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1、储能系统用锂离子电池及其管理系统,文锋北京交通大学惠州市亿能电子有限公司北京市亿能通电子有限公司2011-7,报告内容,储能技术锂离子电池简介锂离子电池管理系统,储能系统,为什么要储能？削峰填谷改善电能质量辅助可再生能源并网,储能系统,为什么要储能？,容量范围大，从几十千瓦到几百兆瓦,应用范围广，贯穿发输变配用电系统,用户侧电能质量 可靠供电电压支撑,配电侧削峰填谷 无功支撑电能质量 可靠供电,输电侧系统稳定 无功支撑负荷均衡 可靠供电电能质量,发电侧频率控制 旋转备用负荷均衡 出力优化,储能系统,储能的手段有哪些？电化学储能铅酸电池液流电池钠硫电池镍氢电池镍镉电池锂离子电池,物理储能抽水储能
2、压缩空气储能飞轮储能电磁储能超导储能超级电容储能,储能系统,抽水储能,优点技术上成熟可靠其容量可以做得很大，仅受到水库库容的限制。缺点建造受到地理条件的限制在抽水和发电两个过程中都有能量损失。 应用领域调峰填谷系统调频大规模风场电存储和调度。,储能系统,压缩空气储能,优点储能量大且储存高压空气的时间长可达一年难点找到合适的能储存压缩空气的场所难应用领域：调峰填谷平稳大规模可再生发电,储能系统,铅酸电池储能,优点响应速度快：ms级；可以根据应用需要，实现kW50MW规模；缺点循环寿命短倍率充放电特性差且温度对其使用寿命和运行特性亦有影响需要定期对电池维护应用领域备用电源调频控制UPS电能质量,储
3、能系统,NAS电池储能,优点储能密度高：1000Wh/L可高功率放电：10C循环寿命高，4500次（90DOD）转换效率：8090；缺点需工作温度在300-350电池工作时需要一定的加热保温需要设置防爆和防腐安全保护应用领域负荷调峰UPS可再生储能电能质量,储能系统,液流电池储能,优点循环寿命长（10000次以上）；可100深度放电，可倍率充放；系统设计的灵活性大且受场地限制小；电池系统环保、安全；缺点储能密度不高需要辅助液泵。应用领域负荷调峰UPS可再生储能电能质量；,储能系统,锂离子电池储能,优点锂是自然界里最轻的金属元素，比重仅及水的一半，同时它又具有最低的电负性，电极电位是-3.045
4、V。所以选择适当的正极与其相匹配，可以获得较高的电动势和高的比能量。 。其储能密度：100-300Wh/L;循环寿命：20005000次(80DOD)；转换效率：90-98%;响应速度：ms级；,储能系统,性能对比,储能系统,锂离子电池储能是目前转换效率最高的储能方式；铅酸90%；液流电池75%；钠硫电池85%锂离子电池已经形成规模的产业链动力电池需求带动中国锂离子产业 液流电池和钠硫电池目前还是少数几家垄断技术局面锂离子电池性能具有巨大提高的空间循环寿命、动态响应能力、倍率特性、成组规模均不断提高新型锂离子电池研究技术储备较强锂离子电池成本具有巨大下降空间中国锂资源丰富；锂离子电池材料和成品
5、制造过程不高耗能，也不借助于贵重金属属于环保类产品,锂离子电池简介,锂离子电池的工作原理锂离子电池的安全性,锂离子电池简介,锂离子电池的类型钴酸锂锰酸锂三元磷酸铁锂钛酸锂能量密度钴酸锂三元锰酸锂磷酸铁锂钛酸锂安全性钴酸锂三元锰酸锂磷酸铁锂钛酸锂循环性能钴酸锂锰酸锂三元磷酸铁锂钛酸锂,锂离子电池简介,锂离子电池的工作原理充放电原理过充电原理过放电原理高温运行原理低温运行原理过电流原理长期搁置原理,锂离子电池简介,锂离子电池的特性表征参数电压容量内阻SOC倍率寿命工作温度,锂离子电池简介,锂离子电池的性能充电上限电压与电池充电容量及循环寿命的关系,锂离子电池简介,锂离子电池的性能高温对电池寿命的影
6、响,锂离子电池简介,锂离子电池的性能充电电流对充电时间及电池性能的影响,锂离子电池简介,锂离子电池的性能电池容量利用率对电池循环次数的影响,锂离子电池简介,锂离子电池的成组问题串联电池组的一致性问题,上限电压下限电压,自放电等增加,锂离子电池简介,锂离子电池的成组问题并联电池组的一致性问题均流,锂离子电池管理系统,锂离子电池的安全性管理,锂离子电池管理系统,锂离子电池高性能管理3S管理荷电状态：SOC健康状态：SOH功能状态：SOF,锂离子电池管理系统,SOC估算,锂离子电池管理系统,SOH表征参数内阻增加容量下降对储能系统而言很关键倍率下降SOH估算方法在线估算在线测试离线测试,锂离子电池管
7、理系统,SOF估算最大允许充放电电流低温运行高温运行高SOC运行低SOC运行,锂离子电池管理系统,储能系统用电池管理系统架构,锂离子电池管理系统,电池管理系统接口从板接口供电电源：10-30VDC功耗：5W+风机功率每个从板配置电压检测通道30个每个从板配置温度传感器通道6个每个从板配置风机驱动接口1个（额定容量1A）每个从板配置对外CAN通讯接口1路每个从板配置RS232接口1路单体电池均衡控制通过从板串联可满足超过30串电池组的检测,锂离子电池管理系统,电池管理系统接口主板接口供电电源：10-30VDC功耗：10W每个主板配置电流检测通道1个每个主板配置绝缘检测通道1个每个主板配置CAN总线3路每个主板配置开关量输出3路（额定容量1A）每个主板配置RS232接口1路,锂离子电池管理系统,电池管理系统可提供的参数电池管理系统自检信息单体电池电压电池温度电池组端电压电池组工作电流电池组绝缘状态最高/低单体电池电压及位置最高/低温度及位置电池SOC电池组容量电池的最大允许充放电电流,电池故障报警电池过压1/2级报警电池欠压1/2级报警电池过温1/2级报警电池低温1/2级报警电池SOC过高1/2级报警电池SOC过低1/2级报警电池绝缘电阻低1/2级报警电池一致性差1/2级报警维护请求电池编组号码,锂离子电池管理系统,储能系统,谢谢！,
