集装箱式储能系统用梯次利用锂电池组的一致性管理研究
2018-08-17朱运征李志强徐剑虹谢建江
朱运征,李志强,王 浩,高 翔,郑 益,屈 园,徐剑虹,谢建江
(杭州高特电子设备股份有限公司,杭州310030)
随着电动汽车、分布式微电网等快速发展,储能应用需求不断增大,同时对其应用形式也相应提出了新的要求。可满足占地少、建设快、可移动等特点的集装箱式储能系统应运而生。该系统将储能电池、电池管理系统 BMS(battery management system)、储能变流器系统 PCS(power control system)、动环监控系统、消防系统、空调系统等集中于一个集装箱内。集装箱式储能系统具有高度集成、运输方便且易于安装的特点,一经推出即获得了广泛的应用。
在储能系统[1-5]的应用过程中,初始投资高是其规模化应用的主要制约因素,其中储能电池成本占据了很大部分。在《汽车产业中长期发展规划》、《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》等国家规划中:到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。目前国内电动汽车发展迅速,截至2018年03月,新能源汽车保有量约195万辆,其中电动汽车占比75%以上(工信部数据显示)。电动汽车快速发展必然每年都会有大量车用动力电池退役。大部分退役电池还剩有标称容量的70%~80%,具有很大的再利用价值,在储能、后备电源等环境中仍可继续使用。梯次利用的方式[6-7]可大幅降低储能电池系统的成本,如何通过均衡手段改善一致性延长电池的使用周期以提高电池的全生命周期的更多价值,是目前国内外研究的热点。
本文为解决梯次电池能量利用率、一致性[8-13]等性能问题进行了深入的研究,并在近年来多个梯次利用电池储能项目中实际应用,如:在某大型风光储电站3 MW×3 h磷酸铁锂梯次利用储能系统中采用了5 A的主动均衡管理系统;……
