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磷酸鐵鋰離子電池儲能系統(tǒng)的應(yīng)用詳解

鉅大LARGE  |  點擊量:1110次  |  2020年11月11日  

鋰離子電池成本結(jié)構(gòu)中,材料成本占比接近75%,而包括勞動力成本、制造成本、其他成本在內(nèi)總共占比25%出頭。根據(jù)成本分布情況,針對性地采取了相應(yīng)的降本措施:


采用全自動化設(shè)備。這是為降低制造成本及勞動力成本所采用的措施,與純手工制作比較,生產(chǎn)效率新增50%以上,制造成本下降了7%以上,使勞動力成本下降了2%左右。自動化設(shè)備的應(yīng)用,使磷酸鐵鋰離子電池整體成本下降了10%左右。


其它材料的標(biāo)準(zhǔn)化及工藝的不斷優(yōu)化。除正、負(fù)極材料及隔膜等重要材料外的其它電池材料和PACK用材料,都盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化材料,使電池及電池組批量制作時,成本能有較大幅度的下降,且在工藝上不斷優(yōu)化。


通過對重要原材料的改良使主材成本下降。通過配方改良及工藝改進,不斷提高主材利用率,主材的成本上也有較大的降低。盡管2015年以來主材的價格不斷上漲,但主材的成本占比沒上升,且略有下降。


一致性好及使用壽命長,讓儲能系統(tǒng)在實際使用過程中的成本下降起著關(guān)鍵用途。因為采用全自化設(shè)備,所以在一致性及配組上得到了保證,大大降低了實際運營成本。


關(guān)鍵技術(shù),系統(tǒng)具有更大優(yōu)勢


除了上述一些針對性降本措施,還就如何降低質(zhì)量成本、售后成本,針對性形成相應(yīng)的體系。綜合所有成本的降低,使磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)有更大的優(yōu)勢,為儲能系統(tǒng)得到更廣泛應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。


儲能系統(tǒng)調(diào)度算法是能否發(fā)揮儲能系統(tǒng)最佳用途的關(guān)鍵。一般電池儲能系統(tǒng)重要由儲能電池組、變流器、控制裝置和變壓器組成。


以電池儲能系統(tǒng)的削峰填谷功能為例來說明控制算法,第一是預(yù)測出的日負(fù)荷曲線,優(yōu)化出24h的最優(yōu)充放電策略,即每個時刻電池是否充放電,充放電的功率大小為多少。第二是實時控制,根據(jù)日前優(yōu)化給出的充放電策略,以及當(dāng)前的負(fù)荷值、電池狀態(tài)等數(shù)據(jù),計算出充放電功率指令并下發(fā)給每組電池。


長期以來的研究表明,電池的一致性由諸多參數(shù)一致性來決定;在不同工作電流下所呈現(xiàn)的一致性是不相同的;材料、工藝差別所引起的一致性差別很大;不同時間、不同使用經(jīng)歷的電池有著本質(zhì)的差別。


結(jié)合上述各個研究結(jié)論,有針對性地對BMS均衡功能做針對性一一設(shè)計,防止了由于這一系統(tǒng)的差異帶來的不均衡,而不是簡單的被動均衡,或主動均衡。因為目前所謂的被動或主動均衡都僅是基于監(jiān)測電壓來實現(xiàn),從源頭上就存在著偏差。當(dāng)然中天所設(shè)計BMS的均衡部分硬件、算法等都要結(jié)合儲能系統(tǒng)的實際工作要求、使用及環(huán)境要求來進行適當(dāng)調(diào)整。


鋰離子電池及BMS系統(tǒng)與PCS的匹配性問題。儲能變流器(PCS)作為電能執(zhí)行系統(tǒng),負(fù)責(zé)對各種能量轉(zhuǎn)換,并對電池系統(tǒng)進行充電。所以在使用過程中怎么樣與電池系統(tǒng)進行更好的匹配,也是讓儲能系統(tǒng)工作安全、穩(wěn)定可靠的關(guān)鍵所在。


在對儲能系統(tǒng)不斷研發(fā)與實踐過程中,除了對上述一些實際問題設(shè)計出了相應(yīng)解決方法,還進一步對其它的遠程監(jiān)控、云管理系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)收集分析及儲能電池回收等做了實際的開發(fā)與應(yīng)用。這在以后的電站儲能、家庭儲能、通信儲能及其它不同的儲能系統(tǒng)中,不斷得到應(yīng)用與提升。


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