ข่าว - เทคโนโลยีสำคัญและแนวโน้มการพัฒนาของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียม

Polaris Energy Storage Network News: 2017 Urban Energy Internet Development (Beijing) Forum and Energy Internet Demonstration Project Construction and Cooperation Seminar จัดขึ้นเมื่อวันที่ 1 ธันวาคม 2017 ที่กรุงปักกิ่ง ในช่วงบ่ายของฟอรัมทางเทคนิค Jiang Jiuchun ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเครือข่ายการกระจายพลังงานแห่งชาติได้กล่าวสุนทรพจน์ในหัวข้อ: เทคโนโลยีหลักของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียม

Jiang Jiuchun ผู้อำนวยการศูนย์ R&D เทคโนโลยีเครือข่ายการกระจายพลังงานแห่งชาติ:

ฉันกำลังพูดถึงการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ มหาวิทยาลัยเจียวทงของเราดำเนินการจัดเก็บพลังงานตั้งแต่ระบบไฟฟ้าและยานพาหนะไฟฟ้าไปจนถึงการขนส่งทางราง วันนี้เรากำลังพูดถึงบางสิ่งที่เรากำลังทำในแอพพลิเคชั่นระบบไฟฟ้า

ทิศทางการวิจัยหลักของเรา: หนึ่งคือไมโครกริดและอีกหนึ่งคือแอปพลิเคชันแบตเตอรี่ ในการใช้งานแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ารุ่นแรกสุดที่เราใช้เก็บพลังงานในระบบไฟฟ้า

ปัญหาที่สำคัญที่สุดของการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ประเด็นแรกคือความปลอดภัย ประการที่สองคืออายุยืนยาวและประสิทธิภาพสูงแล้ว

สำหรับระบบกักเก็บพลังงานสิ่งแรกที่ต้องคำนึงถึงคือความปลอดภัยและประสิทธิภาพ การยึดมั่นในประสิทธิภาพอัตราของหม้อแปลงและอายุการใช้งานตลอดจนการใช้พลังงานหลังจากแบตเตอรี่ลดลงอาจไม่เป็นปัญหาเชิงปริมาณในหลาย ๆ กรณี ตัวบ่งชี้ที่จะอธิบาย แต่ควรมีความสำคัญมากสำหรับการจัดเก็บพลังงาน เราหวังว่าด้วยหลาย ๆ สิ่งเราจะสามารถแก้ปัญหาชีวิตที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสูงได้ ระบบจัดเก็บพลังงานที่ได้มาตรฐานและระบบวิเคราะห์การสางสถานะของแบตเตอรี่ถูกใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าและระบบขนส่งสาธารณะ

ในปัจจุบันการใช้ระบบจัดเก็บพลังงานตัวควบคุมโหนดและกล่องกระจายอัจฉริยะที่ทุกคนใช้ช่วยเพิ่มเศรษฐกิจโดยรวมและเสถียรภาพของระบบเพิ่มมูลค่าหลักของผู้รวมระบบและสามารถเข้าถึงระบบคลาวด์ส่วนหลังได้อย่างเป็นมิตร เวที

นี่คือระบบการตั้งเวลาพลังงานแบบรวมศูนย์ โครงสร้างลำดับชั้นนี้ได้รับการอธิบายอย่างชัดเจนในเช้าวันนี้และเราสามารถบรรลุการจัดตารางเวลาที่เหมาะสมในระยะยาวสำหรับโรงไฟฟ้ากักเก็บพลังงานและไมโครกริดที่มีการประสานงานหลายจุดผ่านตัวควบคุมแบบหลายโหนด

ตอนนี้ถูกทำให้เป็นตู้จ่ายไฟอัจฉริยะมาตรฐาน นี่คือคุณสมบัติพื้นฐานของตู้จ่ายไฟ ประกอบด้วยฟังก์ชันต่างๆเช่นฟังก์ชันการชาร์จและการคายประจุการป้องกันอัตโนมัติและฟังก์ชันอินเทอร์เฟซ นี่คืออุปกรณ์มาตรฐาน

ตัวควบคุมโหนดใช้อุปกรณ์หลักในการจัดการพลังงานในพื้นที่ฟังก์ชันการรวบรวมข้อมูลหลักการตรวจสอบการจัดเก็บกลยุทธ์การจัดการการดำเนินการและการอัปโหลด มีปัญหาที่นี่ซึ่งต้องมีการวิจัยอย่างจริงจังและเชิงลึกเกี่ยวกับอัตราการสุ่มตัวอย่างข้อมูลและเวลาในการสุ่มตัวอย่างข้อมูลเมื่ออัปโหลดข้อมูล ด้วยวิธีนี้การวิเคราะห์ข้อมูลแบตเตอรี่ในพื้นหลังของแบตเตอรี่จะถูกนำไปใช้และการบำรุงรักษาแบตเตอรี่จะเปลี่ยนเป็นการบำรุงรักษาแบบอัจฉริยะ ทำงานบางอย่างในที่สุดจำนวนตัวอย่างมีมากแค่ไหนหรือพื้นที่จัดเก็บเร็วเพียงใดเพื่ออธิบายสถานะปัจจุบันของแบตเตอรี่นี้อย่างครบถ้วน

ถ้าฉันขับรถยนต์ไฟฟ้าคุณจะพบว่ารถยนต์ไฟฟ้าจำนวนมากอยู่ในสภาพที่มักจะเปลี่ยนและกระโดด ในความเป็นจริงการจัดเก็บพลังงานประสบปัญหาเดียวกันในการใช้งานระบบจัดเก็บพลังงาน เราหวังว่าจะแก้ปัญหาผ่านข้อมูล เรามีขนาดตัวอย่าง BMS ที่เหมาะสม

ให้ฉันพูดเกี่ยวกับการจัดเก็บพลังงานที่ยืดหยุ่น ทุกคนบอกว่าฉันทำได้ 6,000 ครั้งและสามารถใช้เป็นพันครั้งในรถยนต์ มันยากที่จะบอก คุณสามารถช่วยเป็นระบบกักเก็บพลังงานโดยอ้างว่าเป็น 5,000 ครั้ง อัตราการใช้งานเท่าไหร่เนื่องจากตัวแบตเตอรี่เองมีปัญหาใหญ่การลดลงของแบตเตอรี่เป็นแบบสุ่มในระหว่างกระบวนการถดถอยแบตเตอรี่แต่ละตัวจะลดลงไม่เท่ากันและความแตกต่างระหว่างเซลล์เดียวจะแตกต่างกันมากขึ้นเรื่อย ๆ ความไม่สอดคล้องกันของผู้ผลิต การลดลงของแบตเตอรี่ก็แตกต่างกันเช่นกัน แบตเตอรี่กลุ่มนี้สามารถใช้พลังงานได้เท่าใดและมีพลังงานเพียงพอหรือไม่? นี่เป็นปัญหาที่ต้องวิเคราะห์อย่างรอบคอบ ตัวอย่างเช่นเมื่อมีการใช้ยานยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันมีการใช้ตั้งแต่ 10 ถึง 90% และภาวะเศรษฐกิจถดถอยสามารถใช้ได้เพียง 60% ถึง 70% ในระดับหนึ่งซึ่งก่อให้เกิดความท้าทายอย่างมากในการกักเก็บพลังงาน

เราสามารถใช้การจัดกลุ่มตามกฎแห่งการสลายตัวเพื่อประนีประนอมได้หรือไม่ทางเลือกที่เหมาะสมจะใหญ่แค่ไหนเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเราหวังว่าจะจัดกลุ่มตามกฎการสลายตัวของแบตเตอรี่ 20 สาขาเป็นโหนดได้หรือไม่ เหมาะสมกว่าหรือ 40 เหมาะสมกว่าซึ่งทำให้เกิดความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง เราจึงทำบางอย่างเกี่ยวกับการกักเก็บพลังงานที่ยืดหยุ่นซึ่งเป็นโครงการของเราที่จะทำสิ่งนี้ด้วย แน่นอนว่ามีสถานที่ที่ดีกว่าที่จะใช้เป็นน้ำตก ฉันคิดว่าการใช้งานแบบเรียงซ้อนมีมูลค่าที่แน่นอนในช่วงสองปีที่ผ่านมา แต่ก็คุ้มค่าที่จะใช้ในอนาคต แต่ควรคำนึงถึงประสิทธิภาพของการชาร์จและการคายประจุด้วยเมื่อราคาแบตเตอรี่ลดลงมีปัญหาบางอย่างเกี่ยวกับการเรียงซ้อน การจัดกลุ่มที่ยืดหยุ่นสามารถแก้ปัญหาใหญ่ได้ โมดูลาร์สูงอีกประเภทหนึ่งช่วยลดต้นทุนของระบบทั้งหมด สิ่งที่ใหญ่ที่สุดสามารถปรับปรุงอัตราการใช้งานได้

เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ที่ใช้ในรถยนต์ในสามปีต่อมาการลดลงน้อยกว่า 8% และอัตราการใช้เพียง 60% มันเกิดจากความแตกต่าง หากคุณสร้างอัตราการใช้ 5 ชุดคุณจะทำได้ 70% ซึ่งสามารถปรับปรุงอัตราการใช้งานได้ การร้อยโมดูลแบตเตอรี่เข้าด้วยกันยังสามารถปรับปรุงการใช้แบตเตอรี่ได้อีกด้วย หลังการบำรุงรักษาการจัดเก็บพลังงานเพิ่มขึ้น 33%

 

เมื่อดูตัวอย่างนี้หลังจากปรับสมดุลแล้วจะสามารถเพิ่มได้ 7% หลังจากการจัดกลุ่มที่ยืดหยุ่นฉันเพิ่มขึ้น 3.5% และความสมดุลจะเพิ่มขึ้น 7% การจัดกลุ่มที่ยืดหยุ่นสามารถก่อให้เกิดประโยชน์ ในความเป็นจริงสาเหตุของการลดลงของแบตเตอรี่ของผู้ผลิตต่างกันนั้นแตกต่างกัน จำเป็นต้องรู้ล่วงหน้าว่าแบตเตอรี่กลุ่มนี้จะกลายเป็นอะไรหรือการกระจายพารามิเตอร์จะเป็นอย่างไรจากนั้นคุณจะทำการเพิ่มประสิทธิภาพตามเป้าหมาย

นี่เป็นรูปแบบที่นำมาใช้ซึ่งเป็นโมดูลควบคุมกระแสไฟฟ้าอิสระแบบเต็มกำลังซึ่งไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่ใช้พลังงานสูง

ส่วนหนึ่งของกำลังของโมดูลจะถูกควบคุมโดยกระแสไฟฟ้าอย่างอิสระ วงจรนี้เหมาะสำหรับแรงดันไฟฟ้าปานกลางและสูงและการใช้งานซ้ำ ๆ นี่คือโซลูชันการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ MMC ที่เหมาะสำหรับไฟฟ้าแรงสูงและพลังงานสูง

เกี่ยวกับการวิเคราะห์สถานะแบตเตอรี่ ฉันมักจะพูดเสมอว่าความจุของแบตเตอรี่ไม่คงที่การลดลงเป็นแบบสุ่มอายุของแบตเตอรี่ไม่คงที่และความจุและความต้านทานภายในจะลดลงมาก การใช้พารามิเตอร์นี้เพื่อกำหนดลักษณะยิ่งคุณใช้ความจุและความต้านทานภายในมากเท่าไร หากคุณต้องการหาวิธีรักษาความสม่ำเสมอคุณต้องประเมินความแตกต่างของ SOC ของแบตเตอรี่แต่ละก้อนวิธีประเมิน SOC ของเซลล์เดียวนี้จากนั้นคุณสามารถพูดได้ว่าแบตเตอรี่นี้ไม่สอดคล้องกันอย่างไรและสามารถรับพลังงานสูงสุดได้อย่างไร . วิธีการรับ SOC เดียวโดยการบำรุงรักษาแบตเตอรี่ผ่าน SOC? แนวทางปัจจุบันคือการวาง BMS ในระบบแบตเตอรี่และประเมิน SOC นี้แบบออนไลน์แบบเรียลไทม์ เราต้องการอธิบายในอีกแบบหนึ่ง เราหวังว่าจะเรียกใช้ข้อมูลตัวอย่างเป็นพื้นหลัง เราวิเคราะห์ SOC ของแบตเตอรี่และแบตเตอรี่ผ่านข้อมูลพื้นหลัง SOH ปรับแบตเตอรี่ให้เหมาะสมบนพื้นฐานนี้ ดังนั้นเราจึงหวังว่าข้อมูลแบตเตอรี่รถยนต์ไม่ใช่ข้อมูลขนาดใหญ่เป็นแพลตฟอร์มข้อมูล ผ่านแมชชีนเลิร์นนิงและการขุดโมเดลการประมาณค่า SOH ได้รับการขยายและมีการกำหนดกลยุทธ์การจัดการสำหรับการชาร์จและการคายประจุของระบบแบตเตอรี่จนเต็มตามผลการประมาณ

หลังจากข้อมูลปรากฏขึ้นมีข้อดีอีกอย่างคือฉันสามารถแจ้งเตือนสถานะความสมบูรณ์ของแบตเตอรี่ล่วงหน้าได้ ไฟแบตเตอรี่ยังคงเกิดขึ้นบ่อยครั้งและระบบจัดเก็บพลังงานต้องปลอดภัย เราหวังว่าจะทำข้อมูลแบบเรียลไทม์และการเตือนภัยล่วงหน้าระยะกลางและระยะยาวผ่านการวิเคราะห์ข้อมูลพื้นหลังค้นหาวิธีการเตือนภัยออนไลน์ในระยะสั้นและระยะยาวสำหรับอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นและในที่สุดก็ปรับปรุงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบทั้งหมด

ด้วยวิธีนี้ฉันสามารถบรรลุหลาย ๆ ด้านในระดับใหญ่หนึ่งคือการเพิ่มอัตราการใช้พลังงานของระบบประการที่สองคือการยืดอายุแบตเตอรี่และประการที่สามคือเพื่อความปลอดภัยและระบบจัดเก็บพลังงานนี้สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ .

ฉันต้องอัปโหลดข้อมูลเท่าใดจึงจะเป็นไปตามข้อกำหนดของฉัน ฉันต้องหาแบตเตอรี่ขนาดเล็กที่สุดที่ตรงตามสถานะการทำงานของแบตเตอรี่ ข้อมูลเหล่านี้สามารถสนับสนุนการวิเคราะห์เบื้องหลังข้อมูลต้องไม่ใหญ่เกินไปข้อมูลจำนวนมากมีขนาดใหญ่มากสำหรับการโหลดเครือข่ายทั้งหมด หลายสิบมิลลิวินาทีคุณรับแรงดันและกระแสของแบตเตอรี่แต่ละก้อนซึ่งไม่สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อคุณส่งผ่านไปยังพื้นหลัง ตอนนี้เราได้พบวิธีแล้วเราสามารถบอกคุณได้ว่าความถี่ในการสุ่มตัวอย่างควรเป็นเท่าใดข้อมูลลักษณะเฉพาะใดที่คุณต้องส่งผ่านเราเพียงแค่บีบอัดข้อมูลเหล่านี้แล้วส่งไปยังเครือข่าย พารามิเตอร์เส้นโค้งของแบตเตอรี่คือหนึ่งมิลลิวินาทีซึ่งเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการของการประเมินแบตเตอรี่ บันทึกข้อมูลของเรามีน้อยมาก

ข้อสุดท้ายเรากล่าวว่า BMS ต้นทุนการจัดเก็บพลังงานมีความสำคัญมากกว่าต้นทุนของแบตเตอรี่ หากคุณเพิ่มฟังก์ชันทั้งหมดลงใน BMS คุณจะไม่สามารถลดต้นทุนของ BMS นี้ได้ เนื่องจากสามารถส่งข้อมูลได้จึงมีแพลตฟอร์มการวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพอยู่เบื้องหลังฉัน ฉันสามารถทำให้มันง่ายขึ้นที่ด้านหน้า มีเพียงการสุ่มตัวอย่างข้อมูลหรือการป้องกันแบบง่ายๆที่ด้านหน้า ทำการคำนวณ SOC อย่างง่ายข้อมูลอื่น ๆ จะถูกส่งจากพื้นหลังนี่คือสิ่งที่เรากำลังทำอยู่ตอนนี้การประมาณสถานะทั้งหมดและการสุ่มตัวอย่างของ BMS ด้านล่างเราผ่านตัวควบคุมโหนดการจัดเก็บพลังงานและในที่สุดก็ส่งผ่านไปยังเครือข่ายพลังงาน ที่เก็บข้อมูลตัวควบคุมโหนดจะมีอัลกอริทึมบางอย่างต่อไปนี้คือการตรวจจับและการทำให้เท่าเทียมกัน การคำนวณขั้นสุดท้ายจะดำเนินการบนเครือข่ายพื้นหลัง นี่คือสถาปัตยกรรมระบบทั้งหมด

มาดูประสิทธิภาพและความเรียบง่ายของการเปลี่ยนแปลงชั้นล่างสุดซึ่งก็คือการทำให้เท่าเทียมกันการได้มาซึ่งแรงดันไฟฟ้าต่ำและการทำให้เท่ากันกับการได้มาในปัจจุบัน ตัวควบคุมโหนดจัดเก็บพลังงานจะบอกวิธีจัดการต่อไปนี้รวมถึง SOC จะดำเนินการที่นี่และพื้นหลังจะทำงานอีกครั้ง นี่คือเซ็นเซอร์อัจฉริยะหน่วยจัดการแบตเตอรี่และตัวควบคุมโหนดอัจฉริยะที่เรากำลังดำเนินการอยู่ซึ่งช่วยลดต้นทุนในการจัดเก็บพลังงานได้อย่างมาก


เวลาโพสต์: ก.ค. 08-2020