Tin tức - Các công nghệ chính và triển vọng phát triển của hệ thống lưu trữ năng lượng pin lithium

Polaris Energy Network News: Diễn đàn Phát triển Internet Năng lượng Đô thị (Bắc Kinh) 2017 và Hội thảo Xây dựng và Hợp tác Dự án Trình diễn Năng lượng Internet được tổ chức vào ngày 1 tháng 12 năm 2017 tại Bắc Kinh. Vào buổi chiều của diễn đàn kỹ thuật, Jiang Jiuchun, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Mạng lưới Phân phối Năng lượng Tích cực Quốc gia, đã có bài phát biểu về chủ đề: các công nghệ chính của hệ thống lưu trữ năng lượng pin lithium.

Jiang Jiuchun, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Mạng lưới Phân phối Năng lượng Tích cực Quốc gia:

Tôi đang nói về việc lưu trữ năng lượng của pin. Đại học Giao thông của chúng tôi đã và đang thực hiện công việc lưu trữ năng lượng, từ hệ thống điện, xe điện đến vận tải đường sắt. Hôm nay chúng ta đang nói về một số công việc chúng ta đang làm trong các ứng dụng hệ thống điện.

Hướng nghiên cứu chính của chúng tôi: một là lưới vi mô và một là ứng dụng pin. Trong ứng dụng pin, những chiếc xe điện đầu tiên mà chúng ta sử dụng đã sử dụng bộ lưu trữ năng lượng trong hệ thống điện.

Về vấn đề lưu trữ năng lượng ắc quy quan trọng nhất, vấn đề đầu tiên là an toàn; thứ hai là tuổi thọ, và sau đó là hiệu quả cao.

Đối với hệ thống lưu trữ năng lượng, điều đầu tiên cần xem xét là an toàn, sau đó là hiệu quả. Việc tuân thủ hiệu suất, tỷ lệ máy biến áp và tuổi thọ, cũng như việc sử dụng năng lượng sau khi pin suy giảm, có thể không phải là vấn đề được định lượng trong nhiều trường hợp. Các chỉ số để mô tả nó, nhưng nó phải rất quan trọng đối với việc lưu trữ năng lượng. Chúng tôi hy vọng rằng thông qua một số việc, chúng tôi có thể giải quyết vấn đề cuộc sống an toàn và hiệu quả cao. Hệ thống lưu trữ năng lượng tiêu chuẩn hóa và hệ thống phân tích chải thô cho tình trạng pin được sử dụng trong xe điện và hệ thống giao thông công cộng.

Hiện tại, việc sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng, bộ điều khiển nút và hộp phân phối thông minh mà mọi người đang sử dụng, cải thiện nền kinh tế tổng thể và sự ổn định của hệ thống, nâng cao giá trị cốt lõi của các nhà tích hợp hệ thống và có thể truy cập thân thiện vào đám mây back-end nền tảng.

Đây là một hệ thống lập kế hoạch năng lượng tập trung. Cấu trúc phân cấp này đã được thực hiện rất rõ ràng vào sáng nay và chúng ta có thể đạt được lịch trình tối ưu dài hạn cho các nhà máy điện lưu trữ đa năng lượng được phối hợp và các vi mạch thông qua bộ điều khiển đa nút.

Bây giờ nó được chế tạo thành tủ phân phối điện thông minh tiêu chuẩn. Đây là đặc điểm cơ bản của tủ điện phân phối. Nó chứa các chức năng khác nhau, chẳng hạn như chức năng sạc và xả, bảo vệ tự động và chức năng giao diện. Đây là thiết bị tiêu chuẩn.

Bộ điều khiển nút triển khai thiết bị lõi quản lý năng lượng cục bộ, các chức năng thu thập dữ liệu chính, giám sát, lưu trữ, chiến lược quản lý thực thi và tải lên. Ở đây có một vấn đề cần nghiên cứu một cách nghiêm túc và chuyên sâu về tốc độ lấy mẫu dữ liệu và thời điểm lấy mẫu dữ liệu khi dữ liệu được tải lên. Bằng cách này, việc phân tích dữ liệu pin trong nền của pin được thực hiện và việc bảo trì pin được chuyển thành bảo trì thông minh. Cuối cùng, hãy làm một số công việc, số lượng mẫu lớn đến mức nào hoặc tốc độ lưu trữ ra sao, để mô tả đầy đủ trạng thái hiện tại của pin này.

Nếu tôi lái một chiếc xe điện, bạn sẽ thấy rằng nhiều chiếc xe điện trong tình trạng thường xuyên thay đổi và nhảy. Trên thực tế, việc lưu trữ năng lượng gặp phải vấn đề tương tự trong các ứng dụng lưu trữ năng lượng của hệ thống điện. Chúng tôi hy vọng sẽ giải quyết nó thông qua dữ liệu. Chúng tôi có cỡ mẫu BMS phù hợp.

Hãy để tôi nói về lưu trữ năng lượng linh hoạt. Mọi người đều nói rằng tôi có thể làm điều đó 6.000 lần, và nó có thể được sử dụng một nghìn lần trên ô tô. Nó rất khó để nói. Bạn có thể giúp nó như một hệ thống lưu trữ năng lượng, tuyên bố là 5.000 lần. Hiệu suất sử dụng là bao nhiêu, do bản thân pin có vấn đề lớn, sự suy giảm của pin là ngẫu nhiên trong quá trình suy thoái, mỗi viên pin suy giảm khác nhau, và sự khác biệt giữa các ô đơn càng ngày càng khác nhau, không thống nhất được nhà sản xuất. suy giảm pin cũng khác nhau. Nhóm pin này có thể sử dụng bao nhiêu năng lượng và năng lượng có sẵn là bao nhiêu? Đây là vấn đề cần phân tích kỹ lưỡng. Ví dụ như xe điện hiện nay sử dụng từ 10 đến 90%, suy thoái chỉ còn sử dụng được 60% đến 70% ở một mức độ nhất định sẽ đặt ra thách thức lớn đối với việc tích trữ năng lượng.

Liệu chúng ta có thể sử dụng cách nhóm theo quy luật phân rã để thỏa hiệp không, kích thước như thế nào là lựa chọn phù hợp để có được hiệu suất tốt hơn và hiệu quả tốt hơn, chúng tôi hy vọng nhóm nó theo quy luật phân rã của pin, 20 nhánh như một nút là được. thích hợp hơn hoặc 40 là thích hợp hơn, giúp cân bằng giữa hiệu suất và điện tử công suất. Vì vậy, chúng tôi làm điều gì đó về lưu trữ năng lượng linh hoạt, đây cũng là dự án của chúng tôi để thực hiện điều này. Tất nhiên, có một nơi tốt hơn để sử dụng nó trong các tầng. Tôi nghĩ rằng việc sử dụng theo tầng có giá trị nhất định trong hai năm qua, nhưng nó có giá trị sử dụng trong tương lai, nhưng cũng hãy nghĩ đến hiệu quả của việc sạc và xả, một khi giá pin giảm xuống, có một số vấn đề với việc xếp tầng. Phân nhóm linh hoạt có thể giải quyết các vấn đề lớn. Một loại mô-đun cao khác làm giảm chi phí của toàn bộ hệ thống. Cái lớn nhất có thể cải thiện tỷ lệ sử dụng.

Giống như pin được sử dụng trên ô tô ba năm sau đó, mức suy giảm ít hơn 8% và hiệu suất sử dụng chỉ còn 60%. Đó là do sự khác biệt của nó. Nếu bạn thực hiện 5 bộ tỷ lệ sử dụng, bạn có thể đạt được 70%, có thể cải thiện tỷ lệ sử dụng. Kết nối các mô-đun pin với nhau cũng có thể cải thiện việc sử dụng pin. Sau khi bảo trì, năng lượng lưu trữ tăng 33%.

 

Nhìn vào ví dụ này, sau khi cân bằng có thể tăng 7%, sau khi phân nhóm linh hoạt, tôi tăng 3,5%, và cân bằng có thể tăng 7%. Phân nhóm linh hoạt có thể mang lại lợi ích. Trên thực tế, lý do sụt giảm pin của các nhà sản xuất khác nhau là khác nhau. Cần phải biết trước nhóm pin này sẽ trở thành gì hoặc phân bố thông số sẽ như thế nào, sau đó bạn sẽ thực hiện tối ưu hóa có mục tiêu.

Đây là một kế hoạch được thông qua, điều khiển dòng điện độc lập đầy đủ mô-đun, không thích hợp cho các ứng dụng công suất cao.

Một phần công suất của mô-đun được điều khiển độc lập bằng dòng điện. Mạch này phù hợp với điện áp trung và cao và sử dụng nhiều lần. Đây là giải pháp lưu trữ năng lượng pin MMC phù hợp với điện áp cao và công suất lớn.

Ngoài ra về phân tích tình trạng pin. Tôi luôn nói rằng dung lượng pin là không phù hợp, sự suy giảm là ngẫu nhiên, sự lão hóa của pin là không phù hợp, và dung lượng và nội trở rất giảm. Sử dụng thông số này để mô tả, bạn càng sử dụng nhiều hơn là công suất và nội trở. Nếu bạn muốn tìm cách duy trì tính nhất quán, bạn cần phải đánh giá sự khác biệt SOC của từng pin, cách đánh giá SOC của từng ô đơn này và sau đó bạn có thể nói pin này không nhất quán như thế nào và công suất tối đa có thể là bao nhiêu. . Làm thế nào để có được một SOC duy nhất bằng cách duy trì pin thông qua SOC? Cách tiếp cận hiện tại là đặt BMS vào hệ thống pin và ước tính SOC này trực tuyến trong thời gian thực. Chúng tôi muốn mô tả nó theo một cách khác. Chúng tôi hy vọng sẽ chạy dữ liệu được lấy mẫu xuống nền. Chúng tôi phân tích SOC của pin và pin thông qua dữ liệu nền. SOH, tối ưu hóa pin trên cơ sở này. Do đó, chúng tôi hy vọng rằng dữ liệu pin ô tô, không phải dữ liệu lớn, là một nền tảng dữ liệu. Thông qua máy học và khai thác, mô hình ước tính SOH được mở rộng và chiến lược quản lý cho việc sạc đầy và xả hệ thống pin được đưa ra dựa trên kết quả ước tính.

Sau khi có dữ liệu, có một ưu điểm nữa là tôi có thể đưa ra cảnh báo sớm về tình trạng sức khỏe của pin. Việc cháy pin vẫn thường xuyên xảy ra, và hệ thống lưu trữ năng lượng phải đảm bảo an toàn. Chúng tôi hy vọng sẽ cung cấp thông tin theo thời gian thực và cảnh báo sớm trung và dài hạn thông qua phân tích dữ liệu nền, tìm ra các phương pháp cảnh báo trực tuyến ngắn hạn và dài hạn cho các mối nguy an toàn tiềm ẩn, và cuối cùng là cải thiện độ an toàn và độ tin cậy của toàn bộ hệ thống.

Thông qua điều này, tôi có thể đạt được một số khía cạnh trên quy mô lớn, một là tăng tỷ lệ sử dụng năng lượng của hệ thống, thứ hai là kéo dài tuổi thọ pin và thứ ba là đảm bảo an toàn và hệ thống lưu trữ năng lượng này có thể hoạt động đáng tin cậy .

Tôi cần tải lên bao nhiêu dữ liệu để đáp ứng yêu cầu của mình? Tôi cần tìm pin nhỏ nhất đáp ứng trạng thái chạy của pin. Những dữ liệu này có thể hỗ trợ phân tích phía sau, dữ liệu không thể quá lớn, một lượng lớn dữ liệu thực sự rất lớn cho toàn bộ mạng A tải. Hàng chục mili giây, bạn lấy điện áp và dòng điện của mỗi pin, không thể đo được khi bạn chuyển nó xuống nền. Bây giờ chúng tôi đã tìm ra cách, chúng tôi có thể cho bạn biết tần suất lấy mẫu nên là bao nhiêu, bạn cần chuyển dữ liệu đặc trưng nào. Chúng tôi chỉ cần nén những dữ liệu này, rồi chuyển nó vào mạng. Thông số đường cong của pin là một phần nghìn giây, đủ để đáp ứng nhu cầu đánh giá pin. Hồ sơ dữ liệu của chúng tôi rất, rất ít.

Điều cuối cùng, chúng tôi nói BMS, chi phí lưu trữ năng lượng trở nên quan trọng hơn chi phí pin. Nếu bạn thêm tất cả các chức năng vào BMS, bạn không thể giảm giá thành của BMS này. Vì dữ liệu có thể được gửi đi, nên có thể có một nền tảng phân tích mạnh mẽ đằng sau tôi. Tôi có thể đơn giản hóa nó ở phía trước. Chỉ có lấy mẫu dữ liệu hoặc bảo vệ đơn giản ở phía trước. Thực hiện một phép tính SOC rất đơn giản, các dữ liệu khác được gửi từ nền, đây là những gì chúng tôi đang làm bây giờ, toàn bộ ước tính trạng thái và lấy mẫu của BMS bên dưới, chúng tôi chuyển bộ điều khiển nút lưu trữ năng lượng, và cuối cùng chuyển đến mạng, năng lượng lưu trữ Bộ điều khiển nút sẽ có một thuật toán nhất định, sau đây về cơ bản là phát hiện và cân bằng. Phép tính cuối cùng được thực hiện trên mạng nền. Đây là toàn bộ kiến ​​trúc hệ thống.

Chúng ta hãy xem xét hiệu quả và sự đơn giản của thay đổi lớp dưới cùng, đó là cân bằng, thu nhận điện áp thấp và thu cân bằng để thu hiện tại. Bộ điều khiển nút lưu trữ năng lượng cho biết cách xử lý sau đây, bao gồm cả SOC được thực hiện ở đây và nền hoạt động trở lại. Đây là bộ cảm biến thông minh, bộ quản lý pin và bộ điều khiển nút thông minh mà chúng tôi đang nghiên cứu, giúp giảm đáng kể chi phí lưu trữ năng lượng.


Thời gian đăng: Jul-08-2020