日期:2016-06-22 11:48:22 點(diǎn)擊:
隨著新能源、分布式能源、微網(wǎng)等的快速發(fā)展,儲能電池應(yīng)用不斷擴(kuò)大,極大地影響著這些能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性。如此,如何有效地實(shí)現(xiàn)對電池更好的監(jiān)測與管理,提高其產(chǎn)品性能,降低其生命周期內(nèi)的維護(hù)成本,成為儲能行業(yè)發(fā)展必須思考的重要問題。“就電池管理技術(shù)而言,國外的水平并沒有突出的比國內(nèi)好。”杭州高特新能源技術(shù)有限公司(簡稱“高特新能源”)總經(jīng)理徐劍虹指出,但都面臨著進(jìn)一步創(chuàng)新技術(shù)、實(shí)現(xiàn)電池梯次利用等共同問題。
實(shí)現(xiàn)在線維護(hù)是重要方向
“目前,電池檢測和管理系統(tǒng)在電網(wǎng)中的應(yīng)用對象主要分為傳統(tǒng)變電站的操作電源和儲能站兩個部分?!毙靹缃榻B,目前傳統(tǒng)變電站操作電源電池的運(yùn)行是浮充模式,作為后備電源,一旦停電就需要提供變電站的操作電源,比如通訊、保護(hù)、照明等;儲能電站的電池則是循環(huán)使用,用于削峰填谷和調(diào)頻調(diào)幅,晚上利用低谷充電,白天在峰谷時放電。運(yùn)行模式的區(qū)別也導(dǎo)致這兩個領(lǐng)域的電池監(jiān)測和管理技術(shù)有很大區(qū)別。
首先,傳統(tǒng)變電站的電池檢測主要是測電壓、內(nèi)阻,以及核對性的容量放電。而儲能站的電池測試,不僅需要監(jiān)測電池電壓、內(nèi)阻,更重要的是通過充放電曲線計算電池的當(dāng)前容量(SOC),還要對電池健康狀態(tài)(SOH)做出評估,為了保證電池的一致性和電池壽命,還需要對電池進(jìn)行均衡?!八^均衡,簡單的說就是對一組電池中單體容量有差異的電池進(jìn)行調(diào)整,把容量高的放掉一點(diǎn),把容量低的充進(jìn)去一點(diǎn),實(shí)現(xiàn)電池組的容量均衡,這樣才能避免落后電池的短板效應(yīng)。”他表示,目前高特新能源的主動均衡技術(shù)在行業(yè)內(nèi)、甚至整個國際市場都是處于領(lǐng)先地位。同時,隨著變電站實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、無人值守,電池檢測也開始走向網(wǎng)絡(luò)化?!皩?shí)現(xiàn)在線維護(hù)將是電池檢測和管理的發(fā)展方向?!毙靹缯J(rèn)為。
未來重點(diǎn)攻克梯次利用技術(shù)
按國家標(biāo)準(zhǔn),新能源汽車?yán)m(xù)航里程應(yīng)該大于150公里,現(xiàn)在車廠也是按照該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的。當(dāng)電池組實(shí)際容量衰減到70%時,也就是充足電只能行駛105公里的時候,客戶就可能認(rèn)為電池已經(jīng)壞了,不敢繼續(xù)使用。而根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)電池容量衰減到80%的時候,就應(yīng)該被更換掉。“實(shí)際上,80%剩余容量的電池還是可以使用的,比如用在儲能電站。因?yàn)殇囯姵貙ρh(huán)次數(shù)的壽命曲線近乎線性,對儲能來說,電動汽車容量衰減到70~80%的電池組只是比能量小了,但還是能夠使用。這無疑是延長了電池組的生命周期,降低了其使用成本。”徐劍虹說,如此便是實(shí)現(xiàn)了電池的梯次利用。“這將是儲能電池下一階段需要重點(diǎn)探索的內(nèi)容。”他表示。
只是,有關(guān)電池的梯次利用一直存在一個問題。比如,將一組一百多節(jié)的電池拆下,經(jīng)過重新測試,再一一配置到儲能系統(tǒng)上去,這個過程所耗費(fèi)的人工、時間成本非常大,極不劃算,失去了電池組梯次利用的意義?!斑@是阻礙電池梯次利用最主要的原因?!睂Υ?,徐劍虹說,未來汽車電池組的組成一定是模塊化的,這就好比是鉛酸電池,12伏的鉛酸電池里面有6個電池串,我們也可以把有100多節(jié)的電池包做成6或8個模塊。這樣的話,電池梯次利用的工作量就會大大減小。
“與此同時,如何將BMS模塊化,并與模塊化的電池相結(jié)合,也是必須考慮的一個問題。”徐劍虹解釋說,目前電池PACK的BMS是以部件的形式獨(dú)立于電池安裝的,以后的設(shè)計將會把BMS和電池模塊集成在一起,構(gòu)成具有電池信息的智能電池模組。這樣的話,電動汽車退役下來的電池模組拆下來之后,內(nèi)部的相關(guān)數(shù)據(jù)就變得可知了,不再需要對電池測試配組,也節(jié)省了重新組裝的工作,只需根據(jù)電池模組的信息,直接往儲能站上安裝就可以。如此,從汽車電池PACK轉(zhuǎn)變?yōu)閮δ茈姵亟M的梯次利用過程就變得非常容易,梯次利用的難點(diǎn)將得以真正解決。
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