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基于动态可重构电池网络的储能系统本质安全机制及实例分析

         
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随着电化学储能的快速发展,储能系统本质安全的问题日益凸显。然而,电池单体固有的差异性与传统固定串并联成组方式的不匹配所带来的电池系统“短板效应”是造成目前电化学储能系统安全性和经济性问题的本质原因。近年来,基于动态可重构电池网络(dynamically reconfigurable battery network,DRBN)的数字储能系统得到了广泛的关注。DRBN通过低功耗功率半导体器件与电池进行深度耦合,将电池从电化学反应装置转变为一种新型数字装置,并通过毫秒级电池物理连接拓扑重构从原理上杜绝了由于过充过放所带来的热堆积和热失控问题,实现了电池系统级本质安全。此外,DRBN能够快速诊断并切除故障电池,同时保持电化学储能的正常运行,极大提升了系统的可用性和可靠性。最后,本工作通过实际工程案例数据阐述数字储能系统在突发故障时的在线诊断和快速自动隔离疑似故障方面的本质安全机制,为电化学储能系统安全性和经济性提供一种新的路径。

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