Yangiliklar - Lityum batareyalar energiyasini saqlash tizimining asosiy texnologiyalari va rivojlanish istiqbollari

Polaris Energiyani saqlash tarmog'ining yangiliklari: 2017 yil Pekinda shahar energiya tarmog'ini rivojlantirish (Pekin) forumi va energiya Internetini namoyish etish loyihasini qurish va hamkorlik bo'yicha seminar bo'lib o'tdi. Texnik forum kunning ikkinchi yarmida milliy energiya faol tarqatish tarmog'ining ilmiy-tadqiqot markazi direktori Tszyan Jiuchun: lityum batareya quvvatini saqlash tizimlarining asosiy texnologiyalari mavzusida nutq so'zladi.

Tszyan Jiuchun, Milliy Energiyani Faol Taqsimlash Tarmoq Texnologiyalari Ilmiy-tadqiqot markazi direktori:

Batareya quvvatini saqlash haqida gapirayapman. Bizning Jiaotong universitetimiz energiya tizimlari va elektr transport vositalaridan temir yo'l tranzitigacha energiya saqlash bilan shug'ullanadi. Bugun biz kuch tizimining amaliy dasturlarida qiladigan ba'zi narsalar haqida gaplashmoqdamiz.

Bizning asosiy tadqiqot yo'nalishlarimiz: biri mikro-tarmoq, ikkinchisi batareyadan foydalanish. Batareya qo'llanilishida, biz ishlatgan eng erta elektr avtomobillari energiya tizimida energiya saqlash uchun ishlatilgan.

Batareya quvvatini saqlashning eng muhim masalasiga kelsak, birinchi masala xavfsizlikdir; ikkinchisi - uzoq umr ko'rish, keyin esa yuqori samaradorlik.

Energiyani saqlash tizimlari uchun birinchi navbatda xavfsizlik va keyin samaradorlik haqida o'ylash kerak. Batareya pasayganidan keyin samaradorlik, transformatorlarning ishlash tezligi va xizmat muddati, shuningdek energiyadan foydalanish ko'p hollarda ko'p miqdordagi muammo bo'lmasligi mumkin. Uni tavsiflovchi ko'rsatkichlar, ammo bu energiya saqlash uchun juda muhim bo'lishi kerak. Umid qilamizki, biz bir nechta narsalar orqali xavfsiz hayot va yuqori samaradorlik muammosini hal qila olamiz. Elektr transport vositalari va jamoat transporti tizimlarida standartlashtirilgan energiya saqlash tizimi va batareyaning holatini aniqlash uchun karting tahlil qilish tizimi qo'llaniladi.

Hozirgi vaqtda har bir kishi foydalanadigan energiya saqlash tizimlari, tugunlarni boshqarish moslamalari va aqlli tarqatish qutilaridan foydalanish, tizimning umumiy iqtisodiyoti va barqarorligini yaxshilaydi, tizim integratorlarining asosiy qiymatini oshiradi va orqa bulutga do'stona kirish mumkin. platforma.

Bu markazlashtirilgan energiya rejalashtirish tizimi. Ushbu ierarxik struktura bugun ertalab juda aniq bo'lib chiqdi va biz ko'p tugunli nazorat qilish moslamalari orqali muvofiqlashtirilgan ko'p energiya saqlash stantsiyalari va mikrogridalarni uzoq muddatli maqbul rejalashtirishga erishishimiz mumkin.

Endi u standart aqlli quvvat tarqatish kabinetiga aylantirildi. Bu quvvatni taqsimlash shkafining asosiy xususiyati. U zaryadlash va tushirish funktsiyalari, avtomatik himoya va interfeys funktsiyalari kabi turli xil funktsiyalarni o'z ichiga oladi. Bu standart uskunalar.

Tugunni boshqarish vositasi mahalliy energiyani boshqarishning asosiy uskunalarini, asosiy ma'lumotlarni yig'ish funktsiyalarini, monitoringni, saqlashni, bajarishni boshqarish strategiyasini va yuklashni amalga oshiradi. Bu erda ma'lumotni yig'ish tezligi va ma'lumotlarni yuklash paytida ma'lumotni olish vaqti bo'yicha jiddiy va chuqur tadqiqotlarni talab qiladigan muammo mavjud. Shu tarzda, batareyaning fonida batareya ma'lumotlarini tahlil qilish amalga oshiriladi va batareyaning ishlashi aqlli texnik xizmatga aylantiriladi. Ushbu batareyaning hozirgi holatini to'liq tavsiflash uchun biroz ishlang, oxirida namunalar soni qancha yoki saqlash qanchalik tez.

Agar men elektr mashinasini boshqaradigan bo'lsam, siz ko'plab elektr mashinalar tez-tez o'zgarib turadigan holatidadir. Aslida, energiya saqlash energiya tizimining energiya saqlash dasturlarida bir xil muammoga duch keladi. Ma'lumotlar orqali hal qilamiz degan umiddamiz. Bizda mos keladigan BMS namunasi mavjud.

Moslashuvchan energiya saqlash haqida gapirishga ijozat bering. Hamma buni men 6000 marta qila olaman, va uni ming marta mashinada ishlatish mumkinligini aytadi. Buni aytish qiyin. Siz unga 5000 marta da'vo qiladigan energiya saqlash tizimi sifatida yordam berishingiz mumkin. Foydalanish tezligi qancha, chunki batareyaning o'zi katta muammoga duch keladi, turg'unlik paytida batareyaning pasayishi tasodifiydir, har bir batareya boshqacha pasayadi va bitta hujayralar orasidagi farq tobora ko'proq o'zgarib boradi ishlab chiqaruvchining mos kelmasligi. batareyaning pasayishi ham boshqacha. Ushbu guruh batareyalar qancha energiya sarflaydilar va energiya mavjudmi? Bu ehtiyotkorlik bilan tahlil qilishni talab qiladigan muammo. Masalan, hozirgi vaqtda elektr transport vositalari ishlatilganda, ular 10 dan 90% gacha ishlatiladi va turg'unlik ma'lum bir darajada faqat 60% dan 70% gacha foydalanishi mumkin, bu energiya saqlashda katta qiyinchilik tug'diradi.

Biz murosaga kelish uchun parchalanish qonuniga muvofiq guruhlashdan foydalana olamizmi, yaxshiroq ishlash va samaradorlikni oshirish uchun to'g'ri tanlov qanchalik katta, biz batareyani parchalanish qonuniga binoan guruhlashtirishga umid qilamiz, 20 shox tugun sifatida. u ko'proq mos keladi yoki 40 ga mos keladi, bu samaradorlik va quvvat elektronikasi o'rtasidagi muvozanatni yaratadi. Shunday qilib, biz moslashuvchan energiya saqlash haqida biron bir ish qilmoqdamiz va bu bizning loyihamiz. Albatta, uni kaskadlarda ishlatish uchun yaxshiroq joy bor. O'ylaymanki, so'nggi ikki yil ichida kaskaddan foydalanish ma'lum ma'noga ega, ammo kelajakda undan foydalanishga arziydi, lekin zaryadlash va tushirish samaradorligi haqida ham o'ylang, batareya narxi tushib ketgach, kaskad bilan bog'liq ba'zi muammolar mavjud. Moslashuvchan guruhlash katta muammolarni hal qilishi mumkin. Yuqori modullikning yana bir turi butun tizimning narxini pasaytiradi. Eng kattasi foydalanish darajasini oshirishi mumkin.

Uch yildan keyin mashinada ishlatilgan batareya singari, pasayish 8% dan kam, foydalanish darajasi esa atigi 60%. Bu uning farqiga bog'liq. Agar siz 5 marta foydalanish stavkasini qilsangiz, siz 70% ga erishishingiz mumkin, bu esa foydalanish tezligini oshirishi mumkin. Batareya modullarini bir-biriga bog'lab qo'yish batareyadan foydalanishni yaxshilaydi. Ta'minotdan so'ng energiyani saqlash 33% ga oshdi.

 

Ushbu misolga qarasangiz, muvozanatlashgandan so'ng, uni 7% ga oshirish mumkin, moslashuvchan guruhlashdan keyin men 3,5% ga o'sdim va muvozanat 7% ga oshishi mumkin. Moslashuvchan guruhlash foyda keltirishi mumkin. Aslida, har xil ishlab chiqaruvchilarning batareyasining pasayishi sababi boshqacha. Ushbu batareyalar guruhi nima bo'lishini yoki parametr taqsimoti qanday bo'lishini oldindan bilib olish kerak, keyin siz maqsadli optimallashtirishni amalga oshirasiz.

Bu qabul qilingan sxema, yuqori quvvatli dasturlar uchun mos bo'lmagan, to'liq quvvatni mustaqil boshqarish moduli.

Modul quvvatining bir qismi tok tomonidan mustaqil ravishda boshqariladi. Ushbu elektron o'rta va yuqori voltli va takroriy foydalanish uchun javob beradi. Bu yuqori kuchlanish va yuqori quvvat uchun javob beradigan MMC batareya quvvatini saqlash echimidir.

Batareya holatini tahlil qilish haqida. Men har doim batareyaning sig'imi mos kelmasligini, pasayish tasodifiy, batareyaning qarishi mos kelmaydigan va quvvat va ichki qarshilik juda kamayganligini aytdim. Ushbu parametrni tavsiflash uchun siz ko'proq foydalanasiz - imkoniyatlar va ichki qarshilik. Agar siz izchillikni saqlash usulini topmoqchi bo'lsangiz, har bir batareyaning SOC farqini, ushbu bitta hujayraning SOCini qanday baholash kerak va keyin siz ushbu batareyaning qay darajada mos kelmasligini va maksimal quvvat qancha bo'lishi mumkinligini ayta olasiz. . Batareyani SOC orqali saqlab, bitta SOCni qanday olish mumkin? Hozirgi yondashuv BMS-ni batareya tizimiga o'rnatish va real vaqt rejimida ushbu SOCni onlayn ravishda baholash. Biz uni boshqa yo'l bilan tasvirlamoqchimiz. Biz tanlangan ma'lumotlarni orqa fonda saqlashga umid qilamiz. Batareya SOC va batareyani dastlabki ma'lumotlar orqali tahlil qilamiz. SOH, shu asosda batareyani optimallashtiring. Shuning uchun, biz katta hajmdagi ma'lumotlar emas, balki avtomobil akkumulyatorlari ma'lumotlari platformasi deb umid qilamiz. Mashinani o'rganish va qazib olish orqali SOHni baholash modeli kengayadi va hisoblash natijalariga ko'ra batareya tizimini to'liq zaryadlash va tushirish bo'yicha boshqaruv strategiyasi beriladi.

Ma'lumotlar yig'ilgandan so'ng, yana bir afzallik bor, men batareyaning holati to'g'risida oldindan ogohlantirishim mumkin. Batareya yong'inlari hali ham tez-tez ro'y beradi va energiya saqlash tizimi xavfsiz bo'lishi kerak. Ma'lumotni tahlil qilish orqali real vaqt rejimida ma'lumot va o'rta va uzoq muddatli erta ogohlantirishni amalga oshirishga, potentsial xavf-xatar haqida qisqa va uzoq muddatli onlayn ogohlantirish usullarini topishga va nihoyat butun tizimning xavfsizligi va ishonchliligini oshirishga umid qilamiz.

Bu orqali men katta miqyosda bir nechta jihatlarga erisha olaman, biri tizimning energiya sarfini oshirish, ikkinchisi batareyaning ishlash muddatini uzaytirish, uchinchisi xavfsizlikni ta'minlash va bu energiya saqlash tizimi ishonchli ishlashi mumkin. .

Mening talablarimni qondirish uchun qancha ma'lumotlarni yuklashim kerak? Batareyaning ishlaydigan holatiga mos keladigan eng kichik batareyani topishim kerak. Ushbu ma'lumotlar tahlilni orqada qoldirishi mumkin, ma'lumotlar juda katta bo'lishi mumkin emas, katta hajmdagi ma'lumotlar aslida butun tarmoq A uchun juda katta. O'nlab millisekundlarda siz har bir batareyaning kuchlanishini va oqimini olasiz, bu uni fonga o'tkazganda amalga oshirib bo'lmaydi. Endi biz yo'lni topdik, sizga ayta olamiz, namuna olish chastotasi qanday bo'lishi kerak, qanday xarakterli ma'lumotlarni uzatishingiz kerak, biz shunchaki ushbu ma'lumotlarni siqib qo'yamiz va keyin uni tarmoqqa uzatamiz. Batareya egri parametrining qiymati bitta millisekundga teng, bu batareyani baholash ehtiyojlarini qondirish uchun etarli. Bizning ma'lumotlarimiz juda kam.

Birinchisi, biz BMS deymiz, energiyani saqlash qiymati batareyalar narxidan muhimroq bo'ladi. Agar siz barcha funktsiyalarni BMS-ga qo'shsangiz, ushbu BMS narxini kamaytirolmaysiz. Ma'lumotlar yuborilishi mumkinligi sababli, orqamda kuchli tahlil platformasi bo'lishi mumkin. Men uni old tomondan soddalashtira olaman. Old tomondan faqat ma'lumot olish yoki oddiy himoya mavjud. Juda sodda SOC hisob-kitobini bajaring, boshqa ma'lumotlar orqa tomondan yuboriladi, biz hozir shunday qilyapmiz, quyida BMS-ning barcha holatini baholash va namuna olish, biz energiya saqlash tugunini boshqaruvchisidan o'tamiz va nihoyat tarmoqqa ulanamiz. saqlash tugun tekshiruvi ma'lum bir algoritmga ega bo'ladi, quyidagilar asosan aniqlash va tenglashtirish. Yakuniy hisoblash fon tarmog'ida amalga oshiriladi. Bu butun tizimning arxitekturasi.

Keling, tenglashtirish, past kuchlanishni olish va joriy sotib olishga tenglashtirishni o'z ichiga olgan pastki qavat o'zgarishining samaradorligi va soddaligini ko'rib chiqamiz. Energiyani saqlash tugunini boshqarish vositasi buni qanday hal qilish kerakligini aytadi, shu jumladan SOC bu erda amalga oshiriladi va fon yana ishlaydi. Bu biz ishlayotgan aqlli sensor, batareyani boshqarish bloki va aqlli tugunni boshqarish vositasi, bu energiya saqlash xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.


Joylashtirish vaqti: iyul-08-2020