鉅大LARGE | 點擊量:1336次 | 2018年12月07日
梯次利用技術——儲能電池的發(fā)展重點
隨著新能源、分布式能源、微網等的快速發(fā)展,儲能電池應用不斷擴大,極大地影響著這些能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性。如此,如何有效地實現(xiàn)對電池更好的監(jiān)測與管理,提高其產品性能,降低其生命周期內的維護成本,成為儲能行業(yè)發(fā)展必須思考的重要問題?!熬碗姵毓芾砑夹g而言,國外的水平并沒有突出的比國內好。”杭州高特新能源技術有限公司(簡稱“高特新能源”)總經理徐劍虹指出,但都面臨著進一步創(chuàng)新技術、實現(xiàn)電池梯次利用等共同問題。
實現(xiàn)在線維護是重要方向
“目前,電池檢測和管理系統(tǒng)在電網中的應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、照明等;儲能電站的電池則是循環(huán)使用,用于削峰填谷和調頻調幅,晚上利用低谷充電,白天在峰谷時放電。運行模式的區(qū)別也導致這兩個領域的電池監(jiān)測和管理技術有很大區(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、內阻,更重要的是通過充放電曲線計算電池的當前容量(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行調整,把容量高的放掉一點,把容量低的充進去一點,實現(xiàn)電池組的容量均衡,這樣才能避免落后電池的短板效應。”他表示,目前高特新能源的主動均衡技術在行業(yè)內、甚至整個國際市場都是處于領先地位。同時,隨著變電站實現(xiàn)數(shù)字化、無人值守,電池檢測也開始走向網絡化?!皩崿F(xiàn)在線維護將是電池檢測和管理的發(fā)展方向?!毙靹缯J為。
未來重點攻克梯次利用技術
按國家標準,新能源汽車續(xù)航里程應該大于150公里,現(xiàn)在車廠也是按照該標準設計的。當電池組實際容量衰減到70%時,也就是充足電只能行駛105公里的時候,客戶就可能認為電池已經壞了,不敢繼續(xù)使用。而根據(jù)國家標準,當電池容量衰減到80%的時候,就應該被更換掉?!皩嶋H上,80%剩余容量的電池還是可以使用的,比如用在儲能電站。因為鋰電池對循環(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?!毙靹缯f,如此便是實現(xiàn)了電池的梯次利用?!斑@將是儲能電池下一階段需要重點探索的內容?!彼硎尽?br/>
只是,有關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耍靹缯f,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合,也是必須考慮的一個問題?!毙靹缃忉屨f,目前電池PACK的BMS是以部件的形式獨立于電池安裝的,以后的設計將會把BMS和電池模塊集成在一起,構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,內部的相關數(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,梯次利用的難點將得以真正解決。
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