Jaunumi - litija akumulatoru enerģijas uzkrāšanas sistēmas galvenās tehnoloģijas un attīstības perspektīvas

Polaris enerģijas uzglabāšanas tīkla jaunumi: 2017. gada Pilsētas enerģijas interneta attīstības (Pekina) forums un enerģijas interneta demonstrācijas projekta būvniecības un sadarbības seminārs notika 2017. gada 1. decembrī Pekinā. Tehniskā foruma pēcpusdienā Jiang Jiuchun, Nacionālā enerģijas aktīvās sadales tīkla tehnoloģiju pētniecības un attīstības centra direktors, uzstājās ar runu par tēmu: litija akumulatoru enerģijas uzkrāšanas sistēmu galvenās tehnoloģijas.

Jiang Jiuchun, Nacionālā enerģijas aktīvās sadales tīkla tehnoloģiju pētniecības un attīstības centra direktors:

Es runāju par akumulatora enerģijas uzkrāšanu. Mūsu Jiaotongas universitāte veic enerģijas uzkrāšanu, sākot no energosistēmām un elektriskajiem transportlīdzekļiem līdz dzelzceļa tranzītam. Šodien mēs runājam par dažām lietām, ko mēs darām energosistēmas lietojumprogrammās.

Mūsu galvenie pētījumu virzieni: viens ir mikrotīkls un otrs ir akumulatora pielietojums. Akumulatora lietošanā agrākie elektromobiļi, kurus mēs izmantojām, izmantoja enerģijas uzkrāšanu energosistēmā.

Kas attiecas uz vissvarīgāko akumulatora enerģijas uzkrāšanas jautājumu, pirmais jautājums ir drošība; otrais ir ilgmūžība, un pēc tam augsta efektivitāte.

Enerģijas uzkrāšanas sistēmās vispirms jāņem vērā drošība un pēc tam efektivitāte. Efektivitātes, transformatoru ātruma un kalpošanas laika ievērošana, kā arī enerģijas patēriņš pēc akumulatora samazināšanās daudzos gadījumos var nebūt kvantitatīva problēma. Indikatori, lai to aprakstītu, taču tam vajadzētu būt ļoti svarīgam enerģijas uzkrāšanai. Mēs ceram, ka, izmantojot vairākas lietas, mēs varēsim atrisināt drošas dzīves un augstas efektivitātes problēmu. Elektriskajos transportlīdzekļos un sabiedriskā transporta sistēmās tiek izmantota standartizēta enerģijas uzkrāšanas sistēma un akumulatora stāvokļa kāršanas analīzes sistēma.

Pašlaik enerģijas uzkrāšanas sistēmu, mezglu kontrolieru un inteliģentu sadales kārbu izmantošana, ko visi izmanto, uzlabo sistēmas kopējo ekonomiju un stabilitāti, palielina sistēmas integratoru pamatvērtību un var būt draudzīga pieeja aizmugurē esošajam mākonim. platforma.

Šī ir centralizēta enerģijas plānošanas sistēma. Šī hierarhiskā struktūra šorīt ir kļuvusi ļoti skaidra, un mēs varam sasniegt ilgtermiņa optimālu koordinētu daudzenerģijas akumulēšanas elektrostaciju un mikrogridžu plānošanu, izmantojot vairāku mezglu kontrolierus.

Tagad tas ir izgatavots standarta viedā enerģijas sadales skapī. Šī ir enerģijas sadales skapja galvenā iezīme. Tas satur dažādas funkcijas, piemēram, uzlādes un izlādes funkcijas, automātisko aizsardzību un interfeisa funkcijas. Šis ir standarta aprīkojums.

Mezgla kontrolieris īsteno vietējās enerģijas pārvaldības pamatiekārtas, galvenās datu vākšanas funkcijas, uzraudzību, uzglabāšanu, izpildes pārvaldības stratēģijas un augšupielādi. Šeit pastāv problēma, kurai nepieciešami nopietni un padziļināti pētījumi par datu izlases ātrumu un datu izlases laiku, kad dati tiek augšupielādēti. Tādā veidā tiek veikta akumulatora datu analīze akumulatora fonā, un akumulatora uzturēšana tiek pārvērsta par inteliģentu apkopi. Beigās veiciet darbu, cik liels ir paraugu skaits vai cik ātra ir krātuve, lai pilnībā aprakstītu šīs akumulatora pašreizējo stāvokli.

Ja es vadīšu elektrisko automašīnu, jūs atradīsit, ka daudzi elektromobiļi ir stāvoklī, kas bieži mainās un lec. Patiesībā enerģijas uzkrāšana saskaras ar to pašu problēmu energosistēmas enerģijas uzkrāšanas lietojumprogrammās. Mēs ceram to atrisināt, izmantojot datus. Mums ir piemērots BMS parauga lielums.

Ļaujiet man runāt par elastīgu enerģijas uzkrāšanu. Visi saka, ka es to varu izdarīt 6000 reizes, un to mašīnā var izmantot tūkstoš reizes. Grūti pateikt. Jūs varat tai palīdzēt kā enerģijas uzkrāšanas sistēma, apgalvojot, ka tā ir 5000 reizes. Cik liels ir izlietojuma līmenis, jo pašam akumulatoram ir liela problēma, lejupslīdes laikā akumulatora kritums ir nejaušs, katrs akumulators samazinās atšķirīgi, un atšķirība starp atsevišķām šūnām kļūst arvien atšķirīgāka Ražotāja neatbilstība akumulatora samazināšanās ir arī atšķirīga. Cik daudz enerģijas var izmantot šī bateriju grupa, un vai šī enerģija ir pieejama? Šī ir problēma, kurai nepieciešama rūpīga analīze. Piemēram, kad pašlaik izmanto elektriskos transportlīdzekļus, tie tiek izmantoti no 10 līdz 90%, un lejupslīde zināmā mērā var izmantot tikai no 60% līdz 70%, kas rada lielas grūtības enerģijas uzkrāšanā.

Vai mēs varam izmantot grupēšanu saskaņā ar sabrukšanas likumu, lai panāktu kompromisu, cik liela ir pareizā izvēle, lai iegūtu labāku sniegumu un labāku efektivitāti, mēs ceram to sagrupēt atbilstoši akumulatora sabrukšanas likumam, 20 zari kā mezgls ir tas ir piemērotāks vai 40 ir piemērotāks, kas veido līdzsvaru starp efektivitāti un barošanas elektroniku. Tātad mēs kaut ko darām ar elastīgu enerģijas uzkrāšanu, kas ir arī mūsu projekts, lai izdarītu šo lietu. Protams, ir labāka vieta, kur to izmantot kaskādēs. Es domāju, ka kaskādes izmantošanai ir noteikta vērtība pēdējos divos gados, taču to ir vērts izmantot nākotnē, taču jādomā arī par uzlādēšanas un izlādēšanas efektivitāti, tiklīdz akumulatora cena pazeminās, Pastāv dažas problēmas ar kaskādes veidošanu. Elastīga grupēšana var atrisināt lielas problēmas. Cita veida augsta modularitāte samazina visas sistēmas izmaksas. Lielākais no tiem var uzlabot izlietojuma līmeni.

Līdzīgi kā akumulatorā, ko automašīnā izmanto trīs gadus vēlāk, samazinājums ir mazāks par 8%, un izlietojuma līmenis ir tikai 60%. Tas ir saistīts ar tā atšķirību. Ja izveidojat 5 izmantošanas līmeņa kopas, jūs varat sasniegt 70%, kas var uzlabot izmantošanas līmeni. Bateriju moduļu virknes savienošana var arī uzlabot akumulatora izmantošanu. Pēc apkopes enerģijas uzkrāšanās palielinājās par 33%.

 

Aplūkojot šo piemēru, pēc balansēšanas to var palielināt par 7%, pēc elastīgas grupēšanas es palielinājos par 3,5%, un līdzsvarošana var palielināties par 7%. Elastīga grupēšana var dot labumu. Faktiski dažādu ražotāju akumulatoru skaita samazināšanās iemesls ir atšķirīgs. Iepriekš ir jāzina, par ko šī bateriju grupa kļūs vai kāds būs parametru sadalījums, un tad jūs veiksit mērķtiecīgu optimizāciju.

Šī ir pieņemtā shēma, no moduļa pilnīgas jaudas neatkarīga strāvas kontrole, kas nav piemērota lielas jaudas lietojumiem.

Daļu moduļa jaudas neatkarīgi kontrolē strāva. Šī ķēde ir piemērota vidēja un augsta sprieguma un atkārtotai lietošanai. Šis ir MMC akumulatora enerģijas uzkrāšanas risinājums, kas piemērots augstspriegumam un lielai jaudai.

Arī par akumulatora stāvokļa analīzi. Es vienmēr esmu teicis, ka akumulatora ietilpība ir nekonsekventa, kritums ir nejaušs, akumulatora novecošanās ir nekonsekventa, un jauda un iekšējā pretestība ir ļoti samazināta. Izmantojot šo parametru, lai raksturotu, jo vairāk jūs izmantojat ietilpību un iekšējo pretestību. Ja vēlaties atrast veidu, kā saglabāt konsekvenci, jums jānovērtē katras akumulatora SOC atšķirības, kā jānovērtē šīs vienas šūnas SOC, un tad jūs varat pateikt, cik šī baterija ir nekonsekventa un cik liela var būt maksimālā jauda. . Kā iegūt vienu SOC, uzturot akumulatoru caur SOC? Pašreizējā pieeja ir ievietot BMS akumulatoru sistēmā un reālā laikā novērtēt šo SOC tiešsaistē. Mēs vēlamies to aprakstīt citā veidā. Mēs ceram, ka atlasītie dati tiks izmantoti fona. Izmantojot fona datus, mēs analizējam akumulatoru SOC un akumulatoru. SOH, uz šī pamata optimizējiet akumulatoru. Tāpēc mēs ceram, ka dati par automašīnu akumulatoriem, nevis lielie dati, ir datu platforma. Izmantojot mašīnu apguvi un ieguvi, tiek paplašināts SOH novērtēšanas modelis, un, pamatojoties uz aprēķinu rezultātiem, tiek dota pārvaldības stratēģija akumulatora sistēmas pilnīgai uzlādēšanai un izlādēšanai.

Pēc datu parādīšanās ir vēl viena priekšrocība, es varu savlaicīgi brīdināt par akumulatora veselības stāvokli. Bateriju aizdegšanās joprojām notiek bieži, un enerģijas uzkrāšanas sistēmai jābūt drošai. Mēs ceram veikt reāllaika informāciju un vidēja termiņa un ilgtermiņa agrīnu brīdināšanu, izmantojot fona datu analīzi, atrast īstermiņa un ilgtermiņa brīdināšanas metodes par iespējamiem drošības apdraudējumiem un visbeidzot uzlabot visas sistēmas drošību un uzticamību.

Tādējādi es varu sasniegt vairākus aspektus lielā mērogā, viens ir palielināt sistēmas enerģijas patēriņu, otrais ir pagarināt akumulatora darbības laiku, un trešais ir nodrošināt drošību, un šī enerģijas uzkrāšanas sistēma var droši darboties. .

Cik daudz datu ir nepieciešams augšupielādēt, lai izpildītu savas prasības? Man jāatrod mazākais akumulators, kas atbilst akumulatora darbības stāvoklim. Šie dati var atbalstīt aizmugures analīzi, dati nevar būt pārāk lieli, liels datu apjoms patiesībā ir ļoti liels visam tīkla A slodzei. Desmitiem milisekundžu jūs uzņemat katras akumulatora spriegumu un strāvu, kas nav realizējams, nododot to fonā. Tagad mēs esam atraduši veidu, kā mēs varam jums pateikt, kādai jābūt paraugu ņemšanas biežumam, kādi raksturīgie dati jums ir jānodod. Mēs šos datus vienkārši saspiežam un pēc tam pārsūtām tīklā. Akumulatora līknes parametrs ir viena milisekunde, kas ir pietiekami, lai apmierinātu akumulatora novērtēšanas vajadzības. Mūsu datu ierakstu ir ļoti, ļoti maz.

Pēdējais, mēs sakām, BMS, enerģijas uzkrāšanas izmaksas kļūst svarīgākas nekā bateriju izmaksas. Ja pievienojat visas funkcijas BMS, jūs nevarat samazināt šīs BMS izmaksas. Tā kā datus var nosūtīt, aiz manis var atrasties spēcīga analīzes platforma. Es to varu vienkāršot priekšā. Priekšpusē ir tikai datu paraugu ņemšana vai vienkārša aizsardzība. Veiciet ļoti vienkāršu SOC aprēķinu, citi dati tiek nosūtīti no fona, tas ir tas, ko mēs tagad darām, viss zemāk esošā BMS stāvokļa novērtējums un paraugu ņemšana, mēs iziet enerģijas uzkrāšanas mezgla kontrolieri un, visbeidzot, pāriet tīklā. krātuve Mezgla kontrolierim būs noteikts algoritms, kas pamatā ir atklāšana un izlīdzināšana. Galīgais aprēķins tiek veikts fona tīklā. Šī ir visa sistēmas arhitektūra.

Apskatīsim apakšējā slāņa maiņas efektivitāti un vienkāršību, kas ir izlīdzināšana, zema sprieguma iegūšana un izlīdzināšanas iegūšana līdz strāvas iegūšanai. Enerģijas uzkrāšanas mezgla kontrolieris stāsta tālāk aprakstītajiem veidiem, kā ar to rīkoties, ieskaitot SOC, un šeit darbojas fons. Tas ir viedais sensors, akumulatora vadības bloks un viedais mezgla kontrolieris, pie kura mēs jau strādājam, un tas ievērojami samazina enerģijas uzkrāšanas izmaksas.


Pasta laiks: jūlijs-08-2020