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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术

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电化学储能系统中电池保护系统的设计与优化策略研究

李哲楠

杭州高特电子设备股份有限公司，浙江杭州311100

摘要：作为一种高效、可再生的能源存储技术，电化学储能系统在能源需求不断增长、环保意识日益提高的情况

下备受关注。电化学储能系统是利用化学能将电能转换成电池、超级等其他形式储存起来，然后在需要的时候转

换成电能释放出来，从而达到高效利用和储备能源的目的。针对电池保护系统的设计方法，并结合实际困难提出

相应的优化策略，提出了一系列的保护措施和优化策略，以提高电池的安全性、稳定性和使用寿命，通过对电化

储能系统中电池的工作特性和安全隐患进行分析。

关键词：电化学储能系统；电池保护系统；设计；优化

中图分类号：TM732

在当前新能源技术不断发展的背景下，电池储能根据特定应用领域的需要对电池进行优化设计，然后

技术作为新能源技术的核心，在实际应用中，电池在对电池进行适当的温度控制管理也是关键因素之一。

充放电过程中容易出现过充、过放、过热等安全隐患，电池的温度过高或过低都会对其性能和安全性造成不

甚至导致电池短路、爆炸等严重后果，给人身和财产可逆的损害，所以设计合适的温度控制系统必不可少。

带来极大的危害，这是由于电池的特性及其工作环境1.2电池管理系统

的复杂性所致。不能满足不同电池类型和工作环境的电池管理系统是电化学储能系统设计中的关键技

需求，传统的电池保护系统主要采用简单的控制逻辑术部件，对电池组的运行状况进行监测和控制，以保

和参数设置。因此，迫切需要一种全新的、更智能、障电池组安全可靠地运行。BMS一般由硬件和软件两个

更精准的电池保护系统，以提高安全、稳定、可靠的部分组成，其中的硬件部分主要有各种感应器电路板

电池保护系统。通过深入分析电池特性、合理安排传继电器等组成；而软件部分主要进行数据处理控制算

感器、应用智能控制算法等手段，探索电化学储能系法以及故障诊断等方面的工作，并对电池组的各种参

统中电池保护系统的设计与优化策略，设计出一套高数进行实时监测和反馈。

效可靠的电池保护系统，实现对电池的精确监控与控一方面，BMS可以对电池的电压、温度、

制，确保电化学储能系统安全稳定运行。SOC(StateofCharge)等状态参数进行实时监测，确保

1电化学储能系统的基本构成电池在安全范围内运行。另一方面，BMS采用动态调节

充放电电流、控制充放电速率等相应的充放电控制策

1.1电池组件

略，根据监测到的状态参数对电池的性能和使用寿命

电化学储能系统通常由若干个电池单元组成的电

进行优化。此外，BMS还负责对电池进行温度管理，根

池组，每个电池单元内部有正极—负极—电解质—隔

据设定的阈值，通过温度传感器对电池进行实时温度

膜等基本部件，选择电池单元一般综合考虑电池类型

监测，防止电池出现性能下降或安全事故，从而防止

—额定电压—容量—循环寿命—安全性等几个方面的

电池过热或过冷。

因素。比较典型的电池类型有锂离子电池—铅酸电池

—钠硫电池等，每一种类型都有各自的特性和适用场1