[发明专利]一种重构的电化学储能系统及方法

说明书

本申请公开了一种重构的电化学储能系统及方法，通过将目标电池从电化学储能系统中的电池模块中切出，获得切出目标电池后的电池模块；将第一转换器模块中的第一电容和第二转换器模块中的第三电容，与切出目标电池后的电池模块串联；将第一电容的能量向所述第三电容传递，当第三电容的电压等于目标电池处于正常工作状态下的电压时，将第一转换器模块从电化学储能系统中切出，获得重构后的电化学储能系统。本申请中由于第三电容与第一电容的电压之和，与目标电池处于正常工作状态下的电压相同，使得从系统中切出目标电池前后，系统总电压均处于稳定状态，避免了电压突变导致的电池损坏，提高了系统的可靠性。

技术领域

本申请涉及电化学储能技术领域，特别是涉及一种重构的电化学储能系统及方法。

背景技术

电池储能系统是一种存储电能的技术，其通常需要由多个电池串联以达到需求电压，电池在使用一段时间后，出现异常、故障及安全风险的概率大大增加，进而在电池出现异常、故障或存在安全风险的情况下，对电池储能系统进行重构尤为重要。

现有技术中，通常采用开关切换的方式，将出现异常、故障或存在安全风险的电池从系统中切出，使其处于旁路状态。

然而，直接将电池从系统中切出会导致电池模块的总电压突减，当电池模块的电压突减后，储能变流器(PCS)直流侧电容和系统中的电池直接连接，电容的能量会直接向系统中的电池转移，过大的电流会对系统中的电池造成损坏，导致系统的可靠性降低。

发明内容

基于上述问题，本申请提供了一种重构的电化学储能系统及方法。

本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面：本申请实施例提供一种重构的电化学储能系统，包括：电池模块、切换电子开关组、第一变换器模块以及第二变换器模块；

所述电池模块由多个子电池模块串联组成，所述电池模块的负极连接总系统的负极；

所述切换电子开关组包括第一选择开关组和第二选择开关组；

针对所述第一选择开关组中与目标电池对应的第一选择开关，所述第一选择开关的第一端，连接所述目标电池的正极，所述第一选择开关的第二端，连接所述第一变换器模块中的第一电容的正极；

针对所述第二选择开关组中与所述目标电池对应的第二选择开关，所述第二选择开关的第一端，连接所述目标电池的负极，所述第二选择开关的第二端，连接所述第一变换器模块中所述第一电容的负极；

所述第二变换器模块包括第三选择开关组和子第二变换器模块；

所述第三选择开关组，由保护开关与第一开关并联后，与第二开关串联组成；以所述第三选择开关组的第一端作为所述第二变换器模块的第二端，连接总系统的正极，以所述第三选择开关组的第二端作为所述第二变换器模块的第一端，连接所述电池模块的正极；

所述电池模块，用于将所述目标电池从电化学储能系统中的电池模块中切出，获得切出目标电池后的电池模块；

所述第二转换器模块，用于控制所述第三选择开关组，将所述子第二变换器模块中的第三电容和所述第一转换器模块中的第一电容，与所述切出目标电池后的电池模块串联，所述第一电容的电压与所述第三电容的电压之和，等于所述目标电池处于正常工作状态下的电压；接收所述第一电容向所述第三电容传递的能量，获得第三电容传递能量后的电压；

所述切换电子开关组，用于将所述第一电容，与切出目标电池后的电池模块串联；当所述第三电容传递能量后的电压等于所述目标电池处于正常工作状态下的电压时，将所述第一转换器模块从所述电化学储能系统中切出，获得重构后的电化学储能系统。