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退役動(dòng)力電池儲(chǔ)能系統(tǒng)——儲(chǔ)能單元、儲(chǔ)能支路和儲(chǔ)能回路
日期:2021-02-19   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:simaran_sxj 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
 根據(jù)退役動(dòng)力電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)模和層次結(jié)構(gòu),退役動(dòng)力電池儲(chǔ)能系統(tǒng)主要包括儲(chǔ)能單元、儲(chǔ)能支路和儲(chǔ)能回路這三個(gè)方面。儲(chǔ)能單元是退役動(dòng)力電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的基本組成部分,由一臺(tái)儲(chǔ)能變流器(PCS)、退役動(dòng)力電池堆(BP)和動(dòng)力電池管理系統(tǒng)(BMS)構(gòu)成;儲(chǔ)能支路由1個(gè)低壓開(kāi)關(guān)柜和1個(gè)儲(chǔ)能單元構(gòu)成;儲(chǔ)能回路由1個(gè)升壓變單元、多條并聯(lián)儲(chǔ)能支路和儲(chǔ)能回路監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成,其中儲(chǔ)能支路是儲(chǔ)能回路的最小組成單元,可以獨(dú)立形成一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)。


動(dòng)力電池堆作為實(shí)現(xiàn)電能存儲(chǔ)和釋放的載體,它通過(guò)集成多只電芯(Cell)并聯(lián)構(gòu)成單元?jiǎng)恿﹄姵兀║nit);多個(gè)單元?jiǎng)恿﹄姵卮?lián)構(gòu)成動(dòng)力電池模塊(Block);多個(gè)動(dòng)力電池模塊(Block)串聯(lián)構(gòu)成動(dòng)力電池串(BS);多個(gè)動(dòng)力電池串并聯(lián)組成動(dòng)力電池堆,大容量?jī)?chǔ)能電站需要成千上萬(wàn)支動(dòng)力電池單體。

在退役動(dòng)力電池再利用領(lǐng)域,由于在對(duì)退役動(dòng)力電池進(jìn)行檢測(cè)和重組時(shí),設(shè)備和人工投入成本較高,用于儲(chǔ)能并不具有經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)中國(guó)科學(xué)電力研究院數(shù)據(jù),2015年退役動(dòng)力電池儲(chǔ)能綜合度電成本為0.73元/kWh,而參與鉛酸儲(chǔ)能電池、抽水蓄能度電成本目前已經(jīng)接近0.4元/kWh,目前退役動(dòng)力電池儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)成本還不具備優(yōu)勢(shì),還因?yàn)榇嬖谥T多障礙,所以在國(guó)內(nèi)還未大規(guī)模推廣。


目前,我國(guó)動(dòng)力電池還未正式進(jìn)入大批量退役階段,所以可梯次利用的動(dòng)力電池?cái)?shù)量還不夠多。而且早期的動(dòng)力電池性能、質(zhì)量和成本都不如現(xiàn)在生產(chǎn)的動(dòng)力電池。這也是制約儲(chǔ)能產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用的最大障礙。無(wú)論是集中式儲(chǔ)能,還是目前比較流行的分布式儲(chǔ)能,其能量規(guī)模都是比較大的。通過(guò)回收得到的退役動(dòng)力電池,可能是來(lái)自不同廠家、不同車型的不同規(guī)格、不同型號(hào),其成組和串并聯(lián)的方式,也不盡相同,即使同樣品牌同規(guī)格的動(dòng)力電池,由于使用一段時(shí)間后,其內(nèi)阻、容量、自放電、電極表面狀態(tài)可以也會(huì)有較大的差異。如此雜亂的退役動(dòng)力電池用到一個(gè)大規(guī)模的儲(chǔ)能項(xiàng)目上,其管理的難度可能會(huì)大大增加。


我國(guó)的儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域還沒(méi)有發(fā)展起來(lái),退役動(dòng)力電池梯次利用在儲(chǔ)能領(lǐng)域還沒(méi)有開(kāi)始,相關(guān)的參數(shù)和技術(shù)非常復(fù)雜,需要長(zhǎng)期的反復(fù)論證和實(shí)驗(yàn)。另一方面,退役動(dòng)力電池梯次利用的安全責(zé)任和售后維護(hù)歸屬不明也是阻礙退役動(dòng)力電池大規(guī)模梯次利用的重要原因。


從技術(shù)角度來(lái)看,梯次利用技術(shù)的核心要求是保證目標(biāo)產(chǎn)品的品質(zhì)和安全。具體而言,一是來(lái)料的品質(zhì)安全控制,二是目標(biāo)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程控制,還有目標(biāo)產(chǎn)品的控制和設(shè)計(jì)。在退役動(dòng)力電池梯次利用技術(shù)方面,不少企業(yè)針對(duì)退役動(dòng)力電池的梯次利用進(jìn)行了種種嘗試,也有了可喜的成果。退役動(dòng)力電池來(lái)自于不同階段的不同車型,相互之間參數(shù)差異較大,如采用并聯(lián)集中式的設(shè)計(jì)方案,則退役動(dòng)力電池的一致性無(wú)法保障。對(duì)此,通過(guò)組串分布式架構(gòu)來(lái)解決退役動(dòng)力電池的一致性問(wèn)題,即將同一輛車上拆下來(lái)的一整套退役動(dòng)力電池作為一個(gè)基本的儲(chǔ)能單元,與PCS、監(jiān)控單元串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)基本的儲(chǔ)能單元,再相互并聯(lián)構(gòu)成功率不等的中大型儲(chǔ)能系統(tǒng),可大幅減少檢測(cè)成本;同時(shí)通過(guò)淺充淺放的運(yùn)行策略避免退役動(dòng)力電池容量到后期斷崖式衰減,保障退役動(dòng)力電池安全和可靠的長(zhǎng)時(shí)間使用壽命。

原標(biāo)題:退役動(dòng)力電池儲(chǔ)能系統(tǒng)——儲(chǔ)能單元、儲(chǔ)能支路和儲(chǔ)能回路
 
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