Novinky - Klíčové technologie a vyhlídky na vývoj lithium battery storage system

Polaris Energy Storage Network News: 2017 Urban Energy Internet Development (Beijing) Fórum a demonstrační projekt výstavby a spolupráce v oblasti energetického internetu se konal 1. prosince 2017 v Pekingu. V odpoledních hodinách technického fóra přednesl Jiang Jiuchun, ředitel Národního střediska pro výzkum a vývoj technologie aktivní energetické distribuční sítě na téma: klíčové technologie systémů lithiové baterie pro skladování energie.

Jiang Jiuchun, ředitel Národního centra pro výzkum a vývoj energetických aktivních distribučních sítí:

Mluvím o skladování energie baterie. Naše univerzita Jiaotong se věnuje ukládání energie, od energetických systémů a elektrických vozidel po železniční dopravu. Dnes mluvíme o některých věcech, které děláme v aplikacích energetického systému.

Naše hlavní směry výzkumu: jedním je mikrosítě a druhým je aplikace baterií. V bateriové aplikaci, nejstarší elektrická auta jsme použili skladování energie v energetickém systému.

Pokud jde o nejdůležitější otázku skladování energie baterie, prvním problémem je bezpečnost; druhou je dlouhověkost a pak vysoká účinnost.

U systémů skladování energie je třeba nejprve zvážit bezpečnost a pak účinnost. Dodržování účinnosti, rychlosti transformátorů a životnosti, jakož i využití energie po vybití baterie nemusí být v mnoha případech kvantifikovaným problémem. Indikátory, které to popisují, ale pro skladování energie by to mělo být velmi důležité. Doufáme, že prostřednictvím několika věcí dokážeme vyřešit problém bezpečného života a vysoké účinnosti. V elektrických vozidlech a systémech veřejné dopravy se používá standardizovaný systém skladování energie a systém analýzy karet pro stav baterie.

V současné době používání systémů ukládání energie, řadičů uzlů a inteligentních rozvodných skříní, které všichni používají, zvyšuje celkovou ekonomiku a stabilitu systému, zvyšuje základní hodnotu systémových integrátorů a může být přátelským přístupem k cloudu typu back-end. plošina.

Toto je centralizovaný systém plánování energie. Tato hierarchická struktura byla dnes dopoledne jasně objasněna a můžeme dosáhnout dlouhodobého optimálního plánování koordinovaných víceenergetických úložných elektráren a mikro sítí pomocí více uzlových kontrolérů.

Nyní je vyrobena ve standardní inteligentní skříňce pro distribuci energie. To je základní vlastnost rozváděče energie. Obsahuje různé funkce, jako jsou nabíjecí a vybíjecí funkce, automatická ochrana a funkce rozhraní. Toto je standardní vybavení.

Řadič uzlů implementuje základní vybavení pro správu energie, hlavní funkce sběru dat, monitorování, ukládání, strategie řízení provádění a nahrávání. Zde je problém, který vyžaduje seriózní a hloubkový průzkum rychlosti vzorkování dat a doby vzorkování dat, když jsou data nahrána. Tímto způsobem je implementována analýza dat o bateriích na pozadí baterie a údržba baterie je přeměněna na inteligentní údržbu. Nakonec udělejte nějakou práci, jak velký je počet vzorků nebo jak rychle je úložiště, abyste plně popsali aktuální stav této baterie.

Pokud řídím elektrické auto, zjistíte, že mnoho elektrických automobilů je ve stavu, který se často mění a skáče. Ve skutečnosti se ukládání energie potýká se stejným problémem v aplikacích pro skladování energie v energetickém systému. Doufáme, že to vyřešíme pomocí dat. Máme vhodnou velikost vzorku BMS.

Dovolte mi mluvit o flexibilním skladování energie. Všichni říkají, že to dokážu 6 000krát a lze je použít tisíckrát v autě. Těžko říct. Můžete mu pomoci jako systém pro ukládání energie a tvrdí, že je 5000krát. Kolik je míra využití, protože samotná baterie má velký problém, její pokles je náhodný během procesu recese, každá baterie se liší jinak a rozdíl mezi jednotlivými buňkami se stává čím dál tím rozdílnějším Nekonzistence výrobce pokles baterie se také liší. Kolik energie může tato skupina baterií použít a kolik energie je k dispozici? To je problém, který vyžaduje pečlivou analýzu. Například, když se v současné době používají elektrická vozidla, používají se od 10 do 90% a recese může do určité míry využívat pouze 60% až 70%, což představuje velkou výzvu pro skladování energie.

Můžeme použít seskupení podle zákona rozpadu, abychom dosáhli kompromisu, jak velká je správná volba pro získání lepšího výkonu a lepší účinnosti, doufáme, že to seskupíme podle zákona o rozpadu baterií, 20 poboček jako uzel je zda je vhodnější nebo 40 je vhodnější, což vytváří rovnováhu mezi účinností a výkonovou elektronikou. Děláme tedy něco pro flexibilní skladování energie, což je také náš projekt, jak to udělat. Samozřejmě existuje lepší místo pro použití v kaskádách. Myslím, že využití kaskády má v posledních dvou letech určitou hodnotu, ale stojí za to ji využít v budoucnu, ale také přemýšlet o účinnosti nabíjení a vybíjení, jakmile cena baterie klesne, existují problémy s kaskádováním. Flexibilní seskupení může vyřešit velké problémy. Jiný druh vysoké modularity snižuje náklady na celý systém. Největší z nich může zlepšit míru využití.

Stejně jako u baterií používaných v automobilu o tři roky později je pokles menší než 8% a míra využití je pouze 60%. Je to kvůli jeho rozdílu. Pokud uděláte 5 sad míry využití, můžete dosáhnout 70%, což může zlepšit míru využití. Využití bateriových modulů může také zlepšit využití baterie. Po údržbě se skladování energie zvýšilo o 33%.

 

Když se podíváme na tento příklad, po vyvážení se může zvýšit o 7%, po flexibilním seskupení jsem se zvýšil o 3,5% a vyvážení se může zvýšit o 7%. Flexibilní seskupení může přinést výhodu. Ve skutečnosti je důvod poklesu baterie různých výrobců jiný. Je nutné předem vědět, jaká bude tato skupina baterií nebo jaká bude distribuce parametrů a poté provedete cílenou optimalizaci.

Toto je schéma přijaté, modul plně nezávislý na řízení proudu, který není vhodný pro aplikace s vysokým výkonem.

Část výkonu modulu je nezávisle řízena proudem. Tento obvod je vhodný pro střední a vysoké napětí a pro opakované použití. Jedná se o řešení MMC pro akumulaci energie baterie vhodné pro vysoké napětí a vysoký výkon.

Také o analýze stavu baterie. Vždy jsem říkal, že kapacita baterie je nekonzistentní, pokles je náhodný, stárnutí baterie je nekonzistentní a kapacita a vnitřní odpor jsou velmi sníženy. Pokud použijete tento parametr k charakterizaci, tím více budete používat kapacitu a vnitřní odpor. Pokud chcete najít způsob, jak udržet konzistenci, musíte vyhodnotit rozdíl SOC každé baterie, jak vyhodnotit SOC této jednotlivé buňky a pak můžete říci, jak je tato baterie nekonzistentní a kolik může být maximální výkon . Jak získat jeden SOC udržováním baterie prostřednictvím SOC? Současným přístupem je dát BMS do bateriového systému a odhadnout tento SOC online v reálném čase. Chceme to popsat jiným způsobem. Doufáme, že vzorkovaná data spustíme na pozadí. Analyzujeme SOC baterie a baterii prostřednictvím podkladových dat. SOH, na tomto základě optimalizujte baterii. Doufáme proto, že data o bateriích v autech, nikoli o velkých datech, jsou datovou platformou. Prostřednictvím strojového učení a těžby se model odhadu SOH rozšiřuje a na základě výsledků odhadu je dána strategie řízení pro plné nabití a vybití bateriového systému.

Poté, co data přijdou, je tu další výhoda, mohu udělat včasné varování o stavu baterie. K požárům baterií dochází často a systém skladování energie musí být bezpečný. Doufáme, že provedeme informace v reálném čase a střednědobé a dlouhodobé včasné varování pomocí analýzy údajů na pozadí, najdeme krátkodobé a dlouhodobé metody varování online pro potenciální bezpečnostní rizika a nakonec zlepší bezpečnost a spolehlivost celého systému.

Díky tomu mohu dosáhnout několika aspektů ve velkém měřítku, jedním je zvýšení míry využití energie systému, druhým je prodloužení životnosti baterie a třetím je zajištění bezpečnosti, a tento systém skladování energie může spolehlivě fungovat .

Kolik dat musím nahrát, abych splnil své požadavky? Musím najít nejmenší baterii, která splňuje provozní stav baterie. Tato data mohou podporovat analýzu za sebou, data nemohou být příliš velká, velké množství dat je ve skutečnosti velmi velké pro celou síť A zatížení. Desítky milisekund, vezmete napětí a proud každé baterie, což je nerealizovatelné, když ji předáte na pozadí. Nyní jsme našli způsob, jak vám můžeme sdělit, jaká by měla být vzorkovací frekvence, jaká charakteristická data musíte předat. Jednoduše komprimujeme tato data a poté je předáme do sítě. Parametr křivky baterie je jedna milisekunda, což je dostatečné pro splnění potřeb vyhodnocení baterie. Naše datové záznamy jsou velmi, velmi málo.

Poslední, říkáme BMS, jsou náklady na skladování energie důležitější než náklady na baterie. Pokud do BMS přidáte všechny funkce, nebudete moci snížit náklady na tento BMS. Protože data lze odesílat, může být za mnou silná analytická platforma. Mohu to zjednodušit vpředu. V popředí je pouze vzorkování dat nebo jednoduchá ochrana. Proveďte velmi jednoduchý výpočet SOC, další data jsou odesílána z pozadí, to je to, co nyní děláme, odhad stavu a vzorkování BMS níže, projdeme řadičem uzlů energie a nakonec předáme do sítě, energii storage Řadič uzlů bude mít určitý algoritmus, v podstatě jde o detekci a ekvalizaci. Konečný výpočet se provádí v síti na pozadí. Toto je celá architektura systému.

Pojďme se podívat na efektivitu a jednoduchost změny spodní vrstvy, což je vyrovnávání, nízkonapěťové a vyrovnávací akvizice na současné snímání. Řadič uzlu skladování energie říká následující, jak se s tím vypořádat, včetně SOC, je zde provedeno a pozadí funguje znovu. Toto je inteligentní senzor, jednotka pro správu baterií a inteligentní ovladač uzlů, na kterém již pracujeme, což výrazně snižuje náklady na skladování energie.


Čas zveřejnění: červenec-08-2020