电池测试系统2学案.docVIP

电池测试系统技术方案 合肥工业大学先进控制技术研究所 合肥沃工电气自动化有限公司201.3.23 目录 目录 2 一、设计背景 3 二、系统结构 4 三、系统设计 6 四、配置清单 11 附件一、BMS简介 11 附件二、金莱尔PSW7系列纯正弦波逆变充电一体机参数 15 附件三、通讯系统 17 一、设计背景 ,储能技术尤其大规模储能技术具备的诸多特性得以在发电、输电、配电、用电4大环节得到广泛应用,储能技术是构建智能电网及实现目标不可或缺的关键技术之一。 1.储能技术在电力系统稳定中的作用 储能技术的应用可以改变传统电力系统稳定控制的思维方式,从一个新的角度认识电力系统的稳定性问题,并寻求一种可能会彻底解决电力系统稳定性的方法。在传统的电力系统中,任何微小扰动引起的动态不平衡功率都会导致机组间的振荡,而只要储能装置容量足够大而且响应速度足够快,就可以实现任何情况下系统功率的完全平衡,这是一种主动致稳电力系统的思想。由于这种与储能技术相关的稳定控制装置不必和发电机的励磁系统共同作用,因此,可以方便地使用在系统中对于抑制振荡来说最有效的部位。同时,由于这种稳定控制装置所产生的控制量可直接作用于导致系统振荡的源头,对不平衡功率进行精确的补偿,可以较少甚至不考虑系统运行状态变化对控制装置控制效果的影响,因此装置的参数整定非常容易,对于系统运行状态变化的鲁棒性也非常好。 2．储能技术在新能源发电中的作用 化石能源供应不足已成为全球经济发展的瓶颈。同时,使用化石能源造成的环境污染问题已受到全球的高度重视,积极开发新能源和储能技术,减少人类对化石能源的依赖,已成为业界和科技界研究的热门课题。在可再生能源中,风能和太阳能因来源丰富、取之不尽、用之不竭,并在利用过程中无环境污染或污染很小而特别引起关注,但风能和太阳能存在间歇性、不稳定性和不可控性等缺陷,为保证其供电的均衡性和连续性,储能装置成为风力发电、光伏发电系统的关键配套部件。因此,在利用太阳能和风能的同时,必须重视储能技术的开发。近年来,特别是在《中华人民共和国可再生能源法》出台之后,我国风力发电和光伏发电产业发 展迅速,但大规模发展新能源仍存在技术瓶颈,主要是风力发电、光伏发电的并网技术、发电的间歇性问题需要成熟的储能技术加以解决。因此,在新能源装机容量提升的同时,必须同步提升储能容量,有效地改善其电能输出质量。 3．储能技术在分布式发电中的作用 当今社会对电力供应的质量与安全可靠性要求越来越高,传统的大电网供电方式由于自身的缺陷已经不能满足这种要求。目前,大电网与分布式发电相结合被世界上很多能源电力专家公认为是能够节省投资、降低能耗、提高电网安全性和灵活性的主要方法,是21世纪电力工业的发展方向。分布式发电是指直接布置在配电网或分布在负荷附近的配置较小的发电机组,以满足特定用户的需要或支持现存配电网的经济运行。分布式发电包括微型燃气轮机发电、燃料电池储能、可再生能源如太阳能和风力发电等。基于电网稳定性和经济性考虑,分布式发电 系统要存储一定数量的电能,用以应付突发事件。现代储能技术已得到了一定程度的发展,在分布式发电中已经起到了重要作用,可以改善电能质量、维持电网稳定;在分布式电源不能发电期间向用户提供电能。 4．储能技术在电动汽车中的作用 电动汽车以电能为动力,能够实现运行时零排放、低噪音,是解决能源和环境问题的重要手段。坚强智能电网的建设将大大促进电动汽车的发展,包括建成完善的电动汽车配套充放电基础设施网络,形成科学合理的电动汽车充放电站布 局,充放电站基础设施满足电动汽车行业发展和消费者的需要,电动汽车与电网的高效互动得到全面应用。与传统燃油汽车相比,电动汽车还存在充电时间长、续驶里程短、使用成本高等一系列问题。其中储能技术是阻碍电动汽车产业发展的主要瓶颈,储能技术的发展必将带动电动汽车产业的更大发展。 在这样的背景下，我们提出了电池测设系统的方案。 二、系统 图1 硬件简图 硬件简图中使用的是储能逆变器，可以支持能量双向流动，既可以从电网上取电给给钒电池充电，也可以把钒电池的电能提供给负载。在钒电池混液时，充电机可以用来给电池充电。 图 系统结构简图整个系统由钒电池、配电柜、、负载、、BMS（电池管理系统）、EMS（能量管理系统）组成。 夜间电价便宜时，市电通过储能变流器给钒电池组充电储能；白天电价较贵时，通过钒电池放电给负载提供电能，节省电费，从而实现谷电峰用。 储能系统功能如下所述： 储存电能，并释放电能 BMS实现单个钒电池的监控和保护作用，通过传感器实时采集电池组电压、电流、电堆温度、正负电解液温度，并计算SOC、充放电容量等，同时对电池进行过压、过流、欠压、欠流等保护； 储能变流器是电网与储能系统的接口，可接受EMS调度，实现双向变流