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锂电池一体化箱式移动电源系统的实践运用

2016-01-19龚俊

科技与创新 2016年2期
关键词:逆变器

龚俊

摘 要:要想提升锂电池一体化箱式移动电源系统的实践运用效率,就必须分析、研究系统的功能和技术,明确该系统的发展方向,从而促进锂电池一体化箱式移动电源系统的不断创新和大范围推广。

关键词:移动电源;电源系统;光伏储能站;逆变器

中图分类号:TM912 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.128

目前,移动储能系统的种类在不断增加。在以往的移动储能系统中,有铅酸电池系统、锌溴电池系统。如今,锂电池一体化箱式移动电源系统问世,该系统的优势比较明显,不仅能储存较多的能量,还具有较强的适应能力。此外,该系统还具有较强的扩展性,应用效果明显优于其他储能系统。

1 应用作用

大量实践结果表明,锂电池一体化箱式移动电源系统的应用作用较大。在一些大规模的发电场中,应用该系统可增强削峰填谷的功能,还可从根本上提升电能质量和发电水平;在工厂和移动通信的范围内应用该系统,可实现持续性供电目标,从根本上提升电能的稳定性;在抢险救灾等特殊场合中应用该系统,可从根本上落实电力供应和隐蔽工作。

到目前为止,锂电池一体化箱式移动电源系统的应用已相当广泛,美国的部分公司已经开发和采用了锂电池一体化箱式移动电源系统而言,并将其接入了逆变器输出端,最终形成了光伏储能站。

2 构成和配置

锂电池一体化箱式移动电源系统的主要构成单元是锂电池储能电池,主要包括AC/DC电源适配器和电池模块,AC/DC适配器或电池模块均可单独用于给负载供电,也可两者配合使用,且AC/DC适配器可直接给电池模块充电,并可将各种交直流电能和相关设备融合到集装箱内部。

锂电池一体化箱式移动电源系统的由电池组、BMS、能量管理系统、PCS和辅助系统。电池组可为集成安装奠定基础;BMS可监控相关参数的状态,还可加大系统的控制力度;能量管理系统能完成模式设定工作,还能收集负荷变化的情况,从而从根本上提升储能系统的管理效率;PCS可促进直、交流电能的有效转变;辅助系统主要增强环境监控、故障报警等功能。

在具体配置方面,主要的输入端是PCS交流端。对于BMS而言,其可完成电池温度测量和相关数据的传输工作,还可提升对相关数据的计算水平,最终加大对电池阵列运行的监控力度;对于PCS而言,其不仅可完成工作参数测量工作,还可及时记录与运行状态有关的数据和信息,实现不同电能间的有效转换,且在交流端接入输出端后,可以从根本上实现并网的目的。

3 功能研究

锂电池一体化箱式移动电源系统有以下5个特征:①具有过充、过放、过载、短路等保护;②具有节能模式、无负载电池模块自动关机功能,可最大限度地保持电池电量和延长电池寿命,并保证静置电压;③非工作状态时输入、输出接口不带电;④短路保护可自动恢复,无需断开负载或恢复充电操作;⑤具备输入过压、输出过载、短路和电池低压告警功能。

从系统结构功能上看,对于集装箱而言,应减少门窗数量,并避免散热、防尘和防紫外线等问题发生。在集装箱两端分别有一个开门,其作用是为了提升检修效率和运输便利性。要在结合集装箱所处环境的基础上,明确和计算电池发热数据,并与其他设备相匹配,从而从根本上获得其他功能。在集装箱固定的过程中,要将具体的固定点确定在箱底,这样可保证集装箱焊接的有效性。

对于电池组及其相关系统而言,其主要单元是集成式单元。在选择锂电池的过程中,要综合各方面的因素选择。通常而言,系统会应用均压电路,并采取一系列有效的均压控制方法,从而从根本上降低环流故障的发生率。

对于智能辅助系统而言,其主要的功能模块有状态估计模块、运行控制模块和故障分析模块。对于状态估计模块,其可评估微网的运行情况;对于运行控制模块,其可加强对并网的控制,还可加强对分布式电源变化情况的监控;对于故障分析模块,其可充分发挥智能化网络监控功能。

4 核心技术研究

锂电池一体化箱式移动电源系统的核心技术主要包括储能技术、微网控制技术和智能化辅助技术,这些技术还存在一定的发展空间。对于储能技术,虽然其可以从根本上延长电池的寿命,还可以从根本上提升BMS的主动均衡性,但在电池系统维护等多方面需要完善,以为提升系统运行效率奠定基础;对于微网控制技术而言,要提升其自适应调节技术水平,增强系统的多重功能,还要从根本上完善PCS功能等;对于智能化辅助技术而言,要增强其故障诊断能力和隔离能力,还要增强辅助系统的远程监控功能。

5 结束语

对于锂电池一体化箱式移动电源系统而言,往往需要一定的载体,这种载体不仅包括集装箱,还包括方舱。该系统与一般的储能系统具有差异性,其不仅可储能,还可实现电力相关单元的有效转换,应用意义重大。

参考文献

[1]杨晓伟,张瑞,谢秋,等.锂电池一体化箱式移动电源系统的应用[J].储能科学与技术,2014(5).

[2]陈怀林.3G时代最佳后备电源方案——双登铁锂电池一体化后备电源系统[J].通讯世界,2011(7).

[3]朱宸.车用锂电池薄膜厚度测量预处理研究[J].电子质量,2013(9).

[4]熊兰,何友忠,宋道军,等.输变电线路在线监测设备供电电源的设计[J].高电压技术,2010(9).

〔编辑:张思楠〕

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