– – – – – – – – – – – 电池管理系统自检信息 单体电池电压 电池温度 电池组端电压 电池组工作电流 电池组绝缘状态 最高/低单体电池电压及位置 最高/低温度及位置 电池SOC 电池组容量 电池的最大允许充放电电流 – 电池故障报警 – 电池过压1/2级报警 – 电池欠压1/2级报警 – 电池过温1/2级报警 – 电池低温1/2级报警 – 电池SOC过高1/2级报警 – 电池SOC过低1/2级报警 – 电池绝缘电阻低1/2级报 警 – 电池一致性差1/2级报警 – 维护请求 – 电池编组号码

　　• 优点 • 锂是自然界里最轻的金属元 素，比重仅及水的一半，同 时它又具有最低的电负性， 电极电位是-3.045V。所以选 择适当的正极与其相匹配， 可以获得较高的电动势和高 的比能量。 。 • 其储能密度：100-300Wh/L; • 循环寿命：2000~5000次 (80％DOD)； • 转换效率：90-98%; • 响应速度：ms级；

　　• • • • • • • • • 供电电源：10-30VDC 功耗：5W风机功率 每个从板配置电压检测通道30个 每个从板配置温度传感器通道6个 每个从板配置风机驱动接口1个（额定容量1A） 每个从板配置对外CAN通讯接口1路 每个从板配置RS232接口1路 单体电池均衡控制 通过从板串联可满足超过30串电池组的检测

　　–充放电原理 –过充电原理 –过放电原理 –高温运行原理 –低温运行原理 –过电流原理 –长期搁置原理

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　　动力电池需求带动中国锂离子产业 液流电池和钠硫电池目前还是少数几家垄断技术局面

　　• • • • • • 铅酸电池 液流电池 钠硫电池 镍氢电池 镍镉电池 锂离子电池

　　• • • • • • • 供电电源：10-30VDC 功耗：10W 每个主板配置电流检测通道1个 每个主板配置绝缘检测通道1个 每个主板配置CAN总线路 每个主板配置开关量输出3路（额定容量1A） 每个主板配置RS232接口1路

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　　文锋 北京交通大学 惠州市亿能电子有限公司 北京市亿能通电子有限公司 北京市亿能通电子有限公司 2011-7

　　• 为什么要储能？ 容 量 范 围 大 输电侧 ， 系统稳定 无功支撑 从 负荷均衡 可靠供电 几 电能质量 十 配电侧 千 削峰填谷 无功支撑 电能质量 可靠供电 瓦 用户侧 到 电能质量 可靠供电 几 电压支撑 百 兆 瓦 应 用 范

　　循环寿命、动态响应能力、倍率特性、成组规模均不断提高 新型锂离子电池研究技术储备较强

　　中国锂资源丰富； 锂离子电池材料和成品制造过程不高耗能，也不借助于贵重金属 属于环保类产品

　　• 优点 • 技术上成熟可靠 • 其容量可以做得很大，仅受 到水库库容的限制。 • 缺点 • 建造受到地理条件的限制 • 在抽水和发电两个过程中都 有能量损失。 • 应用领域 • 调峰填谷 • 系统调频 • 大规模风场电存储和调度。

　　• 优点 • 储能量大 • 且储存高压空气的时间长可 达一年 • 难点 • 找到合适的能储存压缩空气 的场所难 • 应用领域： • 调峰填谷 • 平稳大规模可再生发电

　　• 优点 • 循环寿命长（10000次以上）； • 可100％深度放电，可倍率充放； • 系统设计的灵活性大且受场地限制小； • 电池系统环保、安全； • 缺点 • 储能密度不高 • 需要辅助液泵。 • 应用领域 • 负荷调峰 • UPS • 可再生储能 • 电能质量；

　　储能类型 典型额定功率 100 ~ 2000MW 10 ~ 300MW 5kW ~ 10 MW 10kW~50MW 1~10MW 10kW~1MW kW~50MW 5kW~100MW 额定能量 4~10小时 4~10小时 20小时 1~ 20小时 1秒~30分 ~30分 2秒~5分 ~5分 1~10秒 1~10秒 1~30秒 1~30秒 分钟~ 分钟~小时 1~20小时 1~20小时 特点 适于大规模，技术成熟。 适于大规模，技术成熟。响应慢 ，需要地理资源 适于大规模。响应慢， 适于大规模。响应慢，需要地理 资源 比功率较大。成本高、 比功率较大。成本高、噪音大 响应快， 响应快，比功率高 成本高、 成本高、维护困难 响应快， 响应快，比功率高 比能量太低 响应快，比功率高。成本高、 响应快，比功率高。成本高、储 能量低 技术成熟， 技术成熟，成本低 寿命短， 寿命短，环保问题 寿命长，可深放，适于组合， 寿命长，可深放，适于组合，效 率高，环保性好。 率高，环保性好。但储能密度稍 低 比能量与比功率较高。 比能量与比功率较高。高温条件 、运行安全问题有待改进 比能量高。成组寿命、 比能量高。成组寿命、安全问题 有待改进 应用场合 日负荷调节， 日负荷调节，频率控制和系 统备用 调峰、调频，系统备用， 调峰、调频，系统备用，风 电储备 调峰、频率控制、UPS和电 调峰、频率控制、UPS和电 能质量 输配电稳定、 输配电稳定、抑制振荡 输电系统稳定、 输电系统稳定、电能质量控 制 可应用于定制电力以及 FACTS 电能质量、电站备用、 电能质量、电站备用、黑启 动 电能质量、备用电源、 电能质量、备用电源、调峰 填谷、能量管理、 填谷、能量管理、可再生储 能、EPS 电能质量、备用电源、 电能质量、备用电源、调峰 填谷、能量管理、 填谷、能量管理、可再生储 能、EPS 电能质量、备用电源、 电能质量、备用电源、UPS 抽水储能 压缩空气 飞轮储能 超导储能 高能电容 超级电容 铅酸电池

　　• 优点 • 响应速度快：ms级； • 可以根据应用需要，实现kW～ 50MW规模； • 缺点 • 循环寿命短 • 倍率充放电特性差 • 且温度对其使用寿命和运行特性 亦有影响 • 需要定期对电池维护 • 应用领域 • 备用电源 • 调频控制 • UPS • 电能质量

　　• 优点 • 储能密度高：1000Wh/L • 可高功率放电：10C • 循环寿命高，4500次（90％DOD） • 转换效率：80－90％； • 缺点 • 需工作温度在300-350℃ • 电池工作时需要一定的加热保温 • 需要设置防爆和防腐安全保护 • 应用领域 • 负荷调峰 • UPS • 可再生储能 • 电能质量

　　滥用项目 过充电 基本机理 表现形式 解决方案 （1）电池电压超高导致电解液氧化;（2）正 过充电单只电池电压 基于电池组端电压的控制模式失 极锂离子大量拖出导致电池内部结构损坏 高 效，需要严格控制单只电池电压 过高 过放电 （1）电压超低，负极铜基板溶解，嵌入电池 过放电单只电池电压 基于电池组端电压的控制模式失 正极，导致内部短路 低 效，需要严格控制单只电池电压 过低 高 温 充 放 （1）电池内部电解液分解，产生大量热，并 电池温度超高 电 低温 析出氧气 （1）充电时电池负极嵌入锂离子能力下降， 电池温度低充电 致使锂以原子态沉积在电池负极表面，导致 内短路 电安全 为了达到一定的电压等级，电池大量串联， 电池与地或机壳之间 检测动力电池与地或机壳之间的 对操作人员的人身安全构成威胁 出现绝缘下降 绝缘电阻是否达标 电池0度以下严禁充电，0-10度降 电流充电 电池温度场管理和极限温度控制