第五讲-储能电源系统-公开课件（讲义）.ppt

2010-10; 要 点 本讲将重点讨论蓄电池储能电源系统的组成； 蓄电池管理系统的基本功能、组成和充电和放电系统； 和铅酸体系、锂离子和金属氢化物-镍蓄电池储能电源系统对充电设备的要求。; 锂离子等新型蓄电池越来越引起产业界和用户的关注。 锂离子等新型蓄电池已经成为支撑智能电网、风能发电、光伏发电，节能与新能源汽车等低碳产业的发展的技术关键。; 在节能与新能源产业的驱动下，我国锂离子等新型蓄电池产业得到快速发展； 其中大容量能量型锂离子蓄电池产业发展，已经处于国际领先地位。; 当前，大容量锂离子蓄电池的性能已经基本能够满足设计要求； 虽然制造成本仍高于阀控铅蓄电池，但从全生命周期内经济性考虑，锂离子蓄电池已经显著优于阀控铅蓄电池。; 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。; 锂离子等新型蓄电池对过充电、过放电、过电流、超温等十分敏感。 充电和放电过程中，若发生单体电池过充电、过放电、过流和超温，将造成使用寿命缩短，甚至发生蓄电池燃烧、爆炸等恶性事故。 锂离子等新型蓄电池，对成组应用技术提出了全新的要求。 ; 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。; 蓄电池成组后，安全性大幅下降、使用寿命大幅缩短，甚至发生电池燃烧爆炸等恶性事故。 蓄电池成组应用技术，仍是制约蓄电池储能电源系统、节能与新能源汽车等产业的首要技术瓶颈。 ; 新型蓄电池成组应用技术和蓄电池储能电源系统研究及产业发展，已经成为低碳产业竞争的热点和焦点。 ; 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。 ; 蓄电池储能电源系统，是涉及蓄电池、电力电子、自动控制、计算技术、现场通讯等多个高新技术的技术密集型系统工程。;衡量储能电源系统技术成熟的主要指标是： 储能电源系统中的蓄电池不会发生： 过充电、过放电、 过电流、无超温。;3.1 蓄电池储能电源系统的组成;充电设备;图3-1 蓄电池储能电源系统的组成; 蓄电池储能电源系统，主要由蓄电池监测系统、蓄电池系统和充电设备中的充电控制系统、蓄电池系统和放电设备中的放电控制系统，组成了蓄电池管理系统。;3.2 蓄电池管理系统（BMS）;充电控 制模块; 蓄电池管理系统（BMS）是储能蓄电池电源系统的技术核心和关键。 蓄电池管理系统是国内外在储能蓄电池电源系统产业竟争的焦点。 ; 从“十五”计划开始，我国即开展了以电动汽车储能蓄电池电源系统用蓄电池管理系统为重点的关键技术和产品研究，并取得了重要进展。 其中一些技术研究成果已经处于国际先进或领先水平。 ; 但这些技术都分散掌握在科研院所、大专院校和高技术企业手中。 在市场环境下，企业间的经济利益、技术利益和知识产权，对企业间的合作形成了难以克服的障碍。 ; 技术路线、技术方案和产品性能各不相同。 总体情况看，BMS的研究仍处于无序和混乱的状态。 因BMS技术仍与规模化推广应用存在较大差距，锂离子等新型蓄电池储能电源系统距规模化推广应用和产业化仍有较大差距。 ; 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