第五讲储能电源系统.ppt

第五讲储能电源系统
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要 点
本讲将重点讨论蓄电池储能电源系统的组成；
蓄电池管理系统的基本功能、组成和充电和放电系统；
企业间的合作形成了难以克服的障碍。
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技术路线、技术方案和产品性能各不相同。
总体情况看，BMS的研究仍处于无序和混乱的状态。
因BMS技术仍与规模化推广应用存在较大差距，锂离子等新型蓄电池储能电源系统距规模化推广应用和产业化仍有较大差距。
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BMS研究存在的主要问题是：
1、目的和目标认识不一
BMS的基本目的是：
根据蓄电池对充放电的基本要求，对充电和放电进行有效管理，保证蓄电池组安全、高效运行。
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BMS的基本目标是：
保证蓄电池在充电和放电过程中，不发生单体蓄电池：
—过充电、
—过放电、
—过电流
—和超温。
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当前：
大多数BMS并不具备充电管理和放电管理功能，重点集中在电压、电流、温度采样和荷电状态估计方面。
对BMS的基本目标和目的认识，仍处于混乱状态。
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2、混淆“单体蓄电池”和“蓄电池组”概念问题突出；
混淆了“蓄电池应用技术”和“蓄电池成组应用技术”
“单体蓄电池”和“蓄电池组”是完全不同的两个概念。
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单体蓄电池
特指安装在一个机械容器内的正极、负极和电解质的组合。其显著特征是正负电极在同一电解质内。
其电气特性表现为唯一性。
蓄电池应用技术研究研究内容主要是：单体蓄电池充电特性和充电方法、放电特性和放电方法、失效机理和防止失效的方法等研究。
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蓄电池组
特指“由电路相联的若干个锂离子蓄电池单体的组合”。
其特点是：
（1）由电路连接的正负电极，不在同一电解质内。
（2）各单体蓄电池的电气特性具有不同的特性。
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蓄电池成组应用技术研究的主要内容是：
满足组成蓄电池组的单体蓄电池应用技术要求的方法和技术措施。
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3、对蓄电池管理系统定义混乱
蓄电池管理系统的定义，直接关系到其功能要求、技术要求和技术指标及总体技术方案。
对定义的不同理解，必然会导致功能要求、技术要求和技术指标和总体技术方案的差异。
正确定义蓄电池管理系统的定义，是蓄电池管理系统研究必须解决的重大问题。。
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美国电动运输协会试验规程ETA-HTP012 2001《电动汽车车载电池能源管理系统》中对蓄电池管理系统性能规定的描述如下：
5 电池能量管理系统（BEMS）性能检测
……………
车辆应装备电池管理系统（BMS）。该系统能控制动力电池包和模块的电压，温度和充电状态。而且，BMS能自动限制电池的放电不会低于预定的最低值。充电系统应包括维持电池包中所有模块在每个充电-放电循环中温度相同并在允许的温度范围内的装置。
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上述文件中明确蓄电池管理系统（BMS）
应具有充电电压、温度、充电状态和防止电池过放电的控制性能。
上述表述明确了蓄电池管理系统的基本功能是充电和放电管理。
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根据蓄电池管理系统的基本目的和目标，蓄电池管理系统特指：
安装在蓄电池模块、蓄电池总成和充电设备、放电设备内，用于组成蓄电池充电管理和放电管理的电路集合。
其中主要包括充电控制电路、放电控制电路和蓄电池状态监测电路等。
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充电设备
放电设备
电压监测
电流监测
通讯接口
蓄电池
便携式电子设备的蓄电池储能电源系统和蓄电池管理系统