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储能电池管理系统仿真平台的设计与实现

储能电池管理系统仿真平台的设计与实现
储能电池管理系统仿真平台的设计与实现

储能系统设计方案

110KWh储能系统 技术方案

微电网:储能系统独立或与其他能源配合,给负载供电,主要解决供电可靠性问题。 本系统主要包含: * 储能变流器:1台50kW 离并网型双向储能变流器,在0.4KV交流母线并网,实现能量的双向流动。 * 磷酸铁锂电池:125KWH * EMS&BMS:根据上级调度指令完成对储能系统的充放电控制、电池SOC 信息监测等功能。

1、系统特点 (1)本系统主要用于峰谷套利,同时可作为备用电源、避免电力增容及改善电能质量。 (2)储能系统具备完善的通讯、监测、管理、控制、预警和保护功能,长时间持续安全运行,可通过上位机对系统运行状态进行检测,具备丰富的数据分析功能。 (2)BMS系统即跟EMS系统通信汇报电池组信息,也跟PCS采用RS485总线直接通信,在PCS的配合下完成对电池组的各种监控、保护功能。 (3)常规0.2C充放电,可离网或并网工作。 2、系统运行策略 ◇储能系统接入电网运行,可通过储能变流器的PQ模式或下垂模式调度有功无功,满足并网充放电需求。 ◇电价峰时段或负荷用电高峰期时段由储能系统给负荷放电,既实现了对电网的削峰填谷作用,又完成了用电高峰期的能量补充。 ◇储能变流器接受上级电力调度,按照峰、谷、平时段的智能化控制,实现整个储能系统的充放电管理。 ◇储能系统检测到市电异常时控制储能变流器由并网运行模式切换到孤岛(离网)运行模式。 ◇储能变流器离网独立运行时,作为主电压源为本地负荷提供稳定电电压和频率,确保其不间断供电。 3、储能变流器(PCS) 先进的无通讯线电压源并联技术,支持多机无限制并联(数量、机型)。 ●支持多源并机,可与油机直接组网。 ●先进的下垂控制方法,电压源并联功率均分度可达99%。 ●支持三相100%不平衡带载运行。 ●支持并、离网运行模式在线无缝切换。 ●具有短路支撑和自恢复功能(离网运行时)。 ●具有有功、无功实时可调度和低电压穿越功能(并网运行时)。 ●采用双电源冗余供电方式,提升系统可靠性。 ●支持多类型负载单独或混合接入(阻性负载、感性负载、容性负载)。

储能系统方案设计精编版

商用300KW储能方案 技术要求及参数 电倍率0.5C; 储能系统配置容量:300kWh。 电池系统方案 术语定义 池采集均衡单元:管理一定数量串联电池模块单元,进行电压和温度的采集,对本单元电池模块进行均衡管理。在本方案中管理计60支的电池。电池簇管理单元:管理一个串联回路中的全部电池采集均衡单元,同时检测本组电池的电流,在必要时采取保案中管理17台电池采集均衡单元。电池阵列管理单元:管理PCS下辖全部电池簇管理单元,同时与PCS和后台监控系统通信状态请求PCS调整充放电功率。在本方案中管理2个并联的电池簇。 池模块:由10支5并2串的单体电池组成。 1 电池成组示意图 电池系统集成设计方案 .1电池系统构成 照系统配置300kWh储存能量的技术需求,本储能系统项目方案共使用1台150kW的PCS。储能单元由一台PCS和2个电池簇组台电池阵列管理单元设备。每个电池簇由一台电池簇管理设备和17 个电池组组成。

.2 电池系统计算书项目单体电池模块电池组电池簇电池阵列 体电池数目 1 10 60 1020 2040 称电压(V) 3.2 6.4 38.4 652.8 652.8 量(Ah) 55 275 275 275 -- 定能量(kWh) 0.176 1.76 10.56 179.52 359.04 低工作电压(V) 2.5 5 30 510 510 高充电电压(V) 3.6 7.2 43.2 734.4 734.4 统配置裕量 (359.04kWh -300 kWh)/300 kWh =19.68% 于以上各项分析设计,300kWh 电池系统计算如下。 .3电池柜设计方案 池机柜内部主要安装电池箱和BMS主控管理系统、配套电线电缆、高低压电气保护部件等。机柜采用分组分层设计,机柜外观柜采用免维护技术、模数化组合的装配式结构,保证柜体结构具有良好的机械强度,整体结构能最大程度地满足整个系统的可。其中,三个电池架组成的示意图如图3所示,尺寸为3600mm×700mm×2300mm。

储能电站总体技术方案

储能电站总体技术方案 2011-12-20

目录 1.概述 (3) 2.设计标准 (4) 3.储能电站(配合光伏并网发电)方案 (6) 3.1系统架构 (6) 3.2光伏发电子系统 (8) 3.3储能子系统 (8) 3.3.1储能电池组 (8) 3.3.2 电池管理系统(BMS) (10) 3.4并网控制子系统 (14) 3.5储能电站联合控制调度子系统 (16) 4.储能电站(系统)整体发展前景 (19)

1.概述 大容量电池储能系统在电力系统中的应用已有20多年的历史,早期主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等。电池储能系统在新能源并网中的应用,国外也已开展了一定的研究。上世纪90年代末德国在Herne 1MW的光伏电站和Bocholt 2MW的风电场分别配置了容量为1.2MWh的电池储能系统,提供削峰、不中断供电和改善电能质量功能。从2003年开始,日本在Hokkaido 30.6MW风电场安装了6MW /6MWh 的全钒液流电池(VRB)储能系统,用于平抑输出功率波动。2009年英国EDF电网将600kW/200kWh锂离子电池储能系统配置在东部一个11KV配电网STATCOM中,用于潮流和电压控制,有功和无功控制。 总体来说,储能电站(系统)在电网中的应用目的主要考虑“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。比如:削峰填谷,改善电网运行曲线,通俗一点解释,储能电站就像一个储电银行,可以把用电低谷期富余的电储存起来,在用电高峰的时候再拿出来用,这样就减少了电能的浪费;此外储能电站还能减少线损,增加线路和设备使用寿命;优化系统电源布局,改善电能质量。而储能电站的绿色优势则主要体现在:科学安全,建设周期短;绿色环保,促进环境友好;集约用地,减少资源消耗等方面。

储能电站中电池管理系统的研究 赵喜奎

储能电站中电池管理系统的研究赵喜奎 发表时间:2020-03-16T15:10:13.573Z 来源:《电力设备》2019年第20期作者:赵喜奎 [导读] 摘要:本文研究了储能电站中的电池管理系统解决了目前的储能电站使用的电池管理系统还存在可靠性差、电能质量不高的问题。 (大唐黑龙江新能源开发有限公司黑龙江哈尔滨 150000) 摘要:本文研究了储能电站中的电池管理系统解决了目前的储能电站使用的电池管理系统还存在可靠性差、电能质量不高的问题。 1 引言 “储能电站”是现代化城市为节约和调度电能而建立的一种小型电站。据估算,一个由20个电池模块组成的兆瓦级 “储能电站”,可满足若干个居民小区或多幢商务楼宇一天的非动力用电之需。储能电站不仅可以应对电网中断或大面积停电等突发事件,而且可以起到对电能“削峰填谷”的调节作用。在电能富余时将电能存储,电能不足时将存储的电能逆变后向电网输出。它具备能量转化效率高,绿色环保无污染等众多优势,同时,对于电网的安全运行及发电厂的科学建设也有着相当重要的意义。 关键词:储能电站电池管理系统削峰填谷提高电能质量 2 储能电站中电池管理系统的技术路线 2.1主要技术原理 储能站接在升压变压器低压侧0.4KV处接入,主要考虑削峰填谷、提高电能质量、孤网运行、配合新能源接入等功能应用。主要由蓄电池、蓄电池管理系统(BMS)、能量转换系统(PCS)、储能站监控系统等组成。储能站将实现提高电能质量、孤网运行、配合新能源接入等功能。提高电能质量通过有功、无功功率控制等手段实现,有功控制是指通过储能站监控系统接收来自远方调度的有功控制指令,或按照就地频率测量以及对频率调整的需求来控制电池系统充、放电状态;无功控制是指通过储能站监控系统接收来自远方调度的无功控制指令对PCS进行控制。孤网运行是指按照设定的条件脱离主网,在容量范围内为部分负荷提供符合电网电能质量要求的电能。与新能源配合是指储能站与站内的光伏、风电等系统配合,平衡间歇式能源的输出,为电网提供高质量电能。储能电池堆使用寿命不小于30年(按照每天充放电一次计),或充放电循环寿命不小于18000次。 2.2 主要技术路线 电池管理系统无论在储能电站充电过程中还是放电过程中都能可靠的完成电池状态的实时监控和故障诊断,并通过总线的方式告知PCS或储能站监控系统,以便采用更加合理的控制策略,对蓄电池可能出现的故障进行报警并保护其本体,对蓄电池单体及模块的运行进行优化控制,保证蓄电池安全、可靠、稳定的运行。为了储能电站的运行需要,电池管理系统按照如下的方案进行设计和实现。 1.电池基本参数 2.储能电站需单体电芯数量:(1*4*12)*(2*25)*10*2=48000节 3.单体电芯标称电压:2.3V 4.单体电芯标称容量:50AH 5.储能电站额定直流电压:27.6*25=690V 6.电池类型:锂离子电池 7.电池组保护参数及报警阀值 8.运行模式:储能电站充电及放电 2.3储能电站中电池管理系统结构图 如下图1所示。该系统由主控制模块(BCU)、中间控制模块(MBCU)和最小测控模块(LBCU)组成。LBCU模块通过内部CAN总线与MBCU通信。MBCU模块通过CAN总线与BCU通信。BCU与PCS通过CAN总线通信,与监控系统通过RS232通信(如储能电站监控系统为以太网接口,则主板相应增加以太网模块)。 2.4电池管理系统控制模块(BCU)组成 1.电源变换:利用220V供电,通过电源变换器得到3路隔离电源,输出电压均为5V,但有功率和耐压得区别,所以不能混用。 2.指示灯:包括电源指示灯和运行状态指示灯。反映出系统各个模块是否正常运行。 3.看门狗:采用硬件看门狗。 4.存储器:一个记录系统参数,一个记录运行数据。 5. 运行参数存储器记录数据:运行历史记录,故障记录,运行数据和故障记录按页分段,一页未写满,下一记录另起一页。 6. 历史记录方式:每2分钟(时间可调)记录一条运行记录至历史数据地址,记录满后,将历史记录满标志置位,并在从第0开始覆盖以前记录。 7. 故障记录方式:当出现故障的时候,写一条记录,如果故障未恢复也未变化,则每隔3分钟记录一条,如果故障变化,则出现新的故障就记录一条。 8. 系统时钟:用于提供系统记录数据的发生时间,也可用于自放电的处理。 9. 高压电路控制保护模块:由于储能电站电压较高(达到700V以上),故单独设计高压电自动断路控制器模块,实时监控高压电路的

铅酸电池储能系统方案设计 (有集装箱)

技术方案 2014年1月

目录 1需求分析 (3) 2集装箱方案设计 (3) 2.1集装箱基本介绍 (3) 2.2集装箱的接口特性 (5) 2.3系统详细设计方案 (6) 2.4集装箱温控方案 (13) 3电池组串成组方案 (15) 3.1电池组串内部及组间连接方案 (17) 3.2系统拓扑图 (18) 4蓄电池管理系统(BMS) (19) 4.1BMS系统整体构架 (19) 4.2BMS系统主要设备介绍 (20) 4.3BMS系统保护方式 (23) 4.4BMS系统通信方案 (24)

1需求分析 集装箱式铅酸蓄电池成套设备供货范围包括铅酸蓄电池、附属设备、标准40尺集装箱、备品备件、专用工具和安装附件等。 每个标准40尺集装箱含管式胶体(DOD80 1200次以上)或富液式(DOD80 1400次以上)免维护铅酸蓄电池、电池架及附件、电池管理系统(含外电路)、电池直流汇流设备、设备间的连接电缆及电缆附件(包括铜鼻、螺栓、螺母、弹垫、平垫等)、动力及控制信号接口等。 根据标书要求,综合铅酸电池特性,对于储能系统进行如下设计: 每3个标准40尺集装箱承载2MWh,每个集装箱由336只2V1000Ah管式胶体铅酸电池串联而成,电压672V,电池串容量672kWh。每3个集装箱并联到一台500kWh 储能双向变流器。三个电池堆的总容量可达2MWh,故本方案中三个集装箱为一单元,每个单元配置一套BMS电池管理系统,可监控每颗单体电池工作情况。集装箱中另含烟感探头、消防灭火器、加热器、摄像头、温湿度监测等设备,以保证铅酸电池安全稳定的工作环境,实现远程监控。 2集装箱方案设计 2.1集装箱基本介绍 根据项目要求,同时考虑电池堆的成组方式、集装箱内辅助系统的设计、安装以及日常巡视和检修等各方面,选用40英尺标准集装箱。外部尺寸: 12192*2438*2591mm 。 本项目共需要42个40英尺标准集装箱。集装箱设计静态承重60t,最大 起吊承重45t。 集装箱的主要任务是将铅酸电池、通讯监控等设备有机的集成到1个标准的40尺集装箱单元中,该标准单元拥有自己独立的供电系统、温度控制系统、隔热系统、阻燃系统、火灾报警系统、电气联锁系统、机械连锁系统、安全逃生系统

电池储能系统能量管理技术浅析(经典)

电池储能系统BMS发展概况 由于BMS在电池储能系统中发挥的巨大作用,吸引了国内外一大批优秀的电池企业或保护板企业,甚至新兴高科技企业,如A123、ATL、比亚迪、惠州亿能、东莞钜威等对电池储能系统BMS的研发投入。早期的电池管理系统一般只有电池过充电/过放电控制、电压/电流/温度监测及简单的通讯等功能,初步满足了电池储能系统的需求。 但是由于电池制造工艺的限制,特别是国内大多数生产电池的厂商,仍旧在采用半自动化甚至手工方式生产电池,导致电 池内阻、电压、容量的一致性问题,在大型储能系统中遇到了严峻的考验,严重影响着储能系统容量及性能的发挥,电池组使 用寿命可能缩短数倍甚至十几倍。 为了解决电池的一致性问题,电池均衡技术应运而生。新的带无源均衡(Passive Balancing)功能的电池管理技术,增强了电池的采集监测功能,采用一定的均衡控制策略,并且加入了高速的通信功能,可以在一定程度上减轻电池一致性带来的容量 下降及寿命缩短问题。目前许多企业都是采用这种方式进行电池管理系统的设计。然而这一传统的均衡技术却带来了新的问题,无源均衡方案,采用功率型电阻作为均衡器件,例如美国的专利《Systemand Method for Balancing Cells in a Battery Packwith Selective Bypass Paths》(US7,466,104 B2),《Method for Balancing Lithium Secondary Cells andModules》(US7,609,031 B2)中都有说明,这一均衡方式在大型电池系统中带来了均衡电流做不大、热耗散困难、均衡电路散热设计成本高昂等问题,并且均衡效率较低、可靠性差。在这种形势下,新一代更优功能均衡技术的研发迫在眉睫。 近几年来随着大型电池组的出现,电池管理系统中的有源均衡(Active Balancing)技术迅速进入人们的视野。该技术拥有 均衡电流大,均衡时间长,热耗散低,充电效率高等优点。有源均衡已经被业界认可成为最有希望能够实现的大电流均衡方式。最新的带有源均衡技术的电池管理系统,拥有更高级别的数据采集速率与精度,高精度SOC估算,高速稳定的通讯架构,增强了电池组的监控与安全保护功能,全面满足当前储能系统的性能需求。 电池储能系统BMS的技术要点 电池均衡技术 由于电池在生产过程中,设备控制精度会使原材料的配比、正负极上原材料的分布密度产生差异,操作过程会对电池的半 成品产生不同的细微损伤,电池属于化学品,这些变化都会使电池的性能产生变化,直接反应在电池的容量、内阻、电压上。 在成组过程中,电池的搬运、轻微碰撞、焊接、固定等,也会使电池的性能发生变化。在长期的使用过程中,自放电率、环境 温度、湿度、充放电深度等的不同,会使电池的衰减速度不一致,导致电池间更大的一致性差异。 电池的一致性差异会在电池储能系统中造成能量的水桶效应,导致充电时,容量最小的电池容易过充,放电时,容量最小 的电池又容易过放,由于容量最小的电池受损,容量变得更小,进入恶性循环,影响电池循环寿命。 另外,单体电池性能的优劣也直接影响到整组电池的充放电特性,电池组容量降低。 BMS厂家为了解决电池的一致性问题,通过各种各样的均衡技术改善电池的一致性。一般为分损耗型电阻分流法、非损耗型开关电容法和DC-DC变换器法。 (1)电阻分流法电阻分流法是目前应用最多均衡技术,其原理简单,易于实现,成本低廉,基本的原理图如图1所示:

储能系统功能介绍及基本拓扑

储能系统功能介绍及基本拓扑 储能系统是一个可完成存储电能和供电的系统。本系统主要由两大单元组成:储能单元 和监控与调度管理单元。储能单元包含储能电池组、电池管理系统、PCS等;监控与调度管 理单元包括计算机、控制软件及显示终端。 储能系统PCS功能描述: 储能变流器又叫储能系统双向变流器,又可以称为功率变换系统(PCS。储能变流器 是储能单元中功率调节的执行设备,由若干个交直流变换模块及直流变换模块构成。储能系统中的能量转换系统(PCS处于交流380V三相电网和储能电池组之间,用于满足储能电池 组充放电控制的需要。在监控与调度系统的调配下,可满足额定的功率需求,并结合电池管理系统的信息,实施有效和安全的储电和放电管理。 储能系统电池管理系统功能描述:电池管理系统安装于储能电池组内,负责对储能电池组进行电压、温度、电流、容量等信息的采集,实时状态监测和故障分析,同时通过CAN总线与PCS监控与调度系统联机 通信,实现对电池进行优化的充放电管理控制。本系统每簇电池组各自配套一套电池管理系统,能达到有效和高效地使用每簇储能电池及整体合理调配的目的。 监控与调度管理系统: 监控与调度管理系统(以下简称监控调度系统,SDS,Supervision and Dispatch System )是储能单元的能量调度、管理中心,负责收集全部电池管理系统数据、储能变流器 数据及配电柜数据,向各个部分发出控制指令,控制整个储能系统的运行,合理安排储能变流器工作; 系统既可以按照预设的充放电时间、功率和运行模式自动运行,也可以接受操作员的即时指令运行。 电池管理系统主要功能-nego 使用的电池管理系统功能。 (1)单体电池电压的检测利用专用电压测量芯片,内含高精度A/D 转换模块。电池巡 检周期达到150ms,电压检测范围0~5V,精度%FSR从而精确及时监控电池在使用过程中的状态及变化。有效时防止电池的不正当使用。

相变储能材料在电池热管理系统中的应用研究进展

相变储能材料在电池热管理系统中的应用研究进展 作者:张国庆, 张海燕, ZHANG Guoqing, ZHANG Haiyan 作者单位:广东工业大学材料与能源学院,广州,510006 刊名: 材料导报 英文刊名:MATERIALS REVIEW 年,卷(期):2006,20(8) 被引用次数:9次 参考文献(25条) 1.陈清泉;孙逢春混合电动车辆基础 2001 2.Hallaj S A;Selman S R查看详情 2002 3.Hallaj S A;Selman S R查看详情 2000(09) 4.Siddique A Khateeba;Mohammed M Faridb查看详情 2004 5.Ahmad A P查看详情 2002 6.Kelly K;Zolot M;Mihalic M查看详情 2002 7.Siddique A Khateeba;Shabab Amiruddina查看详情 2005 8.查看详情 9.Ahmad A Pesaran;Andreas Vlahinos查看详情 2003 10.Hasnain S M查看详情[外文期刊] 1998 11.Morcos V H查看详情 1990 12.Sadasuke I;Naokatsu M查看详情 1991 13.Costa M;Buddhi D;Oliva A Superbase catalysis of oxazolidin-2-one ring formation from carbon dioxide and prop-2-yn-1-amines under homogeneous or heterogenous conditions[外文期刊] 1998(9) 14.Padmanabhan P V;Murthy M V查看详情 1986 15.Bauer C;Wirtz R查看详情 2000 16.Kamimoto M;Abe Y;Kanari K World Congress of Chemical Engineering 1986 17.Mehling H;Hiebler S;Ziegler F查看详情 1999 18.Fukai J;Morozumi Y;Hamada Y查看详情 2000 19.Py X;Olives S;Mauran S查看详情 2001 20.Fukai J;Kanou M;Kodama Y查看详情 2000 21.Fukai J;Hamada Y;Morozumi Y查看详情 2002 22.El-gafy A;Lafdi K;Morozumi Y查看详情 2004 23.Ahmad A Pesaran;Matthew Keyser查看详情 2001 24.Andrew Mills;Said Al-Hallaj查看详情 2005 25.Osama Mesalhy;Khalid Lafdi;Ahmed Elgafy查看详情 2005 本文读者也读过(7条) 1.车杜兰.周荣.乔维高电动汽车电池包散热加热设计[期刊论文]-北京汽车2010(1) 2.张国庆.马莉.张海燕.Zhang Guo-qing.Ma Li.Zhang Hai-yan HEV电池的产热行为及电池热管理技术[期刊论文]-广东工业大学学报2008,25(1)

储能电站总体技术方案设计

储能电站总体技术方案 2011-12-20

目录 1.概述 (3) 2.设计标准 (4) 3.储能电站(配合光伏并网发电)方案 (6) 3.1系统架构 (6) 3.2光伏发电子系统 (7) 3.3储能子系统 (7) 3.3.1储能电池组 (8) 3.3.2 电池管理系统(BMS) (9) 3.4并网控制子系统 (12) 3.5储能电站联合控制调度子系统 (14) 4.储能电站(系统)整体发展前景 (16)

1.概述 大容量电池储能系统在电力系统中的应用已有20多年的历史,早期主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等。电池储能系统在新能源并网中的应用,国外也已开展了一定的研究。上世纪90年代末德国在Herne 1MW的光伏电站和Bocholt 2MW的风电场分别配置了容量为1.2MWh的电池储能系统,提供削峰、不中断供电和改善电能质量功能。从2003年开始,日本在Hokkaido 30.6MW 风电场安装了6MW /6MWh 的全钒液流电池(VRB)储能系统,用于平抑输出功率波动。2009年英国EDF电网将600kW/200kWh锂离子电池储能系统配置在东部一个11KV配电网STATCOM中,用于潮流和电压控制,有功和无功控制。 总体来说,储能电站(系统)在电网中的应用目的主要考虑“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。比如:削峰填谷,改善电网运行曲线,通俗一点解释,储能电站就像一个储电银行,可以把用电低谷期富余的电储存起来,在用电高峰的时候再拿出来用,这样就减少了电能的浪费;此外储能电站还能减少线损,增加线路和设备使用寿命;优化系统电源布局,改善电能质量。而储能电站的绿色优势则主要体现在:科学安全,建设周期短;绿色环保,促进环境友好;集约用地,减少资源消耗等方面。

基于燃料电池的储能电池系统的热能管理研究进展

Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2016, 4(6), 195-204 Published Online December 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/4012926707.html,/journal/aepe https://www.doczj.com/doc/4012926707.html,/10.12677/aepe.2016.46025 文章引用: 甘丽珍, 刘明周. 基于燃料电池的储能电池系统的热能管理研究进展[J]. 电力与能源进展, 2016, 4(6): Research Progress of Heat Management of Fuel Cell for Energy Storage Lizhen Gan *, Mingzhou Liu Department of Industrial Engineering, School of Mechanical Engineering, Hefei University of Technology, Hefei Anhui Received: Oct. 20th , 2016; accepted: Nov. 7th , 2016; published: Nov. 11th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/4012926707.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Energy storage system is effective for current clean and renewable electricity utilization/storage. Reversible fuel cell system, as an efficient future energy conversion system, has been attracting a lot of attentions in the world. However, the reversible storage of clean electric energy based on fuel cell system also needs to meet the commercial requirements of 80% of the energy efficiency. This paper reviews the latest research progress in energy management of the fuel cell system, and the research direction of the energy management of high temperature fuel cell system is pre-sented. Keywords Clean Energy, Fuel Cells, Energy Management 基于燃料电池的储能电池系统的 热能管理研究进展 甘丽珍*,刘明周 合肥工业大学机械工程学院工业工程系,安徽 合肥 收稿日期:2016年10月20日;录用日期:2016年11月7日;发布日期:2016年11月11日 Open Access *通讯作者。

储能系统方案设计doc资料

储能系统方案设计

商用300KW储能方案 技术要求及参数 电倍率0.5C; 储能系统配置容量:300kWh。 电池系统方案 术语定义 池采集均衡单元:管理一定数量串联电池模块单元,进行电压和温度的采集,对本单元电池模块进行均衡管理。在本方案中管计60支的电池。电池簇管理单元:管理一个串联回路中的全部电池采集均衡单元,同时检测本组电池的电流,在必要时采取本方案中管理17台电池采集均衡单元。电池阵列管理单元:管理PCS下辖全部电池簇管理单元,同时与PCS和后台监控系统池组状态请求PCS调整充放电功率。在本方案中管理2个并联的电池簇。 池模块:由10支5并2串的单体电池组成。 1 电池成组示意图 电池系统集成设计方案 .1电池系统构成 照系统配置300kWh储存能量的技术需求,本储能系统项目方案共使用1台150kW的PCS。储能单元由一台PCS和2个电池簇组台电池阵列管理单元设备。每个电池簇由一台电池簇管理设备和17 个电池组组成。

.2 电池系统计算书项目单体电池模块电池组电池簇电池阵列 体电池数目 1 10 60 1020 2040 称电压(V) 3.2 6.4 38.4 652.8 652.8 量(Ah) 55 275 275 275 -- 定能量(kWh) 0.176 1.76 10.56 179.52 359.04 低工作电压(V) 2.5 5 30 510 510 高充电电压(V) 3.6 7.2 43.2 734.4 734.4 统配置裕量 (359.04kWh -300 kWh)/300 kWh =19.68% 于以上各项分析设计,300kWh 电池系统计算如下。 .3电池柜设计方案 池机柜内部主要安装电池箱和BMS主控管理系统、配套电线电缆、高低压电气保护部件等。机柜采用分组分层设计,机柜外观柜采用免维护技术、模数化组合的装配式结构,保证柜体结构具有良好的机械强度,整体结构能最大程度地满足整个系统的可。其中,三个电池架组成的示意图如图3所示,尺寸为3600mm×700mm×2300mm。

300KW储能系统初步设计方案和配置

中山铨镁能源科技有限公司 储能系统项目 初 步 设 计 方 案 2017年06月

目录 1项目概述 (3) 2项目方案 (3) 2.1智能光伏储能并网电站 (3) 3.2储能系统 (5) 3.2.1磷酸铁锂电池 (5) 3.2.2电池管理系统(BMS (5) 3.2.3储能变流器(PCS (6) 3.2.4 隔离变压器 (9) 3.3能量管理监控系统 (9) 3.3.1微电网能量管理 (9) 3.3.2 系统硬件结构 (10) 3.3.3系统软件结构 (11) 3.3.4系统应用功能 (12)

一、项目概述 分布式能源具有间歇性、波动性、孤岛保护等特点,分布式能源电能质量差,分布式能源设备利用率没有被充分发掘。微电网是为整合分布式发电的优势、削弱分布式发电对电网的冲击和负面影响而提出的一种新的分布式能源组织方式和结构,能有效改善分布式能源电能质量差、分布式能源设备利用率不能被充分发掘等分布式能源的不足。 微电网通过整合分布式发电单元与配电网之间关系,在一个局部区域内直接将分布式发电单元、电力网络和终端用户联系在一起,可以方便地进行结构和配置以及电力调度的优化,优化和提高能源利用效率,减轻能源动力系统对环境的影响,推动分布式电源上网,降低大电网的负担,改善可靠安全性,并促进社会向绿色、环保、节能方向发展。微电网是当前国际国内能源和电力专家普遍认可的解决方案。 本项目拟建设一套锂电池储能系统,通过低压配电柜给部分办公楼宇负荷供电,可实现对各个设备接口采集相关信息,并通过智能配电柜对各个环节进行投切,在并网及孤岛情况下实现发电、储能及负荷的控制,保持微电网系统的平衡运行。 二、项目方案 2.1智能光伏储能并网电站 本电站系统目的在于拟建设中山铨镁能源科技有限公司储能并离网系统示范工程,通过接入办公楼宇的日常照明等真实负载,可演示离网状态下正常供电系统示范;分布式光伏多余电量进行储能示范;以及后台监控及能量调度等示范。 本项目拟建设的储能系统,系统由锂电池储能系统、控制系统、监控系统以及能量管理系统构成。其中控制系统可实现对分布式电源、负载装置和储能装置的远程控制,监控系统对分布式电源实时运行信息、报警信息进行全面的监视并进行多方面的

BMS储能系统用户手册(V1.0)-磷酸铁锂要点

储能电站电池管理系统 (BMS) 用户手册V1.0 (磷酸铁锂电池) 深圳市光辉电器实业有限公司

目录 1、概述?错误!未定义书签。 2、系统特点.............................................................................................................. 错误!未定义书签。 3、储能电站系统组成?错误!未定义书签。 4、电池管理系统主要组成 (4) 4.1 储能电池管理模块ESBMM ......................................................................... 错误!未定义书签。 4.1.1 ESBMM-12版本?错误!未定义书签。 4.1.2 ESBMM-24版本........................................................................... 错误!未定义书签。 4.2 电池组控制模块ESGU................................................................................ 错误!未定义书签。 4.3 储能系统管理单元ESMU ............................................................................... 错误!未定义书签。 5、安装及操作注意事项?错误!未定义书签。 19 附录A:产品操作使用界面?

锂电池储能技术及其在电力系统中的应用研究

锂电池储能技术及其在电力系统中的应用研究 陈蓓李劲齐亮上海电气集团股份有限公司中央研究院(200070) 陈蓓(1985年11月~),女,华东理工大学控制科学与工程专业毕业,博士。从事储能技术、电力电子方面的探索研究工作。联系邮箱:chenbei@https://www.doczj.com/doc/4012926707.html, 摘要:本文首先介绍了储能产业的国内外发展情况,然后对锂离子电池储能技术的研究现状进行了重点阐述,并对储能技术在电力系统中的应用情况进行统计,分析了锂离子电池储能技术的优势应用领域,列举了国内外较具代表性的锂离子电池储能示范工程。综合考虑规模等级、设备形态、技术水平和经济成本,锂离子电池储能技术具备大力推广的潜力,但还需克服技术难点,朝着高安全、长寿命、低成本的目标努力发展。 关键词:锂离子电池;储能技术;电力系统 中图分类号:TM911.14 Onlithium battery energy storage technology and its application in power system Abstract: In this paper, the development of the energy storage industry and the research of the lithium battery energy storage technology are discussed.By analyzing theapplications of the energy storage technologies in power system, the domain application of lithium battery energy storage technologyareinvestigated, and some representative lithium battery energy storage demonstration projects are given. Considering the scale level, the device forms, technology and economic cost, lithium battery energy storage technology has the potential to promote, but also need to overcome technical difficulties toward high safety, long life, and low-cost development goal. Key Words: lithium battery; energy storage technology; power system 引言 日益突出的环境问题和资源问题促进了新能源的迅猛发展,目前,这些可再生能源的发展面临电力品质差和并网难的瓶颈问题。同时,现阶段用户对电能质

铅酸电池储能系统设计方案设计[有集装箱]

技术方案

2014年1月 目录 目录 (2) 1 需求分析 (3) 2 集装箱方案设计 (3) 2.1 集装箱基本介绍 (3) 2.2 集装箱的接口特性 (5) 2.3 系统详细设计方案 (7) 2.4 集装箱温控方案 (14) 3 电池组串成组方案 (16) 3.1 电池组串部及组间连接方案 (18) 3.2 系统拓扑图 (19) 4 蓄电池管理系统(BMS) (20)

4.1 BMS系统整体构架 (20) 4.2 BMS系统主要设备介绍 (22) 4.3 BMS系统保护方式 (24) 4.4 BMS系统通信方案 (25) 1需求分析 集装箱式铅酸蓄电池成套设备供货围包括铅酸蓄电池、附属设备、标准40尺集装箱、备品备件、专用工具和安装附件等。 每个标准40尺集装箱含管式胶体(DOD80 1200次以上)或富液式(DOD80 1400次以上)免维护铅酸蓄电池、电池架及附件、电池管理系统(含外电路)、电池直流汇流设备、设备间的连接电缆及电缆附件(包括铜鼻、螺栓、

螺母、弹垫、平垫等)、动力及控制信号接口等。 根据标书要求,综合铅酸电池特性,对于储能系统进行如下设计: 每3个标准40尺集装箱承载2MWh,每个集装箱由336只2V1000Ah 管式胶体铅酸电池串联而成,电压672V,电池串容量672kWh。每3个集装箱并联到一台500kWh 储能双向变流器。三个电池堆的总容量可达2MWh,故本方案中三个集装箱为一单元,每个单元配置一套BMS电池管理系统,可监控每颗单体电池工作情况。集装箱中另含烟感探头、消防灭火器、加热器、摄像头、温湿度监测等设备,以保证铅酸电池安全稳定的工作环境,实现远程监控。 2集装箱方案设计 2.1集装箱基本介绍 根据项目要求,同时考虑电池堆的成组方式、集装箱辅助系统的设计、安装以及日常巡视和检修等各方面,选用40英尺标准集装箱。外部尺寸 :12192*2438*2591mm 。 本项目共需要42个40英尺标准集装箱。集装箱设计静态承重60t,最大起吊承重45t。 集装箱的主要任务是将铅酸电池、通讯监控等设备有机的集成到1个标准的40尺集装箱单元中,该标准单元拥有自己独立的供电系统、温度控制系统、隔热系统、阻燃系统、火灾报警系统、电气联锁系统、机械连锁系统、安全逃生系统、应急系统、消防系统等自动控制和安全保障系统。 铅酸电池安装在电池支架上,支架采用螺栓固定的方式安装在箱底。BMS柜及空调采用落地安装。动环监控柜采用壁挂式安装,部整合了智能控制单元。动力配电箱采用壁挂式安装方式。 集装箱动力供电线及环境设备监控电线采用走线的方式,表面无走线槽及走线管;蓄电池动力输出和BMS监控及接口线采用线槽式走线,方便维护。

工商业并离网储能系统典型设计方案精编版

工商业并离网储能系统典型设计方案 太阳能并离网储能系统广泛应用于工厂、商业等峰谷价差较大、或者经常停电的场所。系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、汇流箱,太阳能并离网一体机、蓄电池组、风力发电机、负载、电网等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过太阳能控制逆变一体机给负载供电,同时给蓄电池组充电,多余的电还可以送入电网;在无光照时,由电网给负载供电;当电网停电时,由蓄电池通过逆变一体机给负载供电。 并离网光伏储能发电系统示意图 一、系统主要组成 (1) 太阳电池组件 是太阳能供电系统中的主要部分,也是太阳能供电系统中价值最高的部件,其作用是将太阳的辐射能量转换为直流电能;

(2) 太阳能并离网一体机 主要功能分为2部分,MPPT太阳能控制器和双向DC/AC变流器,其作用是对太阳能电池组件所发的电能进行调节和控制,对蓄电池进行充电,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。同时把组件和蓄电池的直流电逆变成交流电,给交流负载使用,在适当的时候,电网也可以向蓄电池充电。 (3) 蓄电池组:其主要任务是贮能,以便在电网停电时保证负载用电。 二、主要组成部件介绍 2.1 太阳电池组件介绍 单晶硅 Mono-Crystalline多晶硅 Poly Crystalline薄膜 Thin film 太阳电池组件是将太阳光能直接转变为直流电能的阳光发电装置。根据用户对功率和电压的不同要求,制成太阳电池组件单个使用,也可以数个太阳电池组件经过串联(以满足电压要求)和并联(以满足电流要求),形成供电阵列提供更大的电功率。太阳电池的发电量随着日照强度的增加而按比例增加。随着组件表面的温度升高而略有下降。随着温度的变化,电池组件的电流、电压、功率也将发生变化,组件串联设计时必须考虑电压负温度系数。

储能系统方案.doc

序 术语 定义 号 1 单体蓄电池, Cell 由电极和电解质组成,构成蓄电池组的最小单元,能将所获得的电 能以化学能的形式贮存并将化学能转为电能的一种电化学装置。 2 电池模块 ,Battery Module 用电气方式连接起来的用作能源的两个或者多个单体蓄电池。 3 电池簇 ,Battery Cluster 由若干个电池模块串联,并与电路系统相联组成的电池系统,电路 系统一般由监测、保护电路、电气、通讯接口及热管理装置等组成。 4 电池堆 ,Battery Array 由连接在同一台能量转换系统( PCS )上的若干个电池簇并联而成的 可整体实现功率输入、输出的电池系统,并受后台监控系统控制。 电池管理系统 ,Battery 用于对蓄电池充、放电过程进行管理,提高蓄电池使用寿命,并为 5 用户提供相关信息的电路系统的总称,由 BMU 、MBMS 和 BAMS 等管理 Management System,BMS 单元组成,可根据储能系统配置选用两层或三层架构。 具有监测电池模块内单体电池电压、温度的功能,并能够对电池模 6 电池管理单元 ,Battery 块充、放电过程进行安全管理,为蓄电池提供通信接口的系统。 BMU Management Unit, BMU 是电池管理系统( BMS )的最小组成管理单元,通过通信接口向电池 簇管理系统( MBMS )提供电池模块内部信息。 是由电子电路设备构成的实时监测与管理系统, 有效地对电池簇充、 电池簇管理系统 ,Main 放电过程进行安全管理,对可能出现的故障进行报警和应急保护处 7 Battery Management 理,保证电池安全、可靠、稳定的运行。 MBMS 是电池管理系统的中 System,MBMS 间层级,向下收集电池管理单元( BMU )信息,并向上层电池堆管理 系统( BAMS )提供信息。 电池堆管理系统 ,Battery 是由电子电路设备构成的实时监测与管理系统,对整个储能电池堆 8 Array Management System, 的电池进行集中管理,保证电池安全、可靠、稳定的运行。 BAMS 是 BAMS 电池管理系统的最高层级,向下连接接电池簇管理系统( MBMS )。 9 电池荷电状态 ,State of 电池当前实际可用电量与额定电量的比值。 Charge,SOC 10 电池健康状态 ,State of 电池当前可充放电总电量与额定电量的比值。 Health,SOH 11 能量转换系统 Power 实现电池与交流电网之间双向能量转换的装置,其核心部分是由电 Conversion System,PCS 力电子器件组成的换流器。 后台监控系统 , Supervisory 对储能系统、外部电网、负载进行监测和协调控制的系统平台,由 12 Control And Data BAMS 或 MBMS (二层构架时)与其进行通信,完成储能电池堆的信息 Acquisition, SCADA 传输和后台控制。

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