The invention provides a dynamically reconfigurable battery energy storage system and its control method, including an energy storage subsystem, an inverter circuit with charge-discharge interface and a battery management subsystem; an energy storage subsystem includes X branches of double half-bridge structure units, X being an integer greater than or equal to 1; a double half-bridge structure unit includes two batteries and three controllable switches, and the positive and negative ends of the first battery are the same as those of the first battery. A controllable switch is connected, the negative end of the second battery is connected with the third controllable switch, one end of the second controllable switch is connected between the series point of the first battery and the first controllable switch, and the other end of the second controllable switch is connected between the series point of the second battery and the third controllable switch. The invention reduces the number of switches on the basis of realizing the functions of bypass fault battery and maintaining the charging and discharging of circuit without short circuit, and the control method is simple and easy to implement.
【技术实现步骤摘要】
一种可动态重构的电池储能系统及其控制方法
本专利技术涉及电池储能系统的构建和控制领域，尤其涉及一种可动态重构的电池储能系统及其控制方法。
技术介绍
在各种电池的研究中，锂电池由于能量密度高以及循环寿命长而被广泛应用。由于单个电池的电压相对较低，用于提供电机等大负载和用于储能系统等需求的电压较高，因此，需要使用多个电池成组以达到一定电压幅值来满足功率要求。虽然该方法是有效的技术手段，但是会不可避免的出现组内不同电池的参数差异，如电荷状态(SOC，StateofCharge)、端电压、电化学特性等均会被各种因素影响，如在生产过程中造成的差异、在电池组中所处物理位置、电池的自放电率和寿命衰减程度等，电池工作时也会加速电池间的老化过程差异，降低电池组的实际可用容量和能量利用率，甚至是整体使用寿命，导致很难进行电池组的整体SOC鉴识。保证能量的利用率对提高SOC均衡策略的有效性和降低额外成本具有重大的研究意义。为了实现电池柔性连接，增加电路安全性和容错率，就需要在电路中添加可控开关。然而可控开关的加入会降低电路的整体稳定性，那么实现功能和保证电路稳定就要求，在实现可旁路故障...
【技术保护点】
1.一种可动态重构的电池储能系统，其特征在于，包括：储能子系统、充放电接口的逆变器电路和电池管理子系统；所述的储能子系统包括X个双半桥结构单元支路，X为大于或等于1的整数；所述的双半桥结构单元包括两个电池和三个可控开关，第一电池的正极端与第一可控开关相连，第二电池的负极端通过与第三可控开关相连，第二可控开关的一端连接于所述第一电池和第一可控开关的串联点之间，第二可控开关的另一端连接于所述第二电池和第三可控开关的串联点之间。
【技术特征摘要】
1.一种可动态重构的电池储能系统，其特征在于，包括：储能子系统、充放电接口的逆变器电路和电池管理子系统；所述的储能子系统包括X个双半桥结构单元支路，X为大于或等于1的整数；所述的双半桥结构单元包括两个电池和三个可控开关，第一电池的正极端与第一可控开关相连，第二电池的负极端通过与第三可控开关相连，第二可控开关的一端连接于所述第一电池和第一可控开关的串联点之间，第二可控开关的另一端连接于所述第二电池和第三可控开关的串联点之间。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当X为大于1的整数时，所述的X个双半桥结构单元支路相互并联，每条双半桥结构单元支路由以2n为数量递增的双半桥结构单元串联构成，n为正整数。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的电池储能系统中双半桥结构单元支路的数量根据总电平数量计算。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的电池管理子系统包括数据采集模块、状态计算模块、开关动作控制模块和脉冲宽度调制PWM发生模块；所述的数据采集模块用于采集单体电池的电气参数；所述的状态计算模块用于根据所述的单体电池的参数做出实时状态判定；所述的开关动作控制模块用于根据所述的状态估计模块做出的实时状态判定，确定输出的控制信息；所述的PWM发生模块用于根据半波阶梯型SPWM波输出，...
【专利技术属性】
技术研发人员：丛炘玮，姜久春，张彩萍，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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