儲能系統的能量輸出狀態，提高可重構電池儲能系統的整體能量效率和運行可靠性。

技術領域

本發明涉及電化學儲能技術領域，特別是涉及一種可重構電池儲能系統。

背景技術

隨著風電、光伏等大規模間歇式新能源并網，電網的穩定運行面臨著新的挑戰，而儲能技術由于可以起到平抑波動、提高電能質量等作用，已經成為新型電力系統中不可或缺的一部分。其中，電化學儲能由于其響應速度快、技術路線成熟等優點，已經得到人們的廣泛關注。電化學儲能的核心是大規模電池儲能系統及其管控，大規模電池儲能系統中往往又包括多個協同運行的差異化電池網絡。傳統的電池儲能系統為了滿足負載電壓和電流的需求，通常將電池網絡中的大量電池單體通過固定串并聯的方式連接。然而，由于電池單體間存在差異性，這種固定連接的方式會存在“木桶效應”，即整個電池儲能系統的性能取決于性能最差的電池單體，從而帶來能量效率低、可靠性低等問題。

發明內容

針對上述背景技術中提出的問題，本發明提供一種可重構電池儲能系統，能夠提高可重構電池儲能系統的整體能量效率和運行可靠性。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種可重構電池儲能系統，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。

可選地，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。

可選地，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