光伏经销商联盟
当前位置:首页 > 光伏资讯 > 储能 > 正文
韩华
史上最全储能电池参数详解
发表于:2018-11-09 16:42:47
来源:固德威光伏社区
 前言

光伏说到底是储能问题,储能说到底是电池问题。

——来自 逆变器厂家某临时工编辑(与正文作者无关)

近期小固先后举办了两期针对储能产品及应用的系统性培训。没看过的朋友点这里《小固座谈第1期——储能那些事儿 》

座谈会中发现,最受大家关注,同时也是最容易产生困惑的痛点是:储能电池及其配置。

小固本文,将详细介绍储能电化学电池主要性能参数,为您进行电池选型提供参考。

本文内容翔实,共涵盖:电池分类及特性、主要性能参数、储能应用分析、其他概念等内容,其中参数详解共涉及8大类,并对应阐述【小固解读】内容,相信一定对方便理解有帮助。

一、电池的分类及特性


从图表中,可看出电池的种类有很多,而现阶段应用比较广泛是铅蓄电池和锂电池;所以本次文章将着重给大家介绍这两种电池。

1铅酸(碳)电池铅酸电池可用于电力系统备用电源、太阳能风能发电储能系统、军事和航海设备备用电源、UPS备用电源,应急照明等。

铅炭电池是一种电容型铅酸电池,是从传统的铅酸电池演进出来的技术,它是在铅酸电池的负极中加入了活性碳,能够显著提高铅酸电池的寿命。


【小固解读】

目前铅酸电池由于其初期成本低,在充放电频次要求较低的项目得到广泛应用,例如通讯基站的备份电源等。同时由于铅蓄电池能力密度较低,续航时间短,自放电率高,循环寿命低等劣势,导致铅蓄电池在能源领域储能应用及电动汽车领域中占比逐渐降低。

2

锂电池锂电池由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,能量高、使用寿命长、重量轻等多种优点,广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统。

磷酸铁锂(LFP)电池

三元锂电池(NCM/NCA)电池

钴酸锂(LCO)电池

其他锂电池,例如锰酸锂,钛酸锂电池等



【小固解读】

此外,除了电芯材料不同会导致性能差异以外,电芯工艺类型也会有体现出明显不同:


注:上图来自沃太能源

二、电池主要性能参数


48V储能锂电池参数(派能US2000)

1Ah(安时数)反映电池容量大小的指标,如48V 100Ah表示电池的容量为4.8度电。

【小固解读】

标称电压和标称安时数,是电池最基本也是最核心的概念。

电量Wh=功率W*小时h=电压V*安时数Ah

2

C (电池放电C倍率)反映电池充放电能力倍率;充放电倍率=充放电电流/额定容量。


【小固解读】

表示放电快慢的一种量度。一般可以通过不同的放电电流来检测电池的容量。

例如电池容量为100A·h的电池用15A放电时,其放电倍率即为0.15C。

3

DOD (Depth of Discharge)放电深度指在电池使用过程中,电池放出的容量与电池额定容量的百分比。

【小固解读】

同一电池,设置的DOD深度和电池循环寿命成反比。当提升某一方面的性能,就会牺牲其他方面的性能。

如:DOD 80% 的情况下,锂电池循环寿命可达 6,000 ~ 12,000 次。


DOD与电池循环次数的关系

4

SOC(State of charge) 荷电状态表示电池剩余电量占电池额定容量的百分比。


5

SOH(State of Health)电池健康状态(包括容量、功率、内阻等),是电池从满充状态下以一定的倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值。

【小固解读】

简单来说,就是电池使用一段时间后性能参数与标称参数的比值,新出厂电池为100%,完全报废为0%,而根据IEEE标准,电池使用一段时间后,电池充满电时的容量低于额定容量的80%,电池就应该被更换。

6

三段式三段式一般指一种分三个阶段进行充电的装置,三段式充电是一个自动充电的过程,恒流、恒压和浮充是三段式充电的三个必须阶段。

铅酸电池的充放电策略为三段式:


7

BMS(Battery Management System)电池管理系统:

针对电池的状态监测、电池的均衡管理、电池的安全、数据的通信。

8

BMU(Battery Management Unit)电池模组能量管理系统多台电池管理系统。


BYD B-BOX

9

EMS( Energy Management System)能量管理系统

EMS主要用于微电网内部能量控制,维持微电网功率平衡以正常运行;满足中小型商用级储能系统的现场能量调度需求;满足大型储能系统会涉及到电网侧的调度。

【小固解读】

从级别上来看,BMS是作用于底层电池侧管理,而EMS是作用于微网系统的整体调度。

三、电池+户用光伏储能的应用

分为新装光伏系统和储能改造系统(AC耦合)两大类。


新装系统


改造系统

下期文章将会针对这两类项目中,电池容量如何选配等问题进行详细介绍,敬请关注。

四、电池的其他概念

1动力电池与后备电池动力电池适合长时间放电,应用于电动车电池、光伏储能电池等,但因极板少,化学接触面少,只能在0.1~2C速率下的放电。

后备电池用于停电后的后备供电使用,由于使用情况少,后备电池寿命可达8~10年,UPS就是典型。

2

锂电池梯次利用随着汽车电动化的崛起,锂电池使用量大大增加,电动车上退役下来的电池有着70~80%的电量,退役之后的磷酸铁锂动力电池可以作为储能电池使用3~5年。

直接报废并拆解回收的话,1吨磷酸铁锂的回收经济收益在1万元左右。

如果用作梯次利用,比如用于储能电站、通讯基站等,则收益可达3万~4万元。

极具商业化前景!(当然,电池厂家们对此已经足够重视,衍生出回收、租赁等多种合作模式。保险公司也加入进来,共同保证电池产品的高效利用。)

总结

随着电池成本的降低、电池能量密度、安全性和寿命的提升,储能将迎来更大规模的应用。

从全球市场来看,中国、美国、印度、日本、德国、法国、澳大利亚、韩国和英国将成为主要的储能市场。此外,在东南亚、非洲的发展中国家我们也看到电池储能的快速增长……

本文对电池相关参数进行了相关介绍,下一期,小固将推出《储能电池及其配置》(暂名),敬请关注。

读完本文,以下这些专业词汇,还记得多少?


“我还记得80%”

“再看一遍”

“全忘了”

“……”

固德威光伏社区  

关键词: 储能 电池 铅酸电池
0条 [查看全部]  相关评论
阳光电源
特变电工
炜业通
  • 日榜
  • 周榜
  • 月榜
电话: 010-68000822,68027865,68000906 欢迎投稿:[email protected] [email protected] 紧急或投诉:13811582057, 13811958157
京ICP备10028102号-1 电信与信息服务业务许可证:京ICP证120154号
地址:北京市朝阳区东四环中路远洋国际C座2204室 邮编:100026