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(chǎn)品性能,降低其生命周期內(nèi)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(shù)而言,國外的水平并沒有突出的比國內(nèi)好,?!焙贾莞咛匦履茉醇夹g(shù)有限公司(簡稱“高特新能源”)總經(jīng)理徐劍虹指出,但都面臨著進一步創(chuàng)新技術(shù),、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(wǎng)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(diào)頻調(diào)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(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,。“所謂均衡,,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(diào)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(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,,隨著變電站實現(xiàn)數(shù)字化,、無人值守,電池檢測也開始走向網(wǎng)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(shù)
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(jīng)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(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,。“這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(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(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,,梯次利用的難點將得以真正解決,。