Жаңалықтар - литий батареяларын сақтау жүйесін дамытудың негізгі технологиялары мен болашағы

Polaris Energy Storage Network жаңалықтары: 2017 Қалалық Интернетті дамыту (Бейжің) форумы және Интернеттегі энергетикалық Интернет-жобаларды құру және ынтымақтастық жөніндегі семинар 2017 жылғы 1 желтоқсанда Пекинде өтті. Техникалық форумның күндізгі бөлігінде Ұлттық энергияны белсенді тарату желілік технологиялар орталығы ғылыми-зерттеу орталығының директоры Цзян Цзючу литий аккумуляторлық энергияны сақтау жүйесінің негізгі технологиялары тақырыбында сөз сөйледі.

Цзян Цзючун, Ұлттық энергияны белсенді тарату желілік технологиялары ғылыми-зерттеу орталығының директоры:

Батарея қуатын сақтау туралы айтып отырмын. Біздің Цзяотун университетіміз энергия жүйелері мен электромобильдерден бастап теміржол транзитіне дейін энергияны үнемдеумен айналысады. Бүгін біз энергетикалық жүйенің қосымшаларымен айналысатын кейбір нәрселер туралы айтамыз.

Біздің негізгі зерттеу бағыттарымыз: бірі микро тор, екіншісі батареяны қолдану. Батареяны қолдану кезінде біз электр жүйесінде энергия сақтауды қолданған ең ерте электр машиналары болған.

Батарея қуатын сақтаудың маңызды мәселесіне келетін болсақ, бірінші мәселе - қауіпсіздік; екінші - ұзақ өмір сүру, содан кейін жоғары тиімділік.

Энергияны сақтау жүйелері үшін алдымен қауіпсіздік, содан кейін тиімділік туралы ойлану керек. Тиімділікті, трансформаторлардың жылдамдығын, қызмет ету мерзімін, сондай-ақ аккумулятордың заряды төмендегеннен кейін энергияны пайдалану көптеген жағдайларда сандық мәселе бола алмауы мүмкін. Оны сипаттайтын көрсеткіштер, бірақ бұл энергияны сақтау үшін өте маңызды болуы керек. Біз бірнеше нәрсе арқылы қауіпсіз өмір және жоғары тиімділік мәселесін шеше аламыз деп үміттенеміз. Электрлік көліктерде және қоғамдық көлік жүйелерінде энергияны сақтаудың стандартталған жүйесі және аккумулятор күйіне арналған картингтік талдау жүйесі қолданылады.

Қазіргі уақытта әркім қолданатын энергия сақтау жүйелерін, түйін контроллерін және ақылды тарату қораптарын пайдалану жүйенің жалпы экономикасы мен тұрақтылығын жақсартады, жүйелік интеграторлардың негізгі құндылығын арттырады және артқы бұлтқа достық қол жеткізе алады. платформа.

Бұл энергияны жоспарлаудың орталықтандырылған жүйесі. Бұл иерархиялық құрылым бүгін таңертең өте айқын болды, және біз көп түйінді контроллерлер арқылы үйлестірілген көп энергиялық электр станциялары мен микрогридтерді ұзақ мерзімді оңтайлы жоспарлауға қол жеткізе аламыз.

Енді ол қуатты таратудың қарапайым интеллектуалдық шкафына айналды. Бұл қуатты тарату шкафының негізгі ерекшелігі. Онда зарядтау және түсіру функциялары, автоматты қорғаныс және интерфейс функциялары сияқты әртүрлі функциялар бар. Бұл стандартты жабдық.

Түйін контроллері жергілікті энергияны басқарудың негізгі жабдықтарын, негізгі деректерді жинау функцияларын, бақылауды, сақтауды, орындалуды басқару стратегиясын және жүктеуді жүзеге асырады. Бұл жерде деректерді іріктеу жылдамдығы мен деректерді жүктеу кезінде деректерді іріктеу уақыты бойынша байыпты және терең зерттеуді қажет ететін мәселе бар. Осылайша, аккумулятордың фонында батарея туралы деректерге талдау жасалады, ал батареяны техникалық қызмет көрсету ақылды техникалық қызмет көрсетуге айналады. Осы аккумулятордың қазіргі жағдайын толық сипаттау үшін біраз жұмыс жасаңыз, соңында қанша үлгілер бар немесе сақтау қаншалықты жылдам.

Егер мен электр машинасын жүргізсем, көптеген электр машиналарының жиі өзгеретін және секіретін күйде болатындығын көресіз. Шын мәнінде, энергияны сақтау энергияны үнемдеу жүйелерінде бірдей проблемаға тап болады. Біз оны деректер арқылы шешеміз деп үміттенеміз. Бізде сәйкес келетін BMS үлгісі бар.

Икемді энергияны сақтау туралы сөйлесуге рұқсат етіңіз. Бәрі мен мұны 6000 рет жасай аламын, ал оны мың рет машинада қолдануға болады дейді. Айтуға қиын. Сіз оған 5000 есе көп энергияны сақтау жүйесі ретінде көмектесе аласыз. Кәдеге жарату жылдамдығы қанша, өйткені батареяның өзінде үлкен проблема бар, құлдырау кезінде батареяның құлдырауы кездейсоқ болады, әр батарея әр түрлі болады, ал жалғыз ұяшықтар арасындағы айырмашылық барған сайын өзгеше болады Өндірушінің сәйкессіздігі батареяның құлдырауы да әртүрлі. Батареялардың осы тобы қанша қуат қолдана алады және энергия бар ма? Бұл мұқият талдауды қажет ететін мәселе. Мысалы, қазіргі кезде электромобильдер пайдаланылса, олар 10-дан 90% -ға дейін пайдаланылады, ал құлдырау белгілі бір дәрежеде 60% -дан 70% -ға дейін ғана қолдана алады, бұл энергияны сақтау үшін үлкен қиындық тудырады.

Ықшамдау үшін ыдырау заңына сәйкес топтауды қолдана аламыз ба, жақсы өнімділік пен тиімділікті алу үшін дұрыс таңдау қаншалықты үлкен, оны батареяның ыдырау заңына сәйкес топтастырамыз деп үміттенеміз, түйін ретінде 20 тармақ бар ма? бұл неғұрлым орынды немесе 40-қа сәйкес келеді, бұл тиімділік пен электрлік электроника арасындағы тепе-теңдікті құрайды. Сондықтан біз энергияны икемді сақтау туралы бірдеңе жасаймыз, бұл біздің жобамыз. Әрине, оны каскадтарда қолдануға болатын жақсы жер бар. Соңғы екі жылда каскадты кәдеге жаратудың белгілі бір мәні бар деп санаймын, бірақ оны болашақта қолданған жөн, сонымен бірге зарядтау мен зарядсыздандырудың тиімділігі туралы ойланыңыз, аккумулятордың бағасы түсіп кеткеннен кейін, каскадта қиындықтар туындайды. Икемді топтастыру үлкен мәселелерді шеше алады. Жоғары модульділіктің тағы бір түрі бүкіл жүйенің құнын төмендетеді. Ең үлкені пайдалану жылдамдығын жақсартуға болады.

Үш жылдан кейін автомобильде пайдаланылған батарея сияқты, құлдырау 8% -дан аз, ал кәдеге жарату деңгейі - 60%. Бұл оның айырмашылығына байланысты. Егер сіз кәдеге жаратудың 5 жиынтығын жасасаңыз, пайдалану жылдамдығын жақсартатын 70% жетесіз. Батарея модулдерін бірге бекіту батареяны пайдалануды жақсарта алады. Жөндеуден кейін энергияны сақтау 33% артты.

 

Бұл мысалды қарасаңыз, теңдестіруден кейін оны 7% -ға арттыруға болады, икемді топтастырудан кейін мен 3,5% -ға, ал теңдестіру 7% -ға артуы мүмкін. Икемді топтастырудың пайдасы бар. Шындығында, әртүрлі өндірушілердің батареяларының төмендеу себебі әр түрлі. Батареялардың осы тобының не болатынын немесе үлестірімнің параметрі қандай болатындығын алдын-ала білу керек, содан кейін сіз мақсатты оңтайландыруды жасайсыз.

Бұл қабылданған схема, жоғары қуатты қолдану үшін жарамсыз, толық қуатты тәуелсіз басқару модулі.

Модуль қуатының бір бөлігі токпен тәуелсіз басқарылады. Бұл тізбек орташа және жоғары кернеуге және бірнеше рет пайдалануға жарамды. Бұл жоғары кернеуге және жоғары қуатқа жарамды MMC аккумуляторлық энергияны сақтау шешімі.

Батарея күйін талдау туралы. Мен әрқашан батареяның сыйымдылығы сәйкес емес, құлдырау кездейсоқ, батареяның қартаюы үйлесімсіз және сыйымдылығы мен ішкі кедергісі өте төмендеді деп үнемі айттым. Сипаттау үшін осы параметрді қолданған сайын, сыйымдылық пен ішкі қарсылықты көбірек қолданасыз. Егер сіз консистенцияны сақтаудың әдісін тапқыңыз келсе, әр аккумулятордың SOC айырмашылығын, осы жалғыз ұяшықтың SOC-ті қалай бағалау керек, содан кейін сіз бұл батареяның қайсысы сәйкес еместігін және максималды қуаты қанша болатындығын айта аласыз. . Батареяны SOC арқылы сақтай отырып, бір SOC-ты қалай алуға болады? Қазіргі тәсіл - BMS жүйесін аккумулятор жүйесіне қосу және нақты уақыт режимінде осы SOC онлайн режимінде бағалау. Біз оны басқаша сипаттағымыз келеді. Іріктелген деректерді өңдеуді бастаймыз деп үміттенеміз. Біз SOC батареясын және аккумуляторды фондық деректер арқылы талдаймыз. SOH, осы негізде батареяны оңтайландырыңыз. Сондықтан, автомобильдің аккумуляторы туралы деректер үлкен емес, деректер платформасы болады деп үміттенеміз. Машина жасау және тау-кен жұмыстары арқылы SOH бағалау моделі кеңейтіліп, бағалау нәтижелері бойынша аккумулятор жүйесін толық зарядтау және разрядтауды басқару стратегиясы келтірілген.

Деректер шыққаннан кейін тағы бір артықшылығы бар, мен батареяның күйі туралы алдын ала ескерту жасай аламын. Батареядағы өрт әлі де жиі болып тұрады, сондықтан энергия сақтау жүйесі қауіпсіз болуы керек. Деректерді талдау арқылы нақты уақыт режимінде ақпараттар мен орта және ұзақ мерзімді ертерек ескертулер жасаймыз, ықтимал қауіптер туралы қысқа мерзімді және ұзақ мерзімді интернеттегі ескерту әдістерін табамыз, және бүкіл жүйенің қауіпсіздігі мен сенімділігін арттырамыз.

Осы арқылы мен бірнеше аспектілерге қол жеткізе аламын, біреуі - жүйенің энергияны пайдалану жылдамдығын арттыру, екіншісі - батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту, үшіншісі - қауіпсіздікті қамтамасыз ету және осы энергия сақтау жүйесі сенімді жұмыс істей алады .

Талаптарымды қанағаттандыру үшін қанша деректерді жүктеуім керек? Маған батареяның жұмыс күйіне сәйкес келетін ең кішкентай батареяны табу керек. Бұл деректер талдауды қолдауы мүмкін, деректер тым үлкен болмауы мүмкін, мәліметтердің үлкен мөлшері бүкіл желінің жүктемесі үшін өте үлкен. Ондаған миллисекунд, сіз әр батареяның кернеуі мен тогын қабылдайсыз, оны фонға өткізген кезде мүмкін емес. Біз қазір жол таптық, сізге айтамыз, таңдау жиілігі қандай болуы керек, қандай сипаттамалық деректерді беру керек? Біз бұл деректерді жай сығып, содан кейін оны желіге жібереміз. Батарея қисығының параметрі бір миллисекунд, бұл батареяны бағалау қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жеткілікті. Біздің деректер жазбаларымыз өте аз.

Соңғысы, біз BMS деп айтамыз, энергияны сақтау құны батареялардың құнынан гөрі маңызды болады. Егер сіз барлық функцияларды BMS-ге қоссаңыз, сіз осы BMS-тің құнын азайта алмайсыз. Деректерді жіберуге болатындықтан, менің артымда қуатты талдау платформасы болуы мүмкін. Мен оны майданда жеңілдете аламын. Алдыңғы жағында тек деректерді іріктеу немесе қарапайым қорғау бар. SOC-тің өте қарапайым есебін жасаңыз, басқа мәліметтер артқы жақтан жіберіледі, біз дәл осылай істеп жатырмыз, төмендегі БМС-тің барлық жағдайын бағалау және іріктеу, біз энергия сақтау түйінінің контроллерінен өтіп, ақырында желіге, энергияға көшеміз сақтау Түйін контроллерінде белгілі бір алгоритм болады, келесілер негізінен анықтау және теңестіру болып табылады. Соңғы есептеу фондық желіде орындалады. Бұл бүкіл жүйенің архитектурасы.

Төменгі қабаттың өзгеруінің тиімділігі мен қарапайымдылығын қарастырайық, бұл теңестіру, төмен кернеуді алу және ағымдағы сатып алуға теңестіруді алу. Энергия сақтау түйінінің контроллері мұнымен қалай күресу керектігін айтады, соның ішінде SOC мұнда орындалады, ал фон қайтадан жұмыс істейді. Бұл біз жұмыс істеп жатқан ақылды сенсор, батареяларды басқару блогы және ақылды түйін контроллері, бұл энергияны сақтау құнын едәуір төмендетеді.


Өткізу уақыты: 08 -20-20 шілде