第五讲-储能电源系统.ppt

从单体蓄电池的性能、经济性和产业化基础考虑，大容量能量型锂离子蓄电池规模化推广应用和产业化的条件已经基本成熟。 当前，锂离子等新型蓄电池成组应用技术、系统集成技术和蓄电池储能电源系统研究严重滞后于锂离子等新型蓄电池产业的发展。 掌握了锂离子等新型蓄电池电源系统技术和产业主动权，就掌握了节能与新能源产业的主导权。 BMS研究存在的主要问题是： 1、目的和目标认识不一 BMS的基本目的是： 根据蓄电池对充放电的基本要求，对充电和放电进行有效管理，保证蓄电池组安全、高效运行。 BMS的基本目标是： 保证蓄电池在充电和放电过程中，不发生单体蓄电池： —过充电、 —过放电、 —过电流 —和超温。 当前： 大多数BMS并不具备充电管理和放电管理功能，重点集中在电压、电流、温度采样和荷电状态估计方面。 对BMS的基本目标和目的认识，仍处于混乱状态。 2、混淆“单体蓄电池”和“蓄电池组”概念问题突出； 混淆了“蓄电池应用技术”和“蓄电池成组应用技术” “单体蓄电池”和“蓄电池组”是完全不同的两个概念。 单体蓄电池 特指安装在一个机械容器内的正极、负极和电解质的组合。其显著特征是正负电极在同一电解质内。 其电气特性表现为唯一性。 蓄电池应用技术研究研究内容主要是：单体蓄电池充电特性和充电方法、放电特性和放电方法、失效机理和防止失效的方法等研究。 蓄电池组 特指“由电路相联的若干个锂离子蓄电池单体的组合”。 其特点是： （1）由电路连接的正负电极，不在同一电解质内。 （2）各单体蓄电池的电气特性具有不同的特性。 蓄电池成组应用技术研究的主要内容是： 满足组成蓄电池组的单体蓄电池应用技术要求的方法和技术措施。 根据蓄电池管理系统的基本目的和目标，蓄电池管理系统特指： 安装在蓄电池模块、蓄电池总成和充电设备、放电设备内，用于组成蓄电池充电管理和放电管理的电路集合。 其中主要包括充电控制电路、放电控制电路和蓄电池状态监测电路等。 当前“蓄电池管理系统”，仅为蓄电池管理系统中的蓄电池状态监测电路。 上述定义上的差别，是造成当前将“监视蓄电池的状态（温度、电压、荷电状态）”的装置定义为管理系统的主要原因。 一些研究人员认为： 蓄电池允许充放电电流与SOC相关。 只要准确估计到蓄电池的SOC值，就可以计算出最优充电电流和放电电流值。 就可以防止发生蓄电池的过充电、过放电、超温和过流。 将防止蓄电池过充电、过放电、过电流的希望都寄托在准确的荷电状态（SOC）估计。 在基于端电压的成组应用技术条件下，基于SOC能量管理技术一度在铅蓄电池管理方面发挥过一定的作用。 铅蓄电池具有良好的自动均衡特性，充电电流无需十分精确。 由于技术的局限，和阀控铅蓄电池有： 较大残存荷电； 过放电对电池伤害程度； 过放电的可恢复性； 采用基于端电压的情况下，采用基于容量的 SOC 进行能量管理，是基本可用得权宜之计。 锂离子蓄电池基本没有自动均衡性能，要求精确控制充电电流。 要求完全放电； 过放电对电池会造成严重伤害； 一些电池过放电将造成容量丧失； 采用基于端电压的情况下，采用基于容量的 SOC 不能防止过充电、过放电和过电流。 正常的锂离子蓄电池组； 不均衡性主要标准在极端单体蓄电池的充放电后期。 锂离子蓄电池的电压与荷电状态不具备图3-3的特性。 根据蓄电池电压、难以准确估计蓄电池的SOC。 锂离子蓄电池不具备铅蓄电池的自动均衡特性，对充电电流的准确度要求很高，否则，将造成过充电、过放电，对蓄电池造成严重伤害。 从蓄电池充放电管理需求考虑，关键是可靠性，过高的采样精度要求，除