鋰電池在儲(chǔ)能電站中的應(yīng)用技術(shù)

　　鋰電池應(yīng)用場(chǎng)景可分為消費(fèi)、動(dòng)力和儲(chǔ)能三種。最早應(yīng)用是在手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)等消費(fèi)類產(chǎn)品，目前約占全球各類鋰電池出貨量一半。隨著全球?qū)?a href="http://msthinker.com/news/list/8/" target="_blank">新能源汽車需求量的增加，動(dòng)力鋰電池占比逐年上升，目前約占40%以上，動(dòng)力電池未來(lái)將成為鋰電池的主要應(yīng)用場(chǎng)景。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)力電池的容量低于80%就不能再應(yīng)用在新能源汽車，而普通儲(chǔ)能電池的要求沒(méi)這么高，動(dòng)力電池退役后稍加改造，還可用在儲(chǔ)能系統(tǒng)中。儲(chǔ)能鋰電池作為新興應(yīng)用場(chǎng)景也逐漸受到重視，儲(chǔ)能是解決新能源風(fēng)電、光伏間歇波動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)“削峰平谷”功能的重要手段之一。

　　目前主流儲(chǔ)能鋰電池有三元鋰和磷酸鐵鋰兩種，功率密度都比鉛炭電池高很多，相對(duì)來(lái)說(shuō)，三元鋰又比磷酸鐵鋰更高一些。

　　在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，鋰電池和鉛炭電池、鉛酸電池都是儲(chǔ)存電能，沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，電池容量，充放電電流的設(shè)計(jì)選型一樣。和鉛酸電池對(duì)比，鋰電池儲(chǔ)能是新生事物，目前沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，不像鉛酸電池那樣有很多種規(guī)格型號(hào)，一般廠家是按電量來(lái)定規(guī)格的。鋰電池和鉛酸電池最大的區(qū)別是鋰電池必須配備電池管理系統(tǒng)。

　　BMS電池管理系統(tǒng)

　　鋰電池具有重量輕、儲(chǔ)能容量大、功率大、無(wú)污染、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但鋰電池對(duì)過(guò)電流、過(guò)電壓很敏感，大容量的電池都是由很多小容量的單體電池(如18650)，通過(guò)大量串并聯(lián)而成，并聯(lián)的電池多了，容易造成各條支路電流不均衡，所以必須引入電池管理系統(tǒng)加入控制。鉛酸蓄電池擁有眾多的優(yōu)點(diǎn),如大電流特性好、自放電小、性能穩(wěn)定、安全干凈，目前鉛酸蓄電池的日常維護(hù),主要是通過(guò)人工完成,主要對(duì)蓄電池的連接狀況,端電壓等進(jìn)行故障排查，不需要BMS電池管理系統(tǒng)。

　　電池管理系統(tǒng)(Battery Management System，BMS)是由微電腦技術(shù)，檢測(cè)技術(shù)等構(gòu)成的裝置，是對(duì)電池組和電池單元運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，精確測(cè)量電池的剩余電量，同時(shí)對(duì)電池進(jìn)行充放電保護(hù)，并使電池工作在最佳狀態(tài)，達(dá)到延長(zhǎng)其使用壽命，降低運(yùn)行成本的目的，進(jìn)一步提高電池組的可靠性。電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能：

　　1---準(zhǔn)確估測(cè)動(dòng)力電池組的荷電狀態(tài)(State of Charge，即 SOC)

　　即電池剩余電量，保證 SOC維持在合理的范圍內(nèi)，防止由于過(guò)充電或過(guò)放電對(duì)電池的損傷，從而隨時(shí)預(yù)報(bào)混合動(dòng)力汽車儲(chǔ)能電池還剩余多少能量或者儲(chǔ)能電池的荷電狀態(tài)。

　　2---動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)動(dòng)力電池組的工作狀態(tài)

　　保障電池的安全，在電池充放電過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集電動(dòng)汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓，防止電池發(fā)生過(guò)充電或過(guò)放電現(xiàn)象。

　　3---單體電池間的均衡

　　即為單體電池均衡充電，使電池組中各個(gè)電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài)。均衡技術(shù)是目前世界正在致力研究與開發(fā)的一項(xiàng)電池能量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

　　鋰電池的選型與設(shè)計(jì)

　　儲(chǔ)能系統(tǒng)包括雙向變流器和電池系統(tǒng)，如一套21kW/42kWh的儲(chǔ)能，表示雙向變流器的功率是21kW，電池系統(tǒng)儲(chǔ)存的電量是42kWh。鋰電池系統(tǒng)包括電芯和BMS電池管理系統(tǒng)，由廠家統(tǒng)一提供。設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：

　　1儲(chǔ)能鋰電池有BMS系統(tǒng)，需要和逆變器或者雙向儲(chǔ)能變流器PCS通信，要選擇具有鋰電池功能并有相應(yīng)的通信接口功能的設(shè)備。2儲(chǔ)能鋰電池和鉛酸蓄電池相比，充放電電流不一樣，設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意。3鋰電池目前沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)格型號(hào)，每個(gè)廠家的規(guī)格不一樣，BMS通信協(xié)議也不一樣。要根據(jù)項(xiàng)目的具體要求去定制。