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储能项目中的电池系统集成设计
发布时间:2023-08-28
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1、磷酸铁锂电池系统方案配置,系统储能部件采用的磷酸铁锂电池(LFP)具有比能量高、更长的循环寿命、更大的充放电倍率和安全无污染等特点,已广泛应用于电动汽车、削峰填谷、调频、调峰、应急备用电源等储能领域。储能电池一般采用模块化的组成方式,由电芯组成模组,模组放于电箱内,电箱组成电池柜,成为一个储能单元。2.46MWh电池系统,由12个281.6kWh电池簇组成;每个281.6kWh电池簇由19个电池插箱串联而成,2MWh电池系统,由9个281.6kWh电池簇组成,每个281.6kWh电池簇由19个电池插箱串联而成。

2、电池簇集成设计,2.46MWh电池系统,每19个电池插箱构成一个电池簇,每6个电池簇接入1台630kW的PCS。2MWh电池系统,每19个电池插箱构成一个电池簇,每4-5个电池簇接入1台500kW的PCS,每一个电池簇通过一台高压箱(含BCU)控制电池功率的输入输出,通过对电芯的合理配置封装,实现了对电芯的有效管理和充分利用。

3、全钒液流电池系统方案配置,全钒液流电池安全、环保,循环寿命长,充放电特性良好,且各单节电池均一性良好,但液流电池能量密度低,占用空间大,500kWh电池系统,由48组10.6kWh电池簇组成;每个10.6kWh电池簇由1个5.3kW钒电池模块组成。

4、电池管理系统设计,本工程单台2.46MWh电池集装箱内配置设计一套与电芯特性相匹配的储能电池管理系统(BMS),每套BMS系统分三级管理,分别为模组级BMU、电池簇级MBMS及单元电池系统级BAMS。

每层级BMS主要功能如下:
A.BMU(模组级,内置在模组内):监测单体电芯的电压、温度和单个模组电流、总电压等,并通过CAN协议向上级BMS实时传递以上信息,能够控制单体电芯的电压均衡性。
B.MBMS(电池簇级,内置在中控箱内):检测整簇电池的总电压、总电流,并通过CAN协议向上级BMS实时传递以上信息。能够显示电池充放电时容量、健康状态,对功率的预测、内阻的计算。控制继电开关和电池簇电压的均衡性。
C.BAMS(单元电池系统级):收集下层级MBMS信息,能够实时对电池剩余容量、健康状况进行预估。通过RS-485或Modbus-TCP/IP的方式与上位和外部系统进行通信,BMS管理系统框架通用设计如下图中所示,具体待下阶段深化设计。
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