[发明专利]一种免疫短路风险的可重构电池组开关控制方法

权利要求书

1.一种免疫短路风险的可重构电池组开关控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：通过离线设计获得最简路径表、短路路径表；

S2：根据离线设计最终形成的最简路径表和短路路径表，对可重构电池组的开关进行在线控制；

S1包括以下步骤：

S1.1：绘制有向图并获得广义连接矩阵；

S1.2：计算广义连接矩阵的代数余子式，获得连接电池组正负端的所有路径；

S1.3：依次剔除虚假路径、短路路径和复杂路径，获得最简路径表；

S1.4：计算广义连接矩阵的代数余子式，获得导致单个电池单元短路的所有路径，并生成短路路径表；

S1.5：计算广义连接矩阵的代数余子式，获得导致电池单元串联后短路的所有路径，并生成短路路径表。

2.根据权利要求1所述的免疫短路风险的可重构电池组开关控制方法，其特征在于，S1.1具体为：

将电路图中所有元器件的连接节点都绘制为有向图的顶点，其中令整个电池组的正端和负端分别对应第一个顶点和最后一个顶点，将电路图中所有元器件都绘制为有向图的边；

根据有向图形成广义连接矩阵：广义连接矩阵对角线上的元素，表示各个顶点到自身的路径，定义为1；广义连接矩阵非对角线上的元素X_ij，定义为顶点i和j之间对应的元器件的符号，若顶点i和j之间不存在元器件，则对应位置的元素定义为0。

3.根据权利要求1所述的免疫短路风险的可重构电池组开关控制方法，其特征在于，S1.3包括以下步骤：

S1.3.1：搜索和剔除虚假路径：搜索对比所有潜在路径，找出包含了其他路径的路径，将其视为虚假路径并剔除；

S1.3.2：搜索和剔除短路路径：搜索不包含电池单元的路径，将其视为短路路径并剔除；

其中，短路路径的特点是只包含开关不包含电池单元，这类路径会造成电池组所带的负载短路；

S1.3.3：搜索和剔除复杂路径：搜索对比包含相同电池单元的路径，找出其中包含开关数量最少的路径作为最简路径，将其余的路径视为复杂路径并剔除。

4.根据权利要求1所述的免疫短路风险的可重构电池组开关控制方法，其特征在于，S1.4具体为：

设某个电池单元正负极所在顶点为n_p、n_n，针对S1.1中的广义连接矩阵，计算其第p行第n列元素的代数余子式的值，获得该电池单元正负极之间的所有路径，采用S1.3中所述方法剔除虚假路径然后找到只包含开关的短路路径。

5.根据权利要求1所述的免疫短路风险的可重构电池组开关控制方法，其特征在于，S1.5具体为：假定若干个电池单元串联组合后，其中第一个电池单元正极所在顶点为n_ps，最后一个电池单元负极所在顶点为n_ne，针对S1.1中的广义连接矩阵，计算其第n_ps行第n_ne列元素的代数余子式的值，获得这些电池串联后第一个电池单元正极和最后一个电池单元负极之间的所有路径，采用S1.3中的方法剔除虚假路径然后找到只包含开关的短路路径。

6.根据权利要求1-5任一项所述的免疫短路风险的可重构电池组开关控制方法，其特征在于，S2包括以下步骤：

S2.1：采集各电池组单元的电压，并以此计算S1.3获得的最简路径表中各条最简路径的总电压，形成最简路径电压表；

S2.2：根据最简路径电压表，搜索满足负载电压要求的最大不相交路径；

S2.3：根据短路路径表，搜索并剔除最大不相交路径中会引发短路的路径，形成不会引发短路的开关集合；

S2.4：根据不会引发短路的开关集合，控制可重构电池组中的对应开关闭合。