锂离子电池储能系统的设计与充电管理策略研究

合集下载

锂电池储能技术及其在电力系统中的应用

锂电池储能技术及其在电力系统中的应用
具有重要意义。
电力系统的稳定性
电力系统需要保持稳定运行,而锂 电池储能技术可以提供稳定、可靠 的电力支持,确保电力系统的安全 、经济运行。
提升电力质量
锂电池储能技术可以用于改善电力 质量,如调节电压波动、滤除谐波 等,提高电力系统的供电可靠性。
研究现状与发展趋势
国内外研究现状
介绍国内外在锂电池储能技术方面的研究进展情况,包括电池材 料、电池管理系统、电池回收与再利用等方面的研究现状。
能效性
提高储能系统的能效,降低运行成本。
经济性
控制储能系统的成本,提高性价比。
储能系统的优化目标与策略
提高电池寿命
通过优化充放电策略、控制电池温度 等手段,延长电池使用寿命。
提高能量利用率
通过优化能量调度和管理策略,提高 储能系统的能量利用率。
提高系统可靠性
通过冗余设计和故障预测与处理等手 段,提高储能系统的可靠性。
性。
锂电池储能技术可以解决可再生 能源发电的间歇性问题,提高电
力系统的可再生能源利用率。
锂电池储能技术可以优化电力系 统的调度和运行,提高电力系统
的运行效率。
存在的问题与不足
锂电池储能技术的成本仍然较 高,需要进一步降低成本以扩 大应用范围。
锂电池储能技术的安全性和可 靠性需要进一步提高,以确保 电力系统的稳定运行。
锂电池的充电与放电过程
锂电池充电
在充电过程中,锂离子从正极迁移到负极,储存电能;充电电压和电流需控制在 一定范围内,避免过充或欠充。
锂电池放电
在放电过程中,锂离子从负极迁移到正极,释放电能;放电速率和放电终止电压 应根据实际应用场景进行控制。
03
CATALOGUE
锂电池储能系统设计与优化

电池储能功率调节系统及其控制策略研究

电池储能功率调节系统及其控制策略研究

电池储能功率调节系统及其控制策略研究1. 本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护的日益重视,可再生能源的利用成为当前能源领域的研究热点。

可再生能源如风能和太阳能的输出具有很大的不确定性和波动性,这给电力系统的稳定运行带来了挑战。

为了解决这一问题,电池储能系统(BESS)被广泛应用于电力系统中,以实现能量的储存和调节。

本文主要研究电池储能功率调节系统及其控制策略,旨在提高电池储能系统的运行效率和稳定性。

本文首先对电池储能功率调节系统的基本原理进行了介绍,包括电池的工作原理、储能系统的结构以及功率调节系统的功能。

本文对现有的电池储能功率调节系统及其控制策略进行了综述,分析了各种控制策略的优缺点及其适用场景。

在此基础上,本文提出了一种新型的电池储能功率调节系统及其控制策略,该策略通过实时监测电池的状态和电力系统的需求,实现了对电池储能系统功率的精确调节。

为了验证所提出的控制策略的有效性,本文通过仿真实验进行了验证。

实验结果表明,所提出的控制策略能够有效地提高电池储能系统的运行效率和稳定性,为电力系统的稳定运行提供了有力保障。

本文对电池储能功率调节系统及其控制策略进行了深入研究,提出了一种新型的控制策略,并通过仿真实验验证了其有效性。

本研究对于推动电池储能技术的发展和应用,提高电力系统的运行效率和稳定性具有重要意义。

2. 电池储能系统概述电池储能系统(Battery Energy Storage System, BSS)是一种将电能转化为化学能并储存,需要时再将化学能转化为电能释放的装置。

这种系统在电力系统中扮演着至关重要的角色,尤其是在可再生能源的集成、电网的稳定性和电能质量的管理方面。

根据不同的应用场景和需求,电池储能系统可分为多种类型,主要包括:铅酸电池:传统的储能设备,广泛用于不间断电源(UPS)和应急电源。

锂离子电池:具有高能量密度和长寿命周期的特点,适用于电动汽车和大规模储能系统。

流电池:通过电解质流动来存储和释放能量,适用于长时间和大容量储能。

储能电池系统的设计与优化

储能电池系统的设计与优化

储能电池系统的设计与优化随着可再生能源的普及和开发,储能电池系统在电网调峰、微电网、能源存储等领域的应用越来越广泛。

储能电池系统作为能量的高效储存和利用方式,对提高能源利用率、节能减排有着重要作用。

因此,对储能电池系统的设计和优化成为了当前能源领域的热门话题。

一、储能电池概述储能电池是指可将能量转换成蓄电池中化学能的设备。

一般来说,储能电池的内部二次反应由电化学反应或物理变化引起,如化学反应、电化学反应、金属合金相变等。

不同储能电池的结构、性质、温度以及电能密度等参数不同,会导致不同的储能电池有不同的工作方式和性能表现。

常见的储能电池有铅酸电池、锂离子电池、锌空气电池、铁电池、钠硫电池和液流电池等。

二、储能电池系统的设计(一)能量储存容量储能电池系统中的能量储存容量是指该系统能持续工作的时间。

储能电池的表现出的能量储存容量主要由两方面因素影响:一是电池本身的总储能容量,即可容纳的储能电池的总容量;二是储能电池的使用效率。

为了保证储能电池系统能够适用于不同场合,其能量储存容量一般需要进行多层次的设计和匹配。

(二)电力输出功率电力输出功率是指储能电池系统在储能状态下,压电池可提供的电功率输出,具体参数包括额定输出电压和电流等。

电力输出功率的设定考虑到负载系统的要求,以及储能电池本身的输出上限。

(三)电池寿命储能电池寿命是指储能电池系统运行一定周期后依然能够保持其预想的总容量标准的能力。

电池寿命问题在储能电池材料的研发、储能电池组件及系统的设计和制造等方面都极其关键,目前研究方向主要是延长储能电池寿命,提高储能电池的使用性能和储能效率。

(四)环境和安全性要求储能电池系统一般需要具备极高的环境适应性和安全性,特别是在极端条件下的工作环境。

在设计储能电池时,需考虑到以下环节:储能电池运输时的堆放、储能电池组件的制造和加工过程、储能电池极限使用条件下的安全性和稳定性等。

三、储能电池系统的优化(一)储能电池系统的能量管理优化为了使储能电池系统的储存效率更高,需进行电池的校准和优化。

储能与能量管理系统设计

储能与能量管理系统设计

储能与能量管理系统设计1. 引言储能与能量管理系统是一种用于存储和管理电能的技术系统,它以储能设备为核心,通过电池、超级电容器、压缩空气或重力等方式实现电能的储存与释放。

本文将重点探讨储能与能量管理系统的设计原理、应用领域以及未来的发展趋势。

2. 储能与能量管理系统的设计原理及关键技术2.1 储能设备的选择根据不同的应用场景和需求,可以选择适合的储能设备,包括传统的铅酸蓄电池、锂离子电池、超级电容器等。

根据系统的需求,综合考虑储能成本、能量密度、循环寿命、安全性等因素,进行合理选择。

2.2 储能系统的设计储能系统设计需要考虑集成调度、能量平衡、电池管理系统(BMS)等要素。

通过合理配置储能单元的数量、容量以及调度策略等,实现能量存储与应用的平衡。

2.3 能量管理算法的优化能量管理算法在储能与能量管理系统中起到关键作用。

通过建立准确的电能预测模型,结合优化调度算法,可以最大限度地提高储能系统的能量利用率,并确保能量供需的平衡。

3. 储能与能量管理系统的应用领域3.1 新能源发电场景储能与能量管理系统可以在新能源发电场景中发挥重要作用。

通过储能系统对电能进行集中储存和控制释放,可以解决可再生能源发电的波动性和间歇性问题,提高可再生能源的利用率。

3.2 智能微电网储能与能量管理系统在智能微电网中的应用也越来越重要。

通过结合分布式能源和储能技术,可以实现对微电网内能源的有效管理和优化调度,提高能源利用效率,降低能源消耗和碳排放。

3.3 电动汽车充电与换电站储能与能量管理系统在电动汽车充电与换电站方面的应用也广泛存在。

通过储能系统对电动车辆的充电需求进行平衡调度,可以有效降低对电网的负荷冲击,提高电网运行的稳定性。

4. 储能与能量管理系统的未来发展趋势4.1 多能互补储能系统多能互补储能系统是储能与能量管理系统的新发展方向之一。

通过将多种储能装置灵活组合,实现能量的多元化管理,提高系统的安全性、可靠性和稳定性。

电池储能系统设计与配置

电池储能系统设计与配置

电池储能系统设计与配置随着可再生能源的快速发展和电动汽车市场的不断扩大,电池储能系统的需求越来越迫切。

电池储能系统通过将电能储存起来,可以实现对电网的调峰填谷、备用电源以及电能质量调节等功能。

本文将围绕电池储能系统的设计与配置展开讨论,追求安全、高效、稳定的系统运行。

一、系统设计1. 确定电池类型:电池类型直接影响系统的性能和经济效益。

常见的电池类型包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池等。

要根据实际需求和经济性进行选择。

2. 容量和功率设计:根据系统的用途和负载需求确定电池的容量和功率。

容量决定系统能够提供的电能储存量,功率决定系统能够提供的最大输出电流。

需要综合考虑供电时间、负载大小、峰值功率等因素。

3. 系统拓扑结构设计:根据实际需求和经济性选择适合的系统拓扑结构。

常见的拓扑结构包括独立式、并网式和离网式。

独立式适用于单独供电系统,而并网式适用于与电网连接并实现电能交换。

离网式适用于与电网无连接的场景。

二、配置要点1. 储能系统控制器:储能系统控制器是系统的核心部件,负责管理电池的充放电过程,并保证其安全、稳定运行。

控制器应具备高精度的电池管理算法,能够实时监测电池的状态和性能,并根据需求进行智能调控。

2. 电池组:根据系统设计要求选择合适的电池组。

电池组应具备较高的能量密度和功率密度,具有良好的循环寿命和安全性能。

锂离子电池目前是应用最广泛的电池组类型,但在特定场景下,其他类型的电池组也具有优势。

3. 电池管理系统(BMS):BMS是电池储能系统中的重要组成部分,负责监测电池的电压、电流、温度等参数,并对电池进行动态管理。

BMS能够实现电池的均衡充放电,延长电池寿命,并提供安全保护机制,如过充、过放保护等。

4. 逆变器:逆变器将储存的直流电能转换为交流电能,供给负载或者并网使用。

逆变器应具备高效率和稳定性,能够适应不同负载类型和功率需求。

5. 温控系统:电池的性能和寿命受温度的影响较大,因此需要设计温控系统以保证电池在适宜的温度范围内运行。

电池管理系统的研究与应用

电池管理系统的研究与应用

电池管理系统的研究与应用随着电动车的普及,电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)变得越来越重要。

BMS是一种智能电子设备,它能够对锂离子电池进行实时监测,确保其正常工作,并保护电池免受过度充电、过度放电、过热等因素的损害。

本文将探讨电池管理系统的研究与应用。

一、电池管理系统的基本要求电池管理系统主要由电池监控单元、电池均衡调节单元、充放电控制单元三部分组成。

其中电池监控单元是最基本的单元,它能够实时获取电池的各项参数,包括电压、温度、电流、容量等。

这些参数是判断电池状态是否正常的依据。

一旦监测到异常情况,就需要采取措施进行调整。

电池均衡调节单元则是为了保证电池组内单体电池的电量分布趋于一致。

电池的容量会随着时间的推移而逐渐减少,而不同单体电池的寿命也会有所不同。

因此,为了确保电池整体的性能,需要对电池组做出均衡调节,并及时对电池组中残留能量进行存储。

最后,充放电控制单元则是为了确保电池充放电的安全性。

在过度充电、过度放电、过热等情况下,电池的寿命将会大幅度减少,并且可能导致电池的爆炸等安全问题。

因此,充放电控制单元需要实时监测电池的状态,确保电池充放电在可控制范围内。

二、电池管理系统的应用BMS的应用主要包括电动汽车、储能电站、汽车起动电池等领域。

其中,电动汽车无疑是BMS应用的最为广泛的领域之一。

在电动汽车中,为了确保电池的安全性和性能,需要通过BMS系统实时监测电池的状态,并自动调整电池的工作环境。

此外,在充电时,BMS还需要监控充电器工作状态,确保充电器输出电压和电流在安全范围内。

在储能电站领域,BMS主要用于锂离子电池的管理。

储能电站是将电池组装在一起以提供备用电力的系统,其中的电池需要长时间工作,因此BMS系统需要提供一种高效、可靠的管理方式来确保电池的稳定性。

BMS可以实时检测电池组中各个单体电池的状态,并通过均衡调节单元对其进行优化。

汽车起动电池是汽车使用的一种重要电池,其使用寿命通常较短,并需要通过BMS来延长其使用寿命。

电子与电气工程中的能源储存技术研究

电子与电气工程中的能源储存技术研究

电子与电气工程中的能源储存技术研究简介电子与电气工程是一门关于电力、电子和电磁学的学科,涉及了广泛的领域,包括能源、通信、自动化和控制系统等。

在当今社会对可持续发展和能源效率的追求下,能源储存技术成为电子与电气工程领域的研究热点之一。

本文将重点探讨电子与电气工程中的能源储存技术研究。

1. 锂离子电池技术锂离子电池是目前最常用的可充电电池技术之一。

它由锂离子在正负极之间的迁移和嵌入/脱嵌过程实现电荷和放电过程。

锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优点,因此广泛应用于移动设备、电动汽车和可再生能源存储系统等领域。

目前,研究人员致力于提高锂离子电池的能量密度、循环寿命和安全性能,以满足不断增长的能源需求。

2. 燃料电池技术燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。

它利用氢气和氧气的氧化还原反应产生电流。

燃料电池具有高效率、零排放和静音等优点,被广泛应用于交通运输、航空航天和移动电源等领域。

然而,燃料电池技术仍面临着储氢、氧气供应和催化剂活性等方面的挑战。

因此,研究人员致力于改进燃料电池的催化剂、电解质和氢气储存技术,以提高其性能和可靠性。

3. 超级电容器技术超级电容器是一种能够以高速充放电的电子器件,其储能机制是通过电荷在电极表面的吸附和解吸附实现的。

超级电容器具有高功率密度、长循环寿命和低温特性等优点,适用于需要瞬态高功率输出和频繁充放电的应用。

然而,超级电容器的能量密度相对较低,限制了其在能源储存领域的应用。

因此,研究人员致力于开发新型电极材料和电解质,以提高超级电容器的能量密度和循环寿命。

4. 储能系统集成与管理能源储存技术的应用不仅仅局限于单一的能源储存装置,还需要进行系统级的集成和管理。

储能系统集成与管理涉及到电池管理系统、电力电子变流器和能量管理算法等方面。

通过合理设计和优化控制策略,可以最大程度地提高能源储存系统的效率、稳定性和可靠性。

因此,研究人员致力于开发智能化的储能系统管理技术,以满足不同应用场景下的能源需求。

锂离子电池储能系统设计指南

锂离子电池储能系统设计指南

1、储能系统配置说明电池类别、电池容量、电池电压、BMS、逆变器类型、监控系统、电池接地布局、交直流耦合、并网/离网、系统功能、制造商说明、物料安全数据表。

2、储能系统具体要求2.1电池存放地点要求A 电池放置空间物理尺寸、重量(承重)、结构、通风、环境(温度、阳光直射、天气、湿度)。

空间开阔便于维护。

无可燃物。

电池、PCS等设备方便从门进出。

B 电池外壳电池柜、机架必须牢固接地。

可锁屏蔽门避免电接触。

镀锌角钢或金属机架。

电池极耳需易于接触以便维护。

防止昆虫和动物进入。

通风。

地震应对措施,减少对电池、逆变器或其他电子设备的损害。

电池架/柜垂直和对角线部分应加强,保证足够强度。

C 防护屏或围栏保证足够的机械强度2.2电缆动力电缆越短越好,降低线阻导致的压降。

电缆截面积要求必须能够承受最大电流,并且不破坏电缆绝缘。

同时符合短路保护要求。

并联电池组动力线缆要一样长、截面积要一样大。

多根细电缆优于一根粗电缆。

(电流集肤效应)电缆槽、PVC管、PVC线槽都可用于保护电缆。

电缆弯曲不能小于制造商规定的最小弯曲半径。

电缆电压等级要求。

电缆截面积要求。

2.3电池阵列隔离隔离开关、断路器布置在电池柜外,与电池极耳越近越好。

单个设备中实现隔离和电路保护,可采用熔断器+隔离开关的配置。

每串电池有独立的熔断器+隔离开关使得该串电池故障不影响其他串电池工作,保证不间断电源供应。

每串电池有颜色区分。

熔断器、断路器、隔离开关需根据直流电流级别和故障电流来选择。

2.4标识仪表、信息、告警、隔离和保护设备需正确永久标识其用途和目的,放置在方便、可见、够得着的位置利于需要的人使用。

安全标志是体现一个产品设计是否专业的重要指标。

安全标志A限制访问标志包含火焰、烟雾危害,只允许授权人员接近,需穿着防护服。

B电池电压和短路电流标志C燃烧和着火等紧急事件处置方法标志D关机程序标志合适的位置,可包含照片。

切断熔断器或断路器隔离电池阵列,隔离发电设备,隔离新能源输入,正确的关机程序。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

锂离子电池储能系统的设计与充电管理策略研究
摘要:如今,锂离子电池在各个领域中得到了广泛的应用,为了更好的发挥锂
离子电池的优势,就需要对储能系统进行设计,并在此基础上提出充电管理策略,这样不仅能够提高其充电效率,还可以保证其长期稳定运行,延长其使用寿命。

关键词:锂离子电池;储能系统设计;充电管理策略
与其类型的电池进行对比可以发现,锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应、无污染等优势,已经开始在电动工具、便携式电
子产品、电动汽车、航空航天等领域得到非常广泛的应用。

通常情况下,锂离子
电池数量庞大,而且所具备的储能系统比较复杂,限制了其使用效果,此时就需
要采取有效措施来将复杂结构简单化,并对锂离子电池储能系统进行有效的设计,同时做好充电管理工作,这样不仅可以提高锂离子电池本身的性能,还可以更好
的延长锂离子电池的使用寿命。

1.锂离子电池储能系统的设计
通常情况下,单体电池的电流、电压、容量等存在一定的局限性,无法更好
的满足时代发展需求,此时就需要对其进行改进和优化。

而锂离子电池储能系统
是由多个单体电池构成,每一个单体电池都是先并联后串联、先串联后并联或两
者结合的方式进行连接,从而组成一个大的电池网络系统。

在锂离子电池储能系
统中,要均衡管理所有电池,但是其管理难度比较大,而且整个系统的安全性与
可靠性较差,无法确保系统的安全、高效运行。

对于上述问题,可以根据管理学
所提出的“分而治之”理念,提出了分层次、分组、自治的方法来进行锂离子电池
储能系统的设计,其主要是将大量电池按照一定的规则分成许多独立的小组,这
样不仅可以对电池进行高效精确管控和均衡管理,而且还可以提高电池的更换和
维护效率,有效演唱电池的使用寿命。

此外,由于电池小组处于独立自治的状态,每个小组之间互不影响,进而提高了储能系统运行的可靠性。

在进行锂离子电池储能系统设计时,要遵循如下原则:(1)每个基层电池小组中所办含的锂离子电池单体最好是同型号的,并且出厂检验具有较好一致性;(2)可以把锂离子电池储能系统划分为机柜层、系统层和模组层,其中机柜能
够集成更大的机柜集,这样一来机柜层包含了若干小层次,此时就要做好锂离子
电池储能系统的科学、合理设计,以期更好的发挥系统效果。

结合上述设计思想
和原则,可以把多个锂离子单体电池以串并联方式接合成一个电池模组,而且每
一个电池模组都可以作为独立功能单元与1台双向DC-DC进行连接,从而实现充
放电功能,同时该双向DC-DC还具备启停、电压与电流设定、升降压切换等远程
控制功能。

同时,可以把一定数量的电池模组连接在一起组成储能机柜,通过控
制开关来实现与直流母线的有效连接。

一系列的储能机柜结合在一起就能够组合
成储能系统。

通常情况下,在锂离子电池储能系统中,可以借助双向DC-DC变换器来保证
锂离子电池组稳压输出,而且并网变换器和电池储能系统是分割开来进行控制的,为了提高其操作效率,可以借助上位机有效控制电池储能系统和并网变换器,通
过对电网用电状态的有效检测,上位机就可以掌握并网变换器和储能系统的工作
状态;如果电网负荷比较小时,要求储能设备要把多余的能量储存起来,并保证
电池储能系统处于充电储能状态,并网变流器处于整流状态,此时双向变换器处
于Buck 模式。

反之,如果电网负荷比较大时,储能设备需要向电网释能,这样一来就使电池储能系统处于放电释能状态,并网变流器处于逆变状态,双向变换器
处于Boost 电路模式。

在进行锂离子电池储能系统设计阶段,锂离子电池组最低放电电压为400V,
最高充电电压为550V,直流母线电压为700V,并选择先恒流后恒压的充电模式,恒功率的放电模式。

在进行电池组充放电过程中,双向DC-DC变换器将会对应Buck和Boost两种电路模式,下面将会对其进行分析。

锂离子电池充电时,双向DC-DC变换器将会处于Buck电路模式,这样可以把并网变换器等效为一个理想电源vde
图1 描述的是充电模式等效电路图。

图1 充电模式等效电路
处于Buck工作模式下的双向DC-DC变换器电路如图2所示。

当电路图中的
S1导通时,通过并网变换器可以实现电网电能的有效整流,并通过电感L后能够
完成对锂离子电池组的充电;当电路图中的S2关断时,在电感L中存储的能量将会通过D2传输给锂离子电池组,从而达到充电的目的。

图2 Buck电路工作模式
锂离子电池放电时,双向DC-DC变换器将会处于Boost电路模式,这样可以
把并网变换器等效一个恒定电阻R。

图3描述的是放电模式等效电路图。

图3 放电模式等效电路
处于Boost电路模式下的双向DC-DC变换器电路如图4所示。

当电路图中的
S1导通时,锂电子电池组可以将储存能量通过S2储能电感L中,直流母线通过
电容C可以完成给负载供能;当电路图中的S2关断时,在L中存储的能量将会
通过D1实现续流,滤波电容C和储能电感L能够共同为负载R供能。

图4 Boost电路工作模式
2.锂离子电池储能系统充电管理策略
2.1锂离子电池充电性能分析
通常情况下,在不同的电流体系下,锂离子电池也会产生不同的充电效率,
且充放电深度和充电电流会影响锂离子电池的寿命,此时就需要对充放电深度和
充电电流大小进行科学、合理的设置,这样不仅可以提高锂离子电池的安全高效性,而且还可以延长锂离子电池的使用寿命。

2.1.1充放电深度的选取
对锂离子电池而言,过充电和过放电都会对其性能和使用寿命产生比较大的
影响。

在使用锂离子电池时,要尽可能避免对电池进行低电压和过充的深度放电。

为了使锂离子电池的使用寿命得到有效延长,则需要把锂离子电池的放电深度控
制在合理的范围内,由于电池的放电深度与荷电状态之和为1,则需要将放电深
度范围选取SOC的范围。

2.1.2充电电流特性
对于锂离子电池而言,其充电接受能力一般是指对电池造成伤害较小或不造
成伤害时电池可以承受的最大充电电流。

实验研究发现,在不对其它影响因素考
虑的同时,锂离子电池可能承受的最大充电电流将会随着s(s指SOC的实时取值)的增大而不断降低,其所对应的函数为M=Y(s)属于减函数。

实际上,锂
离子电池所充的电量不能完全储存在锂离子电池储能系统中,耗损是不可避免的,此时可以把锂离子放电时流出的电量与充电时流入的电量比值称之为充电效率。

2.2储能系统充电管理策略
通常情况下,锂离子电池储能系统中有n个储能机柜,并且每一个机柜中都
包含了m个电池模组。

由于单个机柜中电池模组能量管理与储能机柜的能量管理
类似,只是他们的层次不同而已。

本文将会以每个机柜中m个电池模组为例来对
其充电管理策略进行分析,在该电池管理策略中,假如每一个电池模组中单体电
池处于均衡状态,同时电池在常温工作环境下工作。

为了避免电池模组出现过放
和过充的现象,则需要把电池模组的SOC工作范围控制在l-h(0<l<h<1)范围内,如果s≤l时,严禁该模块放电;如果s≥h时,严禁该模块充电。

如图5所示,当某储能机柜所具有的充电电流为I时,此时第i个电池模组可以分配到的充电电流Ii通过DC-DC变换变成了Ii’同时,直流母线端电压为U,分
配到第i个电池模组的电压为Ui’此时DC-DC的效率为ηDC。

结合锂离子电池储能系统的基本特点来制定一套系统、完善的充电管理策略,具体从以下几个方面进行:(1)借助与锂离子电池储能
系统相配套的监控设备来对系统的相关参数进行收集和整理,并借助有效的
方法来对储能机柜第i个电池模组所具有的si进行实时的估算;(2)根据SOC
值si来确定该电池模组能够承受最大充电电流Mi(i=1,2,3,…m);(3)如
果I>M,则可以判定该机柜的能量过大,此时需要将该问题及时反馈给充电管理
系统,并制定有效的措施来对其进行科学、合理的控制,从而有效提高锂离子电
池储能系统的充电效率。

图5 单个储能机柜充电示意图
2.3充电管理策略的评价
在锂离子电池充电系统中,该充电管理策略能够将储能系统中可以承受的最
大充电电流传输给上级监控系统,这样可以为上级电网能量进行有效的调度,以
确保电能可以在储、用、发装置间进行科学、合理的调度,有效提高锂离子电池
储能系统的安全、可靠运行。

在锂离子电池储能系统中,该充电管理策略可以有效避免锂离子电池出现过
电流充电现象,从而有效延长其使用寿命。

同时,还可以根据上级所提出的电流
要求,来对储能系统中各模组电流的大小和参与充电的电池模组进行科学、合理
的调整与安排,有效提高储能系统对电能的利用效率。

此外,通过对SOC工作范
围进行有效设定,能够避免锂离子电池出现过充电现象,进而提高锂离子电池的
性能和使用寿命。

3.结束语
总之,锂离子电池储能系统一般是由多个单体锂离子电池构成,要想更好的
提高锂离子电池储能系统的运行效率,就需要结合实际情况做好系统的设计工作,并合理控制SOC的范围和电流的大小,从而使储能系统的使用寿命得到有效延长。

参考文献:
[1]李彩红,虞跨海,徐红玉.大容量锂离子电池储能系统散热研究[J].电子元件与材料,2016,4(11):118-119.。

相关文档
最新文档