儲能技術(shù)的的種類和優(yōu)勢

　　目前已有的儲能技術(shù)包括抽水、飛輪等物理儲能，超級電容等電磁儲能以及電化學(xué)原理的蓄電池儲能?？紤]到放電時間、成本等因素，蓄電池成為光伏電站儲能的首選[1]。目前已有的蓄電池包括鉛酸電池、鋰電池與全釩液流電池。鉛酸電池已有100 多年的歷史，以其價格低廉、性能穩(wěn)定得到廣泛應(yīng)用。但鉛酸電池循環(huán)壽命很低，一般為300-600 次;而且在電池制造、使用和回收過程中鉛對環(huán)境的污染已不能為現(xiàn)代社會所接受。全釩液流電池是一種新型儲能電池，其功率取決于電池單體面積、電堆層數(shù)和串并聯(lián)數(shù)，而容量取決于電解液容積，適于大容量儲能，而且?guī)缀鯚o自放電，循環(huán)壽命長。全釩液流電池成本非常昂貴，其轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性還有待提高，而且全釩液流電池需要泵進(jìn)行流體控制，增加了成本[2]。鋰電池單體電壓高，工作溫度范圍寬，比能量與效率高，自放電率低，通過采用保護(hù)與均衡電路可提高安全性和壽命。因此綜合各種電池的優(yōu)劣，鋰電池由于產(chǎn)業(yè)鏈相對成熟，安全可靠以及環(huán)境友好，成為儲能電站的首選。

　　鋰電儲能關(guān)鍵技術(shù)

　　鋰電管理系統(tǒng)(BMS)是鋰電工作所必須的。首先鋰電池由于嚴(yán)禁過充過放電，所以必須配備保護(hù)設(shè)備以確保所有電芯的安全。另一方面由于單體鋰電池的標(biāo)稱電壓只有3.2-3.7V，為了適用于多種負(fù)載就必須進(jìn)行串并聯(lián)組合;由于各單體電池之間存在差異性，導(dǎo)致電池組的性能呈下滑趨勢，如使用壽命比單體使用時明顯減少等。所以完善的BMS 系統(tǒng)不僅包括保護(hù)技術(shù)，還應(yīng)針對具體應(yīng)用制定合理的均衡方案，使得各鋰電單體的差異在合理范圍內(nèi)波動，保證電池組安全高效的工作[3]。荷電狀態(tài)(SOC)可以準(zhǔn)確的表征電池剩余電量，合理的SOC 估計是預(yù)測電池工作時間，避免過沖過放的前提，是BMS 必備的功能;由于電池模型的復(fù)雜性，SOC 估計是十分復(fù)雜的，常用的方法有其合理性，但是也都存在很大缺陷。溫度也是影響鋰電工作效能的重要因素，溫度對電池的放電容量、內(nèi)阻、開路電壓都有很大的影響;尤其低溫時放電容量甚至可以跌至常溫時的一半左右。因此完善的BMS 系統(tǒng)還應(yīng)具備智能溫控功能以拓展應(yīng)用環(huán)境[5]。除此之外一個完整的BMS 系統(tǒng)還應(yīng)包括參數(shù)顯示、數(shù)據(jù)通信、故障報警等附屬功能。

　具有放電過流、短路保護(hù)功能，過流電流3A,延時0.2S。

　　(1)判定過流及解除條件

　　在智能電池處于充電或者放電狀態(tài)下，當(dāng)檢測到電流超過3A，0.2S 延時后再次檢測若依然大于3A，判定為過流。此時保護(hù)執(zhí)行電路切斷放電保護(hù)開關(guān)。解除保護(hù)條件為連接充電器，當(dāng)檢測到連接充電器之后解除過流保護(hù)，否則智能電池一直處于保護(hù)狀態(tài)。

　　(2)判定過充電及解除條件

　　充電過程中若有電芯電壓超過4.2V 或總電壓超過16.8V,則判定電池處于過充電狀態(tài)。此時保護(hù)執(zhí)行電路切斷充電保護(hù)開關(guān)。過充電解除狀態(tài)為所有電芯電壓小于4V。

　　(3)判定過充電保護(hù)失效

　　充電過程中，若有電芯電壓超過4.4V，判定為充電保護(hù)功能出現(xiàn)異常，啟動二級保護(hù)電路，熔斷三端保險絲。

　　(4)判定過放電欠壓及解除條件

　　放電過程中，當(dāng)某節(jié)電芯電壓低于2.5V 判定電池處于過放電狀態(tài)，此時保護(hù)執(zhí)行電路切斷放電開關(guān)停止放電。解除條件為所有電芯電壓大于3V。

　　(5)判定過溫保護(hù)及解除條件

　　當(dāng)電池電壓溫度超過55℃，判定電池處于過溫狀態(tài)。此時保護(hù)執(zhí)行電路切斷充電和放電保護(hù)開關(guān)。解除條件為電池溫度低于50℃。