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儲能科普之電池基礎(chǔ)知識

固德威光伏社區(qū) ? 來源:固德威光伏社區(qū) ? 2025-01-27 17:37 ? 次閱讀

利用這段時間給大家整理了五期儲能基礎(chǔ)知識的分享。

1、電池儲能系統(tǒng)ESS/BESS

電池儲能系統(tǒng)(Energy Storage System / Battery Energy Storage System )指以電化學(xué)電池為儲能載體,通過變流器進行可循環(huán)電能存儲與釋放的設(shè)備系統(tǒng)。主要包括儲能變流器(PCS)、電池系統(tǒng)(battery)、電池管理系統(tǒng)(BMS),能量管理系統(tǒng)(EMS)及其他。

2、電池系統(tǒng)的構(gòu)成

電芯(Battery Cell):電池系統(tǒng)的最小單元。

電池模組(Battery Module/Pack):一系列單個電池的標準封裝。

電池簇/架(Battery Cluster/Rack*):一系列電池模組組成的儲能單元。

3

、電芯質(zhì)量(A、B、C級電芯)

A級電芯是質(zhì)量最高的一類電芯,其電池材料、技術(shù)、儲能、穩(wěn)定充放電、規(guī)格、恒溫標準等都是行業(yè)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)標準。A級電芯一般由使用電芯的工廠直接向電芯制造商下訂單。電芯制造商根據(jù)工廠的生產(chǎn)能力和技術(shù)能力安排生產(chǎn)。經(jīng)過一系列電池片生產(chǎn)工序后,電芯最終被生產(chǎn)出來并交付給客戶。它具有以下特點:

1)高容量保持率:在多次充放電循環(huán)后,仍能保持較高的容量;

2)低內(nèi)阻:內(nèi)阻小意味著在放電過程中能量損失少,能夠更高效地為設(shè)備供電;

3)良好的一致性:同一批次的 A 級電芯在容量、電壓等參數(shù)上具有高度一致性;

4)高安全性:經(jīng)過嚴格的安全測試,包括過充、過放、短路、擠壓等測試。

4、電池容量(Ah)

儲能電池的容量通常以安培小時(Ah)表示,這是衡量電池存儲電量大小的基本單位。例如,如果一個電池標注為314Ah,這意味著在理想條件下(恒定電流),該電池可以在1小時內(nèi)放電完畢。然而,實際應(yīng)用中,電池的容量可能會因為多種因素而有所不同,如溫度、電池的老化程度等。而電池的能量(Wh)=電池容量 (Ah)×電池電壓 (V),譬如電池標稱容量為314Ah ,電池電壓為3.2V,即電池的標稱能量為1004.8Wh,一節(jié)電芯大概為1度電。

5、充放電倍率(C)

C用來表示電池充放電能力倍率。充放電倍率=充放電電流/額定容量,例如:額定容量為100Ah的電池用50A放電時,其放電倍率為0.5C。額定容量為100Ah的電池用200A放電時,其放電倍率為2C。1C,2C,0.5C是電池放電速率,表示放電快慢的一種量度。

6、電池荷電狀態(tài)(SOC)

電池荷電狀態(tài)(State of Charge),指的是電池中剩余的電荷的可用狀態(tài)。SOC=1,電池充滿電;SOC=0,電池放完電的狀態(tài),對電池SOC進行估算,避免電池出現(xiàn)過放電、充電現(xiàn)象,可以使電池壽命得以延長。

除SOC外,SOE(電池能量狀態(tài):State of Energy)也是一個重要的參數(shù),SOE則更側(cè)重于系統(tǒng)實際可用的能量,可以幫助用戶或系統(tǒng)更準確地了解當前電池系統(tǒng)或儲能系統(tǒng)的能量狀態(tài),從而做出更合理的充電、放電或使用決策。

7、電池放電深度(DOD)

電池放電深度(Depth of Discharge),是用來衡量電池放電量與電池額定容量之間的百分比。同一電池,設(shè)置的DOD深度和電池循環(huán)壽命成反比,放電深度越深,電池循環(huán)壽命越短。如圖,90% DOD循環(huán)次數(shù)為7000次,95%循環(huán)次數(shù)約6000次。

8、電池健康狀態(tài)(SOH)

電池健康狀態(tài)(State of Health),電池SOH以百分比的形式表征了電池當前的健康狀況。簡單來說,就是電池使用一段時間后,性能參數(shù)與標稱參數(shù)的比值。根據(jù)IEEE(電氣電子工程師協(xié)會)標準,電池使用一段時間后,電池充滿電時的容量低于額定容量的80%,電池就應(yīng)該被更換。

EOL(End of Life):電池的壽命結(jié)束,當電池的容量(SOH)下降到70%至80%左右時,可以被認為已經(jīng)到達EOL。

9、電池日歷壽命和循環(huán)壽命

日歷壽命是指電芯在儲存或放置不使用的情況下,其性能(如容量)隨時間下降的情況。即使電芯沒有經(jīng)歷充放電循環(huán),隨著時間的推移,電芯內(nèi)部會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致其性能逐漸下降。

循環(huán)壽命是指電芯在正常使用條件下,經(jīng)歷一定次數(shù)的充放電循環(huán)后,其容量下降到初始容量的某個百分比(通常為80%)時的循環(huán)次數(shù)。這是衡量電芯在重復(fù)使用過程中性能穩(wěn)定性的重要指標。電池的循環(huán)壽命直接決定了電池能夠帶來的經(jīng)濟價值,是電池除安全性外,最核心的性能指標。一般,高溫、高倍率以及寬DOD運行對鋰電池的循環(huán)壽命的衰減有加速的作用。

小結(jié)

以上是整理的關(guān)于電池部分的基礎(chǔ)知識,供大家參考學(xué)習,如有疑問,歡迎評論區(qū)留言探討~


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原文標題:儲能科普(一)電池基礎(chǔ)知識

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