张志峰，陈楚湘，王运成

(信息工程大学理学院，河南郑州450001)

锂离子电池储能系统的设计与充电管理策略研究

张志峰，陈楚湘，王运成

(信息工程大学理学院，河南郑州450001)

为了实现锂离子电池储能系统的有效能量管控，首先对由大量锂离子电池组成的储能系统的组织结构设计进行了研究，提出了分组、分层次、自治的设计方法;然后针对设计的电池储能系统提出了一种基于电池荷电状态(SOC)的充电管理策略，以提高其充电效率，延长其使用寿命，保证其长期稳定运行。实验结果表明，该管理策略可以有效提高锂离子电池储能系统的充电效率。

锂离子电池储能系统;充电效率;SOC;充电管理策略

0 引言

锂离子电池与其它几种二次电池相比，具有工作电压高、能量密度高、无记忆效应、循环寿命长、无污染等诸多优点，现已在便携式电子产品、电动工具、航空航天、电动汽车等领域得到了广泛应用［1－3］。随着近年来电池管理系统(BMS)研究的不断深入，电池成组运用产生的一系列问题也得到了较好解决［4－5］，因此应用锂离子电池构建大规模储能系统也是完全可行的。

由于所需锂离子电池数量庞大，电池储能系统势必较为复杂，如何通过合理的拓扑设计把复杂结构简单化就成为解决该系统所有问题的基础。在锂离子电池大规模成组构成的储能系统中，电池往往达不到其使用寿命就已提前失效，并且电池在充放电的过程中对电能的损耗也较大，这些在很大程度上制约了锂离子电池储能系统的推广使用，而这些问题的解决除了对锂离子电池本身进行性能改进提高之外，更为重要的是对储能系统进行有效的能量管理。……