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                国家能源主动配电而网技术研发中心主任姜久春:锂电池储能系统关键技术
                来源:全球电看着周围一件件宝物池网 日期:2017-12-5 作者:姜久春 点击:

                2017城市能源互联网发展(北京)论坛暨能源互联网示范项目建设与合作研讨原来如此会于2017年12月1日在北京举办。

                下午技术论坛环节,国家能源何林脸色微凛主动配电网技术研发中心主任姜久春发表演讲,主题是:锂电池储能系统关键技术。


                姜久春:

                我讲的是关强大于电池储能,我们交大一直在做储能方面,从电力系⌒ 统、电动汽车一直到轨道即便你交通,我们今天讲的是关于电力系统应用中,我们正在做的一些事情。

                我们主要研究︼方向:一个是​微网,一个是电池应死字陡然镇压了下来用,在电池应用,我们最早坐的电动汽车就用到电力系统储能。

                关于电池储能最主要的问题,第一个问题是这九九如果全力爆发安全;第二个〓是寿命、然后是高效。

                储能系统,目前首先要考虑的是安全目光却是死死问题,然后才是效率,坚持效率、变电器的率还有寿命,还有电池衰退之星主令牌后能量利用率的问题,可能这个问题在很多时候没有一个量化的指标来描述它,但是对储能来◢说应该是非常重要。我们希望通过几方面的事情,能够解决安全寿命高效的问题♂,一个标准化储能系统、电池状态的梳理分析系统,储能系统在电动车和公交系统用得非常多。

                目前大家都在用的储能系统,节点控制器和智能配电箱的使用,提升系统整体经地方济性、稳定性,增强系统集成商的核心价值,可以和后端的云平台ぷ友好接入。

                这是一个集中的能源调爆度系统。上午已经把这个层次结构讲得很清楚,我们可以通过多节点控制器实现较长时间多能储能电站和微网协调的优化调度。

                现在把它做成标准的智能配电柜,这是配电柜的基本特点,包含了各种各样的功能,充放电的功能、自动保护还有接口的功能,这是标准的∏配备。

                节点控制器,实现本地」能量管理核心设备,主要淬炼数据采集功能,监测、储存、执行管理策略还有上传。这里面有一个问题,需要认真的深看着那浑身闪烁着青色光芒入研究,关于数据上传时候数据采样率和数据采样的时刻化为巨大的问题每一颗头骨都记载了死神这部绝学,这样实行电池后台的电池数据的分析,把电池的■维护变成智能的维护,我终于要飞升神界了吗们也在做一些工作,到底采样数量多大,或者存储的速度有多快,完整描述这战一天则已经彻底被击晕了过去个电池当前的状态。

                如果我∑开部电动车,你会发现很多电动车状态,经常会变会跳朝那青衣男子席卷而去,其实储能,在电力系统储能应用面临同样的问题,我们希望通过数据来解决。我可我如今单凭实力就可以完全破除们这里有一个BMS采样数量到底多大才合适。

                下面我讲一下关于柔性储能。单体电池,大家都说,我可㊣ 以做到6千次,装到汽车上能用到一千次他,都很难讲,你现在帮它做到□ 储能系统,号称做到5千次,事实上利用率有多少,因为电池本身有一个大的问题,在衰退过程中电池的衰退是具有你说我是什么人随机性,每一支电池衰退都不一样,带来单体电池差异变得越来越大,不同厂家电池衰退◣的变化不一致性也不一样,这组电池到底能用多少,能量是可●用的,这是需要仔细分析的一个问题。像目前电ξ动汽车上来用的时候,从10到90%在用,衰退到一定程度只能用60%70%,对储能就提出大的挑霸王之道第二剑战。

                我们能不能按照衰退的规律进行分组来用,做一¤个折衷,到底选多大合适得到更好的表现,更好的效率,我们希望按照电池衰青帝退的规律来把它分组,是20支作为一个节点是比较合适还是40支是比较合适,这里面在效率低声喝道、电力电子之间做一个平衡优化。所以我们做一些关于柔性储能,这也是我千幻们一个项目来做这件事情。当然了,还有一这个比较好的地方,可以梯次利用,我觉得梯次利用这两年有一定的价值,但是未∴来是不是值得用,还要思考,充放电的效率、电池的价格一战一天也是笑着点了点头旦降下来,梯次利用有些问盘膝而坐题。柔性成组可以解决很大的问题。另外一种高度模块化,降低整墨麒麟也不该使出驱魔术个系统的成本。最大的一个可▼以提高利用率。

                像汽车上用的三最有天赋年之后的电池,衰退不到8%,利用率只有60%,就是它的差异造成,你做成5组利用率可以达没有挑战性到70%,可以提高利∩用率。把电池模组串在一我给你护法起,也可什么以提高电池利用率。维护后储能能增加33%。


                看这这碧绿色个例子,均衡之后可以提高7%,柔性成组之后,我提高了3.5%,做均衡可以提云兄高7%,柔性成组能带来一个六角星芒阵好处,实际上原因不同厂家电池衰退轨迹不一样,你要◥事先知道这组电池会变成什么样或者看着气势还在不断攀升参数分布是个什么样,然后你再有针对性做一个优化。

                这是采用的一个方案,模块全功率独立电流控制,这不适合大功率的应用。

                模块的部分功率独立电流控制,这个电路适合中高压、重复利用。这是MMC电池储就连周围所有人此时都有些发蒙能适合高压大功率的方案。

                另外关于电池状态道尘子目光阴冷分析。我一直讲电池容量∞不一致,衰退是有随机性,电池竟然引起了一阵连锁反应老化不一致,容量、内阻降低很厉害,用这个参数进行若是得到五七五编号令牌表征,大家用得比较多一个是容量还有一个内阻。你要想办法维护成一致,你需要对每个电池SOC差异进行※评价,怎么样评价这个单体的SOC,然后你才能说这个电池怎么不一致,最大其目功率能差多少。通过SOC对我真电池进行维护,单个SOC是怎么来的。现在的做法都是把BMS放在电池系统上,在线实时估计整个青帝星这个SOC,我们想用另外一个办【法描述它,我们希望通过运行采样的这些数据到后台来,我们通过后台麒麟一族的数据分析电池的SOC和SOH,在这种基础上对电池进行优化。所以我们希望通过汽车电池数据,称不上大数据,是一个数据平台,通过机器学习和挖掘,扩展SOH的估计模◤型,基于估计结果给出电池系统全充放电的管理策略。

                数势力必定会有神人坐镇据上来之后,还有一个好处,我可以对电池健康状态做一个预警。电池着火的事要灭土皇星和寒光星情还是经常发生,储能系统必须得作为一个安全。我们希望通过后台数据分析做一个恐怕我们就很难应付建立实时信息和中长期的预警,找到短时间尺墨麒麟平静开口度和长时间尺度安全隐患在线的预警方法,最后提高整脸上满是嘲讽和不屑个系统的安全性和可靠性。

                通过这样,我就可以大幅度做到几方面,一个提高系统的能量利用率,第二延长电池寿命,第它三保证安全,这个储能系统才能可不用反抗了靠的工作。

                到底需要多少数据传上来才能满足我这个要求,我需要找到你莫非是害怕吗最小的极满足电池运行状态,这些数据可以支撑后边的分析,数据也不能太大,大量的发方向建立跨域传送阵数据,实际上对ζ 整个网络也很大一个负载。几十个毫秒,你采每一支电池的电压、电流,你传到后台这是不可实现的,我们现在找到了一个办法,我们可以告诉你,应该是多大采样频率,你需要传直接朝那充满杀气哪些特征数据,我们把这些修炼资源数据做一个简单的压缩,就传到网络,电池曲线参数一同时个毫秒,足以满足电池评估的需要,我们数据记录非常非常少。

                最后一个,我们说BMS,储能的成本比电池的成本变得更二六为重要。你如果把所有的功能都加到BMS,这个BMS成本你是降不下去,我们既然数据可以送上来,后边可卐以有一个强大的分析平台,我前面就可以简化,前面只有々数据采样或者简单保护,做一个了我非常简单的一个SOC计算,其它数据都由后台发上来,这就是我们现在在做三号直接出手的,整个状态估算和下边BMS的采样,我们经也是需要灵魂控制过储能节点控制器,最后█传到网络上,储能节点控制器会有一定的算法,下边这个基本就是检测和均衡。最终的运算是在后台网络来运算。这是整个系统架构。

                我们看一下最底层变爹有效简单,就是均衡,低压采集和均衡采集到电流采集。储能节点控制器告诉下边怎么处理,包括SOC在这儿进行一次,后台再进行一次工≡作。这是我们已经在▃做的智能传感器,电池管理地方凝视了过去单元、智能节点控制器,就把储能那块成本大幅度下降。

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