[发明专利]一种电池动态成组系统及其运行控制方法

权利要求书

1.一种基于模块化双向充放电控制器的电池动态成组系统，其特征在于，包括多个模块化双向充放电控制器、串联接入开关、并联接入开关、旁路开关、多个电池储能单元以及动态电池组运行管理系统，各电池储能单元接入对应的模块化双向充放电控制器的低压侧，各个模块化双向充放电控制器的高压侧经串联接入开关、并联接入开关和旁路开关进行串并联动态连接，然后接入电池动态成组系统的直流母线；

所述动态电池组运行管理系统连接至各个模块化双向充放电控制器以及各个串并联接入开关的测控回路；

所述动态电池组运行管理系统实时监测电池储能单元、模块化双向充放电控制器、储能变流器以及串并联接入开关的运行信息，并结合实际运行工况和应用需求，给模块化双向充放电控制器、电池动态成组系统外部的储能变流器以及串并联接入开关下达运行控制指令，实现电池储能单元的在线动态成组、电池充放电功率精准调度以及电池成组系统参与外部系统运行控制；

所述模块化双向充放电控制器对接入其低压侧的电池储能单元的充放电电流和低压侧电压进行精确控制，从而实现对每个接入的电池储能单元的充放电功率和充放电过程进行精确管理。

2.根据权利要求1所述的电池动态成组系统，其特征在于，所述直流母线连接至电池动态成组系统外部的储能变流器的直流侧，所述储能变流器的交流侧接入外部交流系统。

3.根据权利要求1所述的电池动态成组系统，其特征在于，所述动态电池组运行管理系统连接至各个电池储能单元、各个模块化双向充放电控制器以及各个串并联接入开关，用于对模块化双向充放电控制器、串并联接入开关的运行状态进行实时监控和指令下达，并对各个电池储能单元的运行状态进行在线检测。

4.根据权利要求1所述的电池动态成组系统，其特征在于，所述模块化双向充放电控制器的输出正负极分别串联连接至串联接入开关，而后正负极依次连接，实现串联接入。

5.根据权利要求1所述的电池动态成组系统，其特征在于，所述模块化双向充放电控制器的输出正负极分别经过并联接入开关并联连接至直流母线，实现各模块化的并联接入。

6.根据权利要求1所述的电池动态成组系统，其特征在于，所述模块化双向充放电控制器采用隔离式双向斩波器或非隔离式BUCK-BOOST双向斩波器。

7.根据权利要求6所述的电池动态成组系统，其特征在于，所述BUCK-BOOST双向斩波器由储能电感、高压侧滤波电容、第一功率开关管、第二功率开关管、第一续流二极管、第二续流二极管组成，电池储能单元的正极经储能电感连接至第一功率开关管的漏级，该第一功率开关管的源级连接至电池储能单元的负极，第二功率开关管的漏极连接至高压侧滤波电容的正极，两个续流二极管反并联到两个功率开关管的漏--源级之间。

8.根据权利要求1所述的电池动态成组系统，其特征在于，串联接入开关、并联接入开关、旁路开关均采用双向开关结构。

9.根据权利要求8所述的电池动态成组系统，其特征在于，所述双向开关结构包括第三功率开关管、第四功率开关管、第三续流二极管和第四续流二极管，第三功率开关管的漏极与第四功率开关管的源极相连接，两个续流二极管分别反并联在两个功率开关管的漏--源极之间。

10.根据权利要求1所述的电池动态成组系统，其特征在于，电池储能单元为磷酸铁锂电池、铅酸电池、铅碳电池、钛酸锂电池、三元锂电池、超级电容器中的其中任意之一或组合。

11.根据权利要求1所述的电池动态成组系统，其特征在于，电池储能单元为单体电池、电池组、电池包或电池簇不同类型的成组规模。