CN116094119A - 一种重构的电化学储能***及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种重构的电化学储能***及方法,通过将目标电池从电化学储能***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***中切出,获得重构后的电化学储能***。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***中切出目标电池前后,***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***的可靠性。
Description
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***及方法。
背景技术
电池储能***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***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***中切出,使其处于旁路状态。
然而,直接将电池从***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***中的电池直接连接,电容的能量会直接向***中的电池转移,过大的电流会对***中的电池造成损坏,导致***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***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***,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;
所述第一变换器模块的第一端连接所述切换电子开关组,所述第一变换器模块的第二端连接总***;
所述第二变换器模块的第一端连接所述电池模块的第一端,所述第二变换器模块的第二端连接所述总***;
所述电池模块由多个子电池模块串联组成,所述电池模块的第二端连接所述总***;
所述切换电子开关组的第一端连接所述电池模块的第三端,所述切换电子开关的第二端连接第一变换器模块的第一端。
进一步地,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的每个第一选择开关,所述第一选择开关的第一端,连接所述子电池模块的正极,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的每个第二选择开关,所述第二选择开关的第一端,连接所述子电池模块的负极,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。
进一步地,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***,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第一端;
所述子第二变换器模块,由第二电子开关组、第二高频变压器、第三电容、第四电容组成;所述第三电容的第一端与所述第三选择开关组的第三端连接,所述第三电容的第二端与所述第三选择开关组的第二端连接。
进一步地,所述子电池模块包括:电池、第一切换开关、旁路开关以及第二切换开关;
所述电池与所述第一切换开关串联组成第一支路;
所述第一支路与所述旁路开关并联组成第二支路;
所述第二切换开关连接所述第二支路与所述切换电子开关组。
第二方面:本申请实施例提供一种重构的电化学储能方法,包括:
将目标电池从电化学储能***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;
控制所述第一转换器模块与所述第二转换器模块,将所述第一电容的能量向所述第三电容传递,获得第三电容传递能量后的电压;
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***中切出,获得重构后的电化学储能***。
进一步地,所述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,与所述切出目标电池后的电池模块串联之前,还包括:
对所述第一电容进行预充电,使所述第一电容的电压等于预设电压值。
进一步地,所述预设电压值为所述电池模块中电池的电压的平均值。
进一步地,所述控制所述第一转换器模块与所述第二转换器模块,将所述第一电容的能量向所述第三电容传递,获得第三电容能量传递后的电压,包括:
控制所述第一转换器模块与所述第二转换器模块,将所述第一电容的电压按照预设步长减小,所述第三电容的电压按照预设步长增加,获得第三电容传递能量后的电压。
进一步地,还包括:
当电池模块中电池的电荷状态超出预设范围时,将第一变换器模块与所述电池模块并联;
控制所述第一变换器中的第一电子开关组的开通关断时间,使所述电荷状态超出预设范围的电池与总***进行能量传递。
进一步地,所述预设范围为电荷状态的值大于0,且小于1。
相较于现有技术,本申请具有以下有益效果:
本申请实施例提供的方法,通过将目标电池从电化学储能***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;控制所述第一转换器模块与所述第二转换器模块,将所述第一电容的能量向所述第三电容传递,获得第三电容传递能量后的电压;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***中切出,获得重构后的电化学储能***。本申请中,在切出目标电池后,串联第一电容与第三电容,当所述第三电容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总电池***中切出,获得重构后的电化学储能***。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,在从电化学储能***中切出目标电池,到获得重构后的电化学储能***的整个过程中,电化学储能***的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***的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种电池组或电池簇重构的拓扑原理图;
图2为本申请实施例提供的一种重构电化学储能的***原理图;
图3为本申请实施例提供的一种子电池模块的示意图;
图4为本申请实施例提供的一种重构的电化学储能方法的流程图;
图5为本申请实施例提供的一种***重构过程中的电流路径示意图;
图6为本申请实施例提供的一种***重构后的电流路径示意图。
具体实施方式
目前大部分电化学储能***的重构都是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电化学储能***中切出,使其处于旁路状态。如图1所示,该图为一种电池组或电池簇重构的拓扑原理图,图中B1~Bn是电池组(pack)或电池单体,S1~Sn是旁路开关,K1~Kn是电池串联开关,S1~Sn和K1~Kn可以是普通机械开关也可以是快速电子开关。以B1~Bn为电池组为例进行说明,B1~Bn为电池组时,B1~Bn串联组成电池簇,当电池簇处于正常情况下,K1~Kn开关闭合,S1~Sn开关断开,B1~Bn串联。当检测到电池组Bm出现故障时,Km开关断开,Sm开关闭合,其他开关保持状态不变,将电池组Bm从电池簇中切出,使其处于旁路状态,当检测到多组电池组故障时,需要将所有故障的电池组从电池簇里切出,由此会导致电池簇的总电压突减。从所周知,储能变流器(PCS)的直流侧一般连有电容,当电池簇电压突减后,电容会和电池簇直接连接,电容能量直接向电池簇转移,电池簇处于充电状态,且充电电流的大小不可控,过大的充电电流会对电池造成损坏,导致电化学储能***的可靠性降低。
需要说明的是,当B1~Bn是电池单体时,B1~Bn串联组成电池组,对电池组进行重构的原理与电池簇重构相同,在此不再赘述。
本申请通过在将目标电池从电化学储能***中切出时,将第一变换器模块中的第一电容与第二变换器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第三电容传递,在第三电容的电压与目标电池处于正常工作状态下的电压相等时,将第一电容断开。由此,可以使整个电化学储能***的电压在将目标电池切出前后,基本保持不变,避免了电压突变导致的电池损坏,进而提高了***的可靠性。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种重构的电化学储能***,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;所述第一变换器模块的第一端连接所述切换电子开关组,所述第一变换器模块的第二端连接总***;所述第二变换器模块的第一端连接所述电池模块的第一端,所述第二变换器模块的第二端连接所述总***;所述电池模块由多个子电池模块串联组成,所述电池模块的第二端连接所述总***;所述切换电子开关组的第一端连接所述电池模块的第三端,所述切换电子开关的第二端连接第一变换器模块的第一端。
如图2所示,该图为本申请实施例提供的一种重构电化学储能的***原理图。具体地,电池模块1101由多个子电池模块串联组成,电池模块1101的第一端连接第二变换器模块1104的第一端,电池模块1101的第二端连接总***,电池模块1101的第三端连接切换电子开关组1102。
其中,对于电池模块1101中的每个子电池模块,该子电池模块包括:电池、第一切换开关、旁路开关以及第二切换开关。所述电池与所述第一切换开关串联组成第一支路,所述第一支路与所述旁路开关并联组成第二支路,所述第二切换开关连接所述第二支路与所述切换电子开关组。
示例性的,以电池Bi所在的子电池模块为例进行说明,如图3所示,该图为本申请实施例提供的一种子电池模块的示意图,图中电池Bi对应的第一切换开关为Q2i-1,旁路开关为Ki以及第二切换开关为Q2i,其中i为大于0的整数。第一切换开关Q2i-1与第二切换开关Q2i,用于将其对应的电池Bi从电化学储能***中切出,第二切换开关Q2i连接第二支路与所述切换电子开关组;旁路开关Ki用于将电池Bi断路。
切换电子开关组1102包括:第一选择开关组、第二选择开关组。针对所述第一选择开关组中的每个第一选择开关,所述第一选择开关的第一端,连接所述子电池模块的正极,所述第一选择开关的第二端连接所述子第一变换器模块中所述第一电容的正极。其中,第一选择开关,如图2中S1与S3所示。针对所述第二选择开关组中的每个第二选择开关,所述第二选择开关的第一端连接所述子电池模块的负极,所述第二选择开关的第二端连接所述子第一变换器模块中所述第一电容的负极。其中,第二选择开关,如图2中S2与S4所示。
示例性的,当目标电池的编号i为奇数时,可以闭合S1和S4,以使第一变换器模块(DC/DC1)1103与切出该目标电池后的电池模块串联;当目标电池的编号i为偶数时,可以闭合S2和S3,以使第一变换器模块(DC/DC1)1103与切出该目标电池后的电池模块串联。
第一变换器模块(DC/DC1)1103由第一电子开关组(Tx1~Tx8)、第一高频变压器(Tr1)、第一电容(C1)、第二电容(C2)。其中,第一电容(C1)、第二电容(C2)可以为直流电容。DC/DC1的第一端与切换电子开关组1102相连,通过切换电子开关组1102,与电池模块的第三端连接。可以通过控制DC/DC1第一端的功率来控制某一个电池的充放电功率大小,起到电池均衡的作用。DC/DC1第二端用于与总***相连,以从总***提取能量,或向总***回馈能量。
第二变换器模块1104包括:第三选择开关组和子第二变换器模块(DC/DC2)。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,连接总电池***,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第一端。
其中,第三选择开关组中包括保护开关(Kn+1)、第一开关(Q2n+1)以及第二开关(Q2n+2)。具体地,该第三选择开关组由保护开关(Kn+1)与第一开关(Q2n+1)并联后,与第二开关(Q2n+2)串联组成。DC/DC2由第二电子开关组(Ty1~Ty8)、第二高频变压器(Tr2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)。其中,第三电容(C3)和第四电容(C4)可以为直流电容。
所述第三电容的第一端与所述第三选择开关组的第三端连接,所述第三电容的第二端与所述第三选择开关组的第二端连接。所述第三选择开关组的第一端连接总***,第二端连接所述电池模块的第一端。由此当第一开关(Q2n+1)闭合,保护开关(Kn+1)与第二开关(Q2n+2)断开时,电池模块的第一端与总***连接;当第一开关(Q2n+1)与保护开关(Kn+1)断开,第二开关(Q2n+2)闭合时,电池模块的第一端与第三电容(C3)的第二端连接,第三电容(C3)的第一端与第二开关(Q2n+2)连接,通过第二开关(Q2n+2)将第三电容(C3)与总***连接,实现电池模块与第三电容(C3)的串联。
示例性的,当电池模块以及DC/DC2处于正常工作状态时,目标电池未从电化学储能***中切出,第一开关(Q2n+1)闭合,保护开关(Kn+1)与第二开关(Q2n+2)断开,所述第三选择开关组用于连接电池模块与总***;当将目标电池从电化学储能***中切出时,第一开关(Q2n+1)与保护开关(Kn+1)断开,第二开关(Q2n+2)闭合,第三选择开关组用于将第二变换器模块中的第三电容与切出目标电池的电池模块串联。保护开关(Kn+1)可以在DC/DC2异常的情况下,起到保护电化学储能***的作用,即当DC/DC2异常时,断开第一开关(Q2n+1)与第二开关(Q2n+2),闭合保护开关(Kn+1),使DC/DC2处于断路状态。
第二变换器模块1104第一端用于与电池模块串联,可以通过控制第一端的电压来控制总电压,第二变换器模块1104的第二端用于与总***相连,可以从总***提取能量也可以向总***回馈能量。
下面结合具体的实施方式进行进一步说明。
如图4所示,该图为本申请实施例提供的一种重构的电化学储能方法的流程图。本申请实施例提供一种重构的电化学储能方法,可以通过S101~S104实现。
S101:将目标电池从电化学储能***中的电池模块中切出,获得切出目标电池后的电池模块。
其中,目标电池可以是一个电池,也可以是多个电池,同时,电池可以包括电池单体、电池组。示例性的,当电池模块中的某个或某几个电池出现故障时,将出现故障的电池作为目标电池,将其从电池模块中切出,以使目标电池不影响其他正常电池的正常工作,获得的切出目标电池后的电池模块中的电池可以正常工作。
S102: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。
示例性的,如图2所示,在正常情况下,第一切换开关Q1、Q3、Q5、……、Q2n-1以及第二变换器模块中的第一开关Q2n+1闭合,其他开关断开,总电压(VBat)为各电池电压的总和,即VBat=VB1+VB2+VB3+…+VBn。当电池Bi为目标电池时,需要将目标电池Bi从***切出,断开目标电池Bi对应的第一切换开关Q2i-1,闭合第二切换开关Q2i和Q2(i+1),当电池编号i为奇数时,S1和S4闭合;当i为偶数时,S2和S3闭合,其他开关状态不变。由此可以将目标电池Bi切出,将第一电容C1与所述切出目标电池后的电池模块串联。断开Q2n+1,闭合Q2n+2,将第三电容C3与所述切出目标电池后的电池模块串联,由此使得当前电池***由电池B1~Bn(不包括电池Bi)、第一电容C1和第三电容C3串联组成。
通过控制DC/DC1中第一电容C1的电压VC1,与DC/DC2中第三电容C3的电压VC3,使VC1与VC3的和等于电池Bi处于正常工作状态下的电压VBi,即使得VC1+VC3=VBi,进而使得电化学储能***的电压在切出目标电池Bi前后基本保持不变。
S103:控制所述第一转换器模块与所述第二转换器模块,将所述第一电容的能量向所述第三电容传递,获得第三电容传递能量后的电压。
具体地,可以控制所述第一转换器模块与所述第二转换器模块,将所述第一电容的电压按照预设步长减小,所述第三电容的电压按照预设步长增加,获得第三电容传递能量后的电压。
S104: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***中切出,获得重构后的电化学储能***。
示例性的,当目标电池为B2时,电池***的电流路径如图5中的虚线所示,图5为本申请实施例提供的一种***重构过程中的电流路径示意图。控制DC/DC2模块C3电压为VC3,使电压VC3从零按照预设步长缓慢增加,最终增加到VBi,同时控制DC/DC1模块C1电压VC1按照预设步长缓慢减小,最终减小到零,整个过程保证VC3+VC1=VB2,实现在DC/DC1的功率向DC/DC2的切换过程中做到无缝切换,使电化学储能***的总电压VBat保持稳定。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,闭合电池B2对应的旁路开关K2,断开S2~S3,将所述第一转换器模块从电化学储能***中切出,电化学储能***的重构完成,获得重构后的电化学储能***。
如图6所示,该图为本申请实施例提供的一种***重构后的电流路径示意图,电流路径如图6中的虚线所示,其中电池B2为目标电池。重构后的电化学储能***中,电池B1~Bn(不包括B2)与第三电容C3串联,总电压VBat=VB1+VB3+VB4+……+VBn+VC3(不包括电池B2)。
综上,本申请通过在将目标电池从电化学储能***中切出时,将第一变换器模块中的第一电容与第二变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第三电容传递,在第三电容传递能量后的电压与目标电池处于正常工作状态下的电压相等时,将第一电容断开。由此,可以使电化学储能***的电压在将目标电池切出前后,基本保持不变,避免了电压突变导致的电池损坏,进而提高了电化学储能***的可靠性。
进一步地,所述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,与所述切出目标电池后的电池模块串联之前,还包括:
对所述第一电容进行预充电,使所述第一电容的电压等于预设电压值。由此,在将目标电池切出,串联第一电容后,第一电容的电压可以接近于目标电池处于正常工作状态下的电压,使得切换过程更加平滑,避免电压突变。
具体地,所述预设电压值为所述电池模块中电池的电压的平均值。由于电池之间的电压大小存在差异,当预设电压值为所述电池模块中电池的电压的平均值时,切出任一电池时,均可使第一电容的电压接近于目标电池处于正常工作状态下的电压,使得切换过程更加平滑,避免电压突变。
进一步地,所述方法还包括:
当电池模块中电池的电荷状态超出预设范围时,将第一变换器模块与所述电池模块并联;
控制所述第一变换器中的第一电子开关组的开通关断时间,使所述电荷状态超出预设范围的电池与总***进行能量传递。其中,所述预设范围可以为电荷状态的值大于0,且小于1。
具体地,电池模块是由多个子电池模块串联组成,在充电或放电情况下,由于电池之间的电压存在差异等原因,会有某个电池先充满电量或先放空电量的情况。现有技术中,在充电的过程中,当有一只电池的电压达到最大设定值时,便会停止对电池模块中所有电池的充电,在放电过程中,当有一只电池的电压达到最小设定值时,便会停止对电池模块中所有电池的放电。由于每个电池单体固有的差异,特别是在电池使用次数增加后,电池单体的一致性变得更差,进而导致***故障,影响电池***的使用效率。
结合图2对本申请实施例进行介绍,在正常情况下,第一切换开关Q1、Q3、Q5、……、Q2n-1,以及第二变换器模块中的第一开关Q2n+1闭合,其他开关断开。充电情况下,可以通过采集各个电池的电压和电流,以计算得到各个电池的荷电状态(SOC)。当电池Bi电压超过预设的阀值或电量充满,例如SOC的值等于1时,第一切换开关Q1、Q3、Q5、……、Q2n-1,以及第二变换器模块中的第一开关Q2n+1闭合,Q2i和Q2(i+1)闭合,当电池编号i为奇数时S1和S4闭合,当i为偶数时S2和S3闭合,其他开关断开。电池Bi通过切换开关组中的第一选择开关组,和DC/DC1的第一端相连。示例性的,可以采用脉宽调制(PWM)控制第一电子开关组(Tx1~Tx8)的开通关断时间,使电池Bi的能量向DC/DC1的第二端转移,由于DC/DC1的第二端和总***相连,能量转移到总***中,实现电量最大的电池的能量向剩余电池转移,可以实现能量高的电池向能量低的电池转移。
同样的,放电情况下,可以通过采集各个电池的电压和电流,以计算得到各个电池的荷电状态(SOC),当电池Bi电压低于预定的阀值或电量放空,例如SOC的值等于0时,第一切换开关Q1、Q3、Q5、……、Q2n-1,以及第二变换器模块中的第一开关Q2n+1闭合,Q2i和Q2(i+1)闭合,当电池编号i为奇数时,S1和S4闭合;当i为偶数时,S2和S3闭合,其他开关断开。Bi电池通过切换开关组中的第一选择开关组,和DC/DC1的第一端相连,示例性的,可以采用脉宽调制(PWM)控制第一电子开关组(Tx1~Tx8)的开通关断时间,通过DC/DC1向电池Bi充电,由于DC/DC1的第二端和总***相连,能量可以从总***向电池Bi转移,可以实现能量从能量高的电池向能量低的电池转移,实现电池之间的能量均衡功能。
综上,本申请通过在将目标电池从电化学储能***中切出时,将第一变换器模块中的第一电容与第二变换器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第三电容传递,在第三电容传递能量后的电压与目标电池处于正常工作状态下的电压相等时,将第一电容断开。由此,可以使整个***的电压在将目标电池切出前后,基本保持不变,避免了电压突变导致的电池损坏,进而提高了***的可靠性。
以上所述,仅为本申请的一种具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种重构的电化学储能***,其特征在于,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;
所述第一变换器模块的第一端连接所述切换电子开关组,所述第一变换器模块的第二端连接总***;
所述第二变换器模块的第一端连接所述电池模块的第一端,所述第二变换器模块的第二端连接所述总***;
所述电池模块由多个子电池模块串联组成,所述电池模块的第二端连接所述总***;
所述切换电子开关组的第一端连接所述电池模块的第三端,所述切换电子开关的第二端连接第一变换器模块的第一端。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于,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的每个第一选择开关,所述第一选择开关的第一端,连接所述子电池模块的正极,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的每个第二选择开关,所述第二选择开关的第一端,连接所述子电池模块的负极,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。
3.根据权利要求1所述的***,其特征在于,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***,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第一端;
所述子第二变换器模块,由第二电子开关组、第二高频变压器、第三电容、第四电容组成;所述第三电容的第一端与所述第三选择开关组的第三端连接,所述第三电容的第二端与所述第三选择开关组的第二端连接。
4.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述子电池模块包括:电池、第一切换开关、旁路开关以及第二切换开关;
所述电池与所述第一切换开关串联组成第一支路;
所述第一支路与所述旁路开关并联组成第二支路;
所述第二切换开关连接所述第二支路与所述切换电子开关组。
5.一种重构的电化学储能方法,其特征在于,包括:
将目标电池从电化学储能***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;
控制所述第一转换器模块与所述第二转换器模块,将所述第一电容的能量向所述第三电容传递,获得第三电容传递能量后的电压;
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***中切出,获得重构后的电化学储能***。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述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,与所述切出目标电池后的电池模块串联之前,还包括:
对所述第一电容进行预充电,使所述第一电容的电压等于预设电压值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述预设电压值为所述电池模块中电池的电压的平均值。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述控制所述第一转换器模块与所述第二转换器模块,将所述第一电容的能量向所述第三电容传递,获得第三电容传递能量后的电压,包括:
控制所述第一转换器模块与所述第二转换器模块,将所述第一电容的电压按照预设步长减小,所述第三电容的电压按照预设步长增加,获得第三电容传递能量后的电压。
9.根据权利要求5-8任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
当电池模块中电池的电荷状态超出预设范围时,将第一变换器模块与所述电池模块并联;
控制所述第一变换器中的第一电子开关组的开通关断时间,使所述电荷状态超出预设范围的电池与总***进行能量传递。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述预设范围为电荷状态的值大于0,且小于1。
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