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
、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，内部整合了智能控制单元。动力配电箱采用壁挂式安装方式。
集装箱内动力供电线及环境设备监控电线采用内走线的方式，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。
集装箱外形图如下所示。
方安案1：采用侧维护门型式
方案二：采用一侧维护门型式
集装箱储能项目外型图
2.2集装箱的接口特性
2.2.1集装箱机械接口特性
集装箱可满足满载情况下整体起吊的要求。集装箱整体采用螺栓安装固定方式，方便移动。螺栓固定点与整个集装箱的非功能性导电导体（集装箱金属外壳等）可靠联通，同时，以铜排的形式向用户提供2个符合电力标准要求的接地点。集装箱的防护等级为IP54。
固定方式如下图所示。
2.2.2集装箱电气接口特性
集装箱内部自身设备采用双重供电模式。一种为交流供电模式，接口为380V交流；另一种为直流独立供电模式，为集装箱环境支持设备和通讯监控设备提供可靠的电力保障。正常情况下箱体电源供应取自外部的交流电源，当外部电源供应发生故障时，自动切换至直流独立供电模式，从铅酸电池获取动力电源。
储能系统提供电压为672V（胶体铅酸蓄电池，2V1000AH，336只串联）的正负极直流电力输入输出接口。
箱内BMS采用RS485接口或CAN接口同外部PCS进行通信，采用以太网接口或485接口同后台监控进行通信，提供蓄电池状态信息、报警信息、集装箱
环境监测信息，并具备“四遥”功能。
动力及监控通信电缆的进出线方式均为下进下出。动力线及监控线分开走线。动力线采用2根1*300mm2的RVV22的线缆；RS485与以太网使用线缆为标准的带屏蔽层的双绞线。
2.2.3集装箱通讯接口特性
集装箱采用统一的对外通信接口，包含两个RS485（ModbusRTU）接口和2个工业以太网接口，以及一个CAN接口。通信接口的型式、性能和技术指标如下：1）RS485：接口采用标准RS485电气规范接口。规约采用ModbusRTU 模式；物理层通讯口采用RS485，采用屏蔽双绞线做通讯介质；通讯口链路波特率可选用2400、4800、9600和19200，缺省选用9600；链路传输模式为1主多从半双工。BMS 做主机，PCS做从机。
2）以太网：接口采用RJ-45端口，10/100Base-T。通信规约文本采用标准MODBUSTCP/IP协议；BMS为服务器，SCADA监控后台为客户端，服务端口号为 502；BMS启动后需要在502建立服务侦听，监控后台根据需要BMS建立连接或断开连接。
3）CAN：预留CAN接口，采用带屏蔽层的双绞线，可同PCS及后台监控系统通信。
2.3系统详细设计方案
2.3.1接地方案
集装箱提供螺栓安装固定方式。螺栓固定点可与整个集装箱的非功能性导
电导体（正常情况下不带电的集装箱金属外壳等）可靠联通，同时，集装箱以
铜排的形式向用户提供2个符合最严格电力标准要求的接地点，向用户提供的
接地点必须与整个集装箱的非功能性导电导体形成可靠的等电位连接，接地点
位于集装箱的对角线位置。非功能性导电导体接地点参考如下图所示。接地系
统中导体的有效截面积不小于250mm2。接地电阻小于2Ω。
集装箱内部有接地铜排，BMS柜，动环监控柜等的地线接至内部接地铜排上，箱内接地铜排通过250mm2导线接至外部铜排上，外部铜排接至接地扁钢
。
接地铜排示意图如下。
接地扁钢尺寸：40*5*3000mm。
2.3.2防雷系统
在电源线路上安装有智能防浪涌保护模块，并带有辅助报警开关，一旦发生雷击可通过监控平台发出对外报警信号。监控系统实时监测防雷器信号，一旦发生报警，系统自动切换到相应的监控界面，同时产生报警事件及有相应的处理提示。防雷模块具备差模和共模保护能力。
通信线路防雷：BMS同后台监控设备及PCS通信线路使用专用通信线防雷器，防雷器安装在BMS柜中。
防雷系统通过接地扁钢或接地圆钢连接至集装箱给用户提供的不少于2个的接地铜排上。
2.3.3集装箱设备供电系统
集装箱供电采用动力配电箱，电源供应为外部380V交流供电，每个集装箱的用电负荷容量为20kW。正常工作时所有的供电均由外部交流电提供，当出现故障时，将自动切换到独立供电系统。动力配电箱主要为空调、排氢扇、声光报警器、插座供电，动环境监控模块，BMS提供交流电。
动力配电箱供电示意图如下图。
动力配电箱
空调供电
排氢扇供电
备用
插座供电动环监控模
块
BMS
应急灯
动力配电箱布置图如下所示。
2.3.4照明系统设计
照明灯使用LED防爆灯，供电电源采用直流24V，由动环监控模块供给。照
明灯与门禁系统联动，当打开门时，照明灯自动亮，门关闭时，照明灯自动断灭。此外，有独立的照明控制开关来控制灯的亮灭，管理人员可在现场用手动开关进行控制。当系统出现故障导致交流供电中断时，独立供电系统将提供电源供应使得照明灯亮起。照明系统具有防爆功能，为集装箱内部的监控提供一个良好的照明环境。
2.3.5温湿检测系统设计
集装箱内部环境温湿度对设备正常运行有重要影响。因此在集装箱的两头位置，分别安装一个温湿度报警器，实时监测集装箱内的温度和湿度值，一旦发现温度和湿度超过设定的数值将启动空调进行温湿度的控制，当温湿度超过设定的最高报警值时，且时间超过10分钟，则启动报警器。定向后台监控传送过温及湿度过高报警信息。
集装箱默认温度一级控制数值为30摄氏度，二级报警值为45摄氏度。
集装箱默认湿度一级控制数值为80%，二级报警值为95%。
通过在集装箱重要部位安装温湿度报警器对环境温湿度实现监测，既可在温湿度报警器表面实时看到当前的温度和湿度数值，亦可通过电池管理系统将数据上传远程监控平台，进行温湿度的远程实时监测。
温湿度报警器供电由动环监控模块的输出提供。
2.3.6报警系统设计
系统具有报警系统，可以对火灾及雷击进行报警。在集装箱的顶部两端分别安装一个声光报警灯，安装方式为螺栓固定安装。能够为外界提供比较明显的信息，从而起到预警作用。同时通过电池管理系统将数据上传远程监控平台，进行远程报警监测。
声光报警器供电由动环监控模块提供，电压为直流24V。
2.3.7消防系统
消防系统由烟感探测器、温湿度报警器、声光报警器、手动干粉灭火器组成。该系统带有温度传感器，在温度达到报警值，或者检测到烟雾时，系统可以实现自动声光报警，提示进行手动灭火。
2.3.8隔热阻燃系统
本集装箱设计采用高品质隔热阻燃系统，全天候应对使用现场的各种
情况。隔热阻燃材料采用岩棉，既能够保持集装箱的温度，又具有优良的阻燃性能。
2.3.9电气连锁系统
集装箱内配置烟雾传感器、温湿度报警器等安全设备，烟雾传感器和温湿度报警器和系统的控制开关形成电气连锁，一旦检测到故障，集装箱通过声光报警和远程通信的方式通知用户，同时，切掉正在运行的电池成套设备。防止电气事故的发生。
2.3.10机械连锁系统
集装箱在室外露天条件下不会被偷盗者打开，可保证在偷盗者试图打开集装箱时产生威胁性报警信号，同时，通过远程通信方式向后台报警，该报警功能也可由用户手动屏蔽。
2.3.11安全逃生
集装箱内有明确的安全逃生通道标示。一旦发生危险，人员可以根据安全标示迅速逃离现场，并且可手动控制报警系统通知用户和手动切掉正在运行的成套电池设备。
逃生通道标志使用圆形夜光方向牌贴于地上。
逃生通道标志如下图所示。
逃生示意图如下图所示。
2.3.12应急系统
当蓄电池完全失去电力情况下并且门打开的情况下，应急灯将亮起。应急灯由动环监控模块控制，当动环监控模块完全失去电力时，应急灯亮起。
2.3.13独立供电系统
动力配电箱使用1路单独的直流供电电源向动环监控设备、BMS和照明灯独立供电。此系统可以保证当外部供电故障时，保证动环监控模块和BMS继续工作，向集中监控系统上传信息；同时照明灯正常工作，保证箱内照明需求。
2.3.14湿度控制系统
集装箱为一个封闭的空间，如果内外温差较大，会在集装箱内部产生凝露，影响电气的安全性，温湿度传感器监控箱内湿度，当湿度超过80%，空调将启动除湿功能，使箱内湿度降至40%的安全范围内。
2.3.15排氢系统
集装箱内铅酸电池会泄露少量的氢气，因此需要及时排出氢气。排氢扇、氢气传感器和动环监控模块共同组成了排氢系统。氢气传感器动态检测氢气浓度，把氢气浓度信号传输给动环监控模块，如果氢气浓度超标，动环监控模块发送控制信号，启动排氢扇，进行排氢。排氢门窗自动控制，排氢路线如下图绿色线所示。
2.3.16动环监控系统设计
总体方案
集装箱监控系统采用一体化监控模块监控环境因素与安全状况，包括温度、湿度、消防、防盗等。当检测到该状态量超过设定的安全阈值，系统将通过RS485 方式上报给BMS，然后BMS在上报给SCADA。
监控系统总体方案框图如下。
功能描述
1)一体化监控模块实时采集温度、湿度、烟感传感器，达到预定阈值将同时产生声光告警，启动集装箱警报系统，同时把告警状态上报给BMS；
2)一体化监控模块实时监测内部电源220V状态，一旦220V掉电，将自动开启应急电源系统；
3)一体化监控模块可根据门禁控制机柜照明灯，任何一个门打开，照明灯亮，所有门关闭，照明灯灭。
4)一体监控模块实时监控空调状态，可以远程监控空调的加热和制冷状态。
5)一体监控模块可以实时控制排风扇进行集装箱换气。
动环监控模块
动环监控模块安装在动环监控箱内，主要完成监控信号采集输入和设备控制信号输出功能。动环监控箱内部供电如下图所示。
采集的信号为：箱内数字温湿度传感器信号，烟雾传感器信号，门禁信号，氢气传感器信号，箱外温度信号，雷击报警信号。输出控制信号分别为：声光报警器信号，空调控制信号，排氢风机控制信号，加热设备控制信号（预留）。模块功能框图如下所示。另外，预留3路模拟信号输入接口，预留3路开关量输入输出。预留1路485通信端口。
2.4集装箱温控方案
集装箱使用保温材料进行密封，同空调设备制冷设备和动环监控模块共同组成了完善的温控系统。当集装箱内部空气温度超过第一级设定值时（出厂默认设置35℃），将进行温度过高预警，预警信号通过声光报警和远程报警的形式传送；当集装箱内部空气温度超过第二级设定值时（出厂默认设置45℃），将从电气上切除整个集装箱并进行声光报警和远程报警；温度报警和保护阈值可由用户设置，出厂时，所有设备的初始设置值完全相同。
集装箱内布置336只电池温度传感器，2只集装箱内温度传感器，1只外部
温度传感器，15kw空调主机（采用半导体制冷元件，陶瓷制热元件，总制热功率15kw，制冷5kw）。通过综合内外温度传感器采集到的温度，进行智能判断，提供最佳的节能方案。
本集装箱有339个温度采样点；温度调控设备，执行温度调节控制。本温控方案温度调控设备采用1 台空调制冷和加热膜进行升温。具体温度控制策略如下：
1.由待机状态起机模式：当集装箱内温度低于0℃时，空调启动加热, 持续加热到10℃，然后允许电池进入正常的工作状态，即充放电状态。
2.正常运行状态模式：当集装箱内温度低于5℃时，启动加热；当集装箱内温度高于30℃时，启动制冷。温控系统保持集装箱内温度维持在 5~30℃。
本系统选用的SC系列空调一体机是一款节能型空调，除了具备机房专用空调的高能效比、高显热比的节能效果外，还把自然冷源制冷（热管系统）集成机械制冷（压缩机系统）于一体，实现双循环制冷模式，根据基站内部的热负荷以及外界环境温度智能地选择工作模式，实现最优的节能效果，可确保40英尺标准集装箱空间在分钟内从零下30度上升到0度以上。在空调机组的冷凝器进、出风口四周贴15mm厚保温棉，保温棉应粘贴平整、牢固，粘贴完毕后在保温棉与机组接缝的内框、保温棉贴墙面及四边接口处打胶密封。用户可根据现场情况选择安装配件，配件包括室外进出风口遮雨罩（选配件）。防护网安装在遮雨罩入口处，可以防止可能的大型异物进入空调机组。
在出入风口处可以检测灰尘度，通过灰尘的多少，决定是否清洗防尘沙网。过滤网属于日常维护易损部件，其更换周期与机房密封状况以及清洁状况有直接的关系。通常情况下，为保证空调机的正常有效运行，过滤网每月检查一次，并在清洁状况较差时清洗。
型号为SC07-H1 具体配置如下
机组最大功率（kW ） 最大电流FLA （A ）
加热量(kW) 9 加热电流(A) 内循环风量(CMH) 4000 高*宽*深（mm ） 2000*900*700 重量（kg ） 220
3 电池组串成组方案
名称
成组单元 设备组成详图
容量
单体
采用2V1000Ah 管
式胶体铅酸蓄电池
2V1000Ah
2KWh 电池簇
24只2V1000Ah 管
式胶体铅酸
蓄电池串联组成一簇，
蓄电池
簇
48V1000h
48KWh
配备一台蓄电池监控模块。
蓄电池簇监控单元
电池组单元
14簇电池组串联组成一
组电池组单元，配备一台蓄电池组控制单元
电池组单元
672V/1000A h 672kWh
电池组控制单元
储能系统单元
3组电池组单元独立分两路接入一台双极式单级500KW PCS
构成一组储能单元，配备一台直流配电柜。电池管理系统BMU ，500KW ，
PCS
电池组单元
500KW/
直流配电柜
BMU
PCS
7MW/28MWh 储能系统14组500KW/
储能系统单
元并联构成
7MW/28MWh
储能系统
储能系
统单元
7MW/就地监
控系统
以上成组方案，充分考虑了电池多组并联时产生环流的问题，也充分考虑了系统的走线主载流量，电池簇内采用铜排联结，载流量500A，满足系统运行需求，在跨簇联结时采用铜线联结形式，载流量500A。系统设计多级开关保护，方便接线及系统控制。
3.1
连接件名称图片材质
电池间连接铜排外包绝缘护套
电池簇间相连铜排外包绝缘护套
层间联结铜排外包绝缘护套，通过
绝缘端子固定于支架侧
边
电池组出线固定于电池架侧方的接
线端子，外加绝缘护套。
BMS系统电压测试与均流线连结方案采用专用卡件与套于蓄电池端子，在电池组件连接时与铜排一同固定。
BMU单元固定采用镙丝直接固定于电
池簇支架一侧
3.2系统拓扑图
铜排联结，整体稳固体好，可能减少后续运行过程中由于振动及其它原因导致的接线端子松动现象。此外采用了全护套铜排及绝缘端子帽保护，提升电池组的安全绝缘等级。
下图表示了储能系统整体联方案，电池组间内部通过铜排连接。电池组至直流配电柜通过电缆连接，电缆通过底部电缆沟进入直流配电柜。BMS系统弱电走线与直流线路分开，减少干拢，弱电线路通过铁质线管引至直流配电柜或采用带屏蔽层电缆。
直流配电柜至PCS采用电缆经由电缆沟接入PCS直流侧输入断路器，BMMS 通信线缆经由电缆沟，通过铁质线管引入PCS和储能系统就地监控系统。
4蓄电池管理系统(BMS)
4.1BMS系统整体构架
本次BMS系统是根据大规模储能电池阵列的特点设计的电池管理系统，本系统使用铅酸电池为储能单元的储能电池阵列，用于监测、评估及保护电池运行状态的电子设备集合，包括：监测并传递铅酸电池、电池组及电池系统单元的运行状态信息，如电池电压、电流、温度、内阻以及保护量等；评估计算电池的荷电状态SOC、寿命健康状态SOH及电池累计处理能量等；保护电池安全等。
系统整体结构图
本BMS系统由ESMU、ESGU与BMM构成：
ESMU(Energy Storage System Management Unit)储能系统管理单元,该管理单元对BMM上传的电池实时数据进行数值计算、性能分析、报警处理及记录存储；每台ESMU管理两台ESGU模块。
ESGU(Energy Storage Battery Group Control Unit)电池组控制单元,ESGU 主要是对整组电池的运行信息收集，采集整组电池的总电压和电流，对电池组出现的异常进行报警和保护；每台ESGU管理14簇电池。
BMM(Battery Monitoring Module)蓄电池组监护模块,该单元集电池运行信息监测采集、自动充电、放电均衡管理、在线内阻测试、故障诊断等功能于一体。每个模块可以管理一簇（24只）单体蓄电池。每组电池单元对应14簇电池，14台BMM。
该BMS系统有如下特点：全面电池信息管理，在线SOC诊断，无损主动均衡充电管理，系统保护功能，热管理功能，自我故障诊断与容错技术，专业的负荷联动控制及优化，灵活的模块化设计。
4.2BMS系统主要设备介绍
电池监测模块
该单元集电池运行信息监测采集、充电均衡管理、故障诊断等功能于一体。设计紧凑合理，高度集成，各单元间采用隔离技术绝缘性能好，可靠性、安全性高。
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）。
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
风帆蓄电池储能技术说明书.
太阳能、风能系统 储能用铅酸蓄电池 技术说明书 风帆股份有限公司工业电池分公司
目录 安全注意事项 (3) 一、概要................................................................................... 错误！未定义书签。 1.风帆储能电池特点 (4) 2.风帆储能电池用途 (4) 3.风帆储能电池使用环境 (4) 二、风帆储能电池的规格型号 (4) 1.名称的组成及其意义 (4) 2.风帆储能电池规格表 (5) 三、风帆储能电池的构造 (5) 四、风帆储能电池的充放电特性及参数........................................... 错误！未定义书签。 1.充放电技术要求及参数...................................................... 错误！未定义书签。 2.充电特性及曲线 (8) 3.放电特性及曲线 (8) 五、风帆储能电池的自放电特性、补充电及寿命 (10) 1.自放电特性及补充电.......................................................... 错误！未定义书签。 2.使用寿命.............................................................................. 错误！未定义书签。 六、风帆储能电池深放电后的充电恢复特性 (12) 七、风帆储能电池的使用注意事项 (12) 1.关于充电.............................................................................. 错误！未定义书签。 2.关于放电.............................................................................. 错误！未定义书签。 3.安装注意事项...................................................................... 错误！未定义书签。 4.日常检查及维护保养........................................................ 错误！未定义书签。3 5.关于贮存............................................................................ 错误！未定义书签。4 6.废弃蓄电池的处置.............................................................. 错误！未定义书签。
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。
史上最全储能系统大盘点
史上最全储能系统大盘点 2015-05-04 10:30:10来源：无所不能作者：严同 导读：谈到储能，人们很容易想到电池，但现有的电池技术很难满足电网级储能的要求。实际上，储能的市场潜力非常巨大，根据市场调研公司Pike Research的预测，从2011年到2021年的10年间，将有1220亿美元投入到全球储能项目中来。 谈到储能，人们很容易想到电池，但现有的电池技术很难满足电网级储能的要求。实际上，储能的市场潜力非常巨大，根据市场调研公司Pike Research 的预测，从2011年到2021年的10年间，将有1220亿美元投入到全球储能项目中来。而在大规模储能系统中，最为广泛应用的抽水蓄能和压缩空气储能等传统的储能方式也在经历不断改进和创新。今天，无所不能(caixinenergy)为大家推荐一篇文章，该文章分析了目前全球的储能技术以及其对电网的影响和作用。 现有的储能系统主要分为五类：机械储能、电气储能、电化学储能、热储能和化学储能。目前世界占比最高的是抽水蓄能，其总装机容量规模达到了127GW，占总储能容量的99%，其次是压缩空气储能，总装机容量为440MW，排名第三的是钠硫电池，总容量规模为316MW。 全球现有的储能系统 1、机械储能 机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。 (1)抽水蓄能：将电网低谷时利用过剩电力作为液态能量媒体的水从地势低的水库抽到地势高的水库，电网峰荷时高地势水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电，效率一般为75%左右，俗称进4出3，具有日调节能力，用于调峰和备用。 不足之处：选址困难，及其依赖地势；投资周期较大，损耗较高，包括抽蓄损耗+线路损耗；现阶段也受中国电价政策的制约，去年中国80%以上的抽蓄都晒太阳，去年八月发改委出了个关于抽蓄电价的政策，以后可能会好些，但肯定不是储能的发展趋势。 (2)压缩空气储能(CAES)：压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，由电动机带动空气压缩机，将空气压入作为储气室的密闭大容量地下洞穴，当系统发电量不足时，将压缩空气经换热器与油或天然气混合燃烧，导入燃气轮机作功发电。国外研究较多，技术成熟，我国开始稍晚，好像卢强院士对这方面研究比较多，什么冷电联产之类的。 压缩空气储也有调峰功能，适合用于大规模风场，因为风能产生的机械功可以直接驱动压缩机旋转，减少了中间转换成电的环节，从而提高效率。
光伏储能一体化充电站设计方案
光伏储能一体化充电站 设 计 方 案 : 项目名称： 项目编号： 版本： 日期： … 拟制： ^ 审阅： 批准：
目录 1 技术方案概述 (3) 1.1 项目基本情况 (3) 1.2 遵循及参考标准 (4) 1.3 系统拓扑结构 (5) 1.4 系统特点 (6) 2 系统设备介绍 (7) 2.1 250K W并离网型储能变流器 (7) 2.1.1 EAPCS250K型储能变流器特点 (7) 2.1.2 EAPCS250K型并离网逆变器技术参数 (7) 2.1.3 电路原理图 (8) 2.1.4 通讯方式 (9) 2.2 50K_DCDC变换器 (9) 2.2.1 50K_DCDC变换器特点 (9) 2.2.2 50K_DCDC变换器技术参数 (10) 2.3 光智能光伏阵列汇流箱 (11) 2.3.1汇流箱简介 (11) 2.3.2汇流箱参数 (12) 2.4 光伏组件系统 (13) 2.4.1 270Wp光伏组件 (13) 2.5 60KW双向充电桩 (15) 2.5.1 60KW充电柱概述 (15) 2.5.2 充电桩功能与特点 (15) 2.5.3 EVDC-60KW充电桩技术参数 (16) 2.6 消防系统 (17) 2.7 微网能量管理系统 (17) 2.7.1 能量管理 (18) 2.7.2 光电预测 (19) 2.7.3 负荷预测 (19) 2.7.4 储能调度 (20) 2.7.5 购售计划 (20) 2.7.6 管理策略 (20) 2.8 动环监控系统 (22) 2.9 电池系统 (23) 2.9.1 电池组 (23) 2.9.2电池模组与电池架设计 (23) 2.9.3电池系统参数表 (24) 2.10 定制集装箱 (25) 3 设备采购信息介绍 (26)
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。
储能技术研究进展
储能技术研究进展 能源短缺和环境恶化是全球性问题，开发可再生能源，实现能源优化配置，发展低碳经济，是世界各国的共同选择。但是，可再生能源受天气及时间段的影响较大，具有明显的不稳定、不连续和不可控性。需要开发配套的电能储存装置，来保证发电、供电的连续性和稳定性。国外有关研究表明，如果风电装机占装机总量的比例在10%以内，依靠传统电网技术以及增加水电、燃气机组等手段基本可以保证电网安全。但如果所占比例达到20%甚至更高，电网的调峰能力和安全运行将面临巨大挑战。储能技术在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题，可以实现新能源发电的平滑输出，能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化，使大规模风电及太阳能发电方便可靠地并人常规电网。 现有的储能技术主要包括物理储能、电化学储能、电磁储能、氢储能、相变储能和热化学储能等类型。其中，物理储能、电化学储能、电磁储能和氢储能主要储存电能，物理储能包括抽水储能、压缩空气储能级飞轮储能等；电化学储能包括铅酸、锂离子、镍镉、液流和钠硫等电池储能；电磁储能包括超导储能和超级电容储能；为了实现氢储能完整的转换链，就要从氢气的制取、储存、发电等方面整体规划，在关键技术上进一步突破。而相变储能和热化学储能主要储存热能或由电能转化的热能，相变储能按材料的组成成分可分为无机类、有机类（包括高分子类）以及复合类储能材料；热化学储能基于热化学反应，而热化学反应体系主要包括金属氢化物体系、氧化还原体系、有机体系、无机氢氧化物体系以及氨分解体系。 1. 物理储能 物理储能一般用于大规模储能领域，主要包括抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等，其中抽水储能是主要的储能方式。物理储能是利用天然的资源来实现的一种储能方式，因此更加环保、绿色，而且具有规模大、循环奉命长和运行费用低等优点。缺点是建设局限性较大，其储能实施的地理条件和场地有特殊要求。而且因为其一次性投资较高，一般不适用于小规模且较小功率的离网发电系统。 1.1 抽水储能 目前在电力系统中应用最广泛的一种物理储能技术，即为抽水储能。它是一种间接的储能方式，用来解决电网高峰与低谷之间的供需矛盾。水库中的水被下半夜过剩的电力驱动水从下水库抽到上水库储存起来，然后在第二天白天和前半夜将水闸打开，放出的水用来发电，并流入到下水库。即使在转化间会有一部分能量因此而流失，但在低谷时压荷、停机等情况下，使用抽水储能电站仍然比增建煤电发电设备来满足高峰用电而来得便宜，具有更佳的效果。除此以外，抽水
铅酸蓄电池原理和种类
铅酸蓄电池原理和种类 储能电池及器件是太阳能光伏发电系统不可缺少的存储能电能的部件，其主要功能是存储光伏发电系统的电能，并在日照量不足，夜间以及应急状态下为负载供电。常用的储能电池有铅酸蓄电池、碱性蓄电池、锂电池、超级电容，它们分别应用于不同场合或者产品中。目前应用最广是铅酸蓄电池，从19世纪50年代开发出来至今，已经有160余年的历史，目前衍生出很多种类，如富液铅酸电池、阀控密封铅酸电池、胶体电池，铅碳电池等。 一、工作原理及基本结构 铅酸电池是用铅和二氧化铅作为电池负极和正极活性物质，以稀硫酸为电解质的化学储能装置，具有电能转换效率高、循环寿命长、端电压高、安全性强、性价比高、安装维护简单等特点，目前是各类储能、应急供电、启动装置中首选的化学电源。铅酸电池的主要构成包括： 1.极板：正负极板均是以特殊的合金板栅涂敷上活性物质所得，极板在充放电时存储和释放能量，确保电池的容量和性能可靠。 2.隔板：是置放于电池正负极中间的一个隔离介质，防止电池正负极直接接触而短路的装置，不同类型的铅酸电池隔板材质不同，阀控类电池主要以AGM、PE、PVC 为主。 3.电解液：铅酸电池的电解液是用蒸馏水配制的稀硫酸，电解液在充放电时起到在正负极间传输离子的作用，因而电解液必须要没有杂质。 4.容器（电池壳盖）：电池包覆的容器，电解液和极板均在容器内，主要起支撑作用，同时防止内部物质外溢，外部物质进入内部结构污染电池。 二、种类及优势 铅酸电池的工作原理就是通过电化学反应，电能和化学能之间相互转化，电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。英语：Lead-acid battery 。 放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅。 充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。 铅酸蓄电池种类较多，应用在光伏储能系统中，比较多的有三种，富液型铅酸蓄电池、阀控式密封铅酸蓄电池、铅碳蓄电池等等。 2.1 富液型铅酸蓄电池
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
储能技术
储能技术 储能技术主要分为储电与储热。 储能技术主要分为物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、化学储能(如铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、锂离子电池)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能等)三大类。根据各种储能技术的特点，飞轮储能、超导电磁储能和超级电容器储能适合于需要提供短时较大的脉冲功率场合，如应对电压暂降和瞬时停电、提高用户的用电质量，抑制电力系统低频振荡、提高系统稳定性等;而抽水储能、压缩空气储能和电化学电池储能适合于系统调峰、大型应急电源、可再生能源并入等大规模、大容量的应用场合。 目前最成熟的大规模储能方式是抽水蓄能，它需要配建上、下游两个水库。在负荷低谷时段抽水蓄能设备处于电动机工作状态，将下游水库的水抽到上游水库保存，在负荷高峰时设备处于发电机工作状态，利用储存在上游水库中的水发电。其能量转换效率在70%到75%左右。但由于受建站选址要求高、建设周期长和动态调节响应速度慢等因素的影响，抽水储能技术的大规模推广应用受到一定程度的限制。目前全球抽水储能电站总装机容量9000万千瓦，约占全球发电装机容量的3%。 压缩空气储能是另一种能实现大规模工业应用的储能方式。利用这种储能方式，在电网负荷低谷期将富余电能用于驱动空气压缩机，将空气高压密封在山洞、报废矿井和过期油气井中;在电网负荷高峰期释放压缩空气推动燃汽轮机发电。由于具有效率高、寿命长、响应速度快等特点，且能源转化效率较高(约为75%左右)，因而压缩空气储能是具有发展潜力的储能技术之一。 目前储能方式主要分为三类:机械储能、电磁储能、电化学储能。 一、机械储能 机械储能包括:抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能。 1、抽水储能 抽水储能是在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上池水库，将电能转化成重力势能储存起来，在电网负荷高峰期释放上池水库中的水发电。抽水储能的释放时间可以从几个小时到几天，综合效率在70%~85%之间，主要用于电力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用等。抽水蓄能电站的建设受地形制约，当电站距离用电区域较远时输电损耗较大。 2、压缩空气储能 压缩空气技术在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中，在电网负荷高峰期释放压缩的空气推
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.wendangku.net/doc/008985008.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
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。
太阳能发电储能专用蓄电池
太阳能发电储能专用蓄电池 近年来，太阳电池的光伏发电技术得到了世界各国的高度重视。从欧美的太阳能光伏“屋顶计划”到我国的西部光伏发电项目。太阳能光伏发电已经显示了其强劲的发展势头。随着光伏发电技术的发展和低成本光伏组件的产业化，太阳能灯具、光伏电站和光伏户用电源，均要求蓄电池供应商能够提供全天候运行的蓄电池，而目前光伏系统多采用阀控式密封铅酸蓄电池（以下简称铅酸蓄电池缩写VRLAB）胶体铅酸蓄电池和免维护铅酸蓄电池（不是VRLA蓄电池）作为储能电源。耐候性是指蓄电池适应自然环境的特性。本文主要讨论自然环境下温度对蓄电池寿命、容量的影响及解决方法，以及储能铅酸蓄电池研究发展方向。上述三种产品在河北奥冠电源公司已批量生产，山东皇明太阳能公司做储能蓄电池已配套应用，现场试验效果很好。 一、温度对铅酸蓄电池寿命的影响 VRLA铅酸蓄电池受温度影响较大，按阿里纽斯原理，在大于40℃，温度升高10度，寿命降低一倍，寿命终止的主要原因是：硫酸电解液干涸；热失控；内部短路等。 1、硫酸电解液干涸 硫酸电解液作为参加化学反应的电解质，在铅酸蓄电池中是容量的主要控制因素之一。酸液干涸将造成电池容量降低，甚至失效。造成电池干涸失效这一因素是铅酸电池所特有的。酸液干涸的原因 1.1、气体再化合的效率偏低，析氢析氧、水蒸发 1.2、从电池壳体内部向外渗水 1.3、控制阀设计不当 1.4、充电设备与电池电压不匹配，电池电压过高、发热、失水、干涸而失效。
VRLA铅酸蓄电池受到上述四种因素的影响，其中后三种因素引起的失水速度随环境温度的上升而加快，从而加速了铅酸蓄电池以干涸方式失效。酸液干涸是影响VRLA铅酸蓄电池寿命的致命因素，VRLA蓄电池不适于在35℃以上高温条件下使用。 2、热失控 蓄电池在充放电过程中一般都产生热量。充电时正极产生的氧到达负极，与负极的绒面铅反应时会产生大量的热，如不及时导走就会使蓄电池温度升高。蓄电池若在高温环境下工作，其内部积累的热量就难以散发出去，就可能导致蓄电池产生过热、水损失加剧，内阻增大，更加发热，产生恶性循环，逐步发展为热失控，最终导致蓄电池失效。 VRLA铅酸蓄电池由于采用了贫液式紧装配设计，隔板中保持着10%的孔隙酸液不能进入，因而电池内部的导热性极差，热容量极小。VRLA 铅酸蓄电池之所以在高温环境下易发生热失控，是由于安全阀排出的气体量太少，难以带走电池内部积累的热量。热失控的巨热将使蓄电池壳体发生严重变形、胀裂、蓄电池彻底失效。 3、内部短路 由于隔膜物质的降解老化穿孔，活性物质的脱落膨胀使两极连接，或充电过程中生成枝晶穿透隔膜等引起内部短路。深放电之后的蓄电池，其吸附式隔板易出现铅绒或弥散型沉淀，或形成枝晶，导致正负极板微短路。 由于VRLA铅酸蓄电池的负极冗余设计，充电的初、中期充电效率比正极板充电效率高，所以在正极板析氧之前，负极已生成足够的绒面铅，用于使氧进行再化合。在制作蓄电池过程中，以负极活性物质的量作为控制因素，可以减缓电池性能的恶化。 除此而外，目前在铅酸蓄电池中还普遍采用添加剂，用以改善蓄电池性能，如添加锌、镉、锂、钴、铜、镁、等金属盐或氧化物。这些添加剂均为强电解质，在放电过程中其离子向负极迁移。这些金属离子起化合配位作用，降低形成硫酸铅的概率，既是形成了硫酸铅，也比较松软，易于软化或还原。在电池的使用中，应尽量保持温度恒定，避免温度的大起大落，减少枝晶析出产生的机会。
电池储能技术的原理及电池储能技术的特点和主要用途
电池储能技术的原理及电池储能技术的特点和主要用途 6月21日，位于镇江丹阳的110kV建山储能电站正式投运，该变电站是镇江储能电站重点建设项目之一。 为缓解谏壁电厂燃煤机组退役对镇江东部地区2018年夏季高峰期间用电的影响，江苏公司结合电化学储能电站建设周期短、布点灵活的特点，在镇江东部地区(镇江新区、丹阳、扬中)建设全世界最大规模的储能项目，包括在丹阳地区建设丹阳储能电站、建山储能电站，在扬中地区建设新坝储能电站、长旺储能电站、三跃储能电站，在镇江新区建设大港储能电站、五峰山储能电站、北山储能电站。 该项目电网侧总功率为101兆瓦，总容量为202兆瓦时，是世界范围内最大规模的电池储能电站项目，在分布式储能领域的探索实践具有示范作用，有望在全国储能产业推广。该项目建成后，可以为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应等多种服务，充分发挥电网调峰的作用，促进镇江地区电网削峰填谷，有效缓解今年夏季镇江东部电网供电压力。 据悉，本次投运的建山储能电站为功率为5兆瓦、电池容量10兆瓦时的储能电站示范项目。项目占地面积1.8亩，采用全预制舱式布置，通过10千伏电缆线路接入建山变10千伏母线电网侧。 另外，作为江苏电网“源网荷”精准负荷控制系统的重要组成部分，扬中地区的储能项目还配备智能网荷互动终端、防孤岛过程控制系统等设备，可对调度端达到毫秒级响应，实现故障的快速切除。 电池储能技术介绍 1.电池储能技术的原理 储能技术是指通过物理或化学等方法实现对电能的储存，并在需要时进行释放的一系列相关技术。一般而言，根据储存能量的方式不同可将其分类为机械储能、电磁储能及电化学储能。机械储能又可划分为抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能。电磁储能主要包括超导
第六章[1].储能用蓄电池--周庆申
储能用蓄电池
圣阳集团
周庆申
目录
一、光伏系统简介 二、储能用蓄电池 三、储能用铅酸蓄电池 四、储能用阀控铅蓄电池 五、储能用铅蓄电池技术特性 六、储能用铅蓄电池选择
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一、光伏系统简介
太阳能是一种可永续利用的清洁能源， 太阳能是一种可永续利用的清洁能源， 有着巨大的开发应用价值。 有着巨大的开发应用价值。 太阳能光伏发电技术的开发始于20 20世纪 太阳能光伏发电技术的开发始于20世纪 50年代 年代， 50年代，随着全球能源供求趋紧和环境 保护呼声日益高涨， 保护呼声日益高涨，太阳能光伏发电作 为一种可持续的能源， 为一种可持续的能源，近年来得到迅速 发展。 发展。
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一、光伏系统简介
国际上最近10年太阳电池及组件生产的年平均增 国际上最近10年太阳电池及组件生产的年平均增 10 长率达到33% 最近5年的年平均增长率达到43 33%， 长率达到33%，最近5年的年平均增长率达到43 ％，2006年世界太阳电池产量达到2500 MWp， 2006年世界太阳电池产量达到 ％，2006年世界太阳电池产量达到2500 MWp，累 计发货量达到8500 MWp。值得注意的是， 计发货量达到8500 MWp。值得注意的是，中国 2006年太阳电池的产量达到 年太阳电池的产量达到369.5 MWp， 2006年太阳电池的产量达到369.5 MWp，紧随日本 和德国之后，位居世界第三大光伏电池生产国。 和德国之后，位居世界第三大光伏电池生产国。 给出了1990 1990年以来世界一些国家和地区太阳 图1 给出了1990年以来世界一些国家和地区太阳 电池产量。在国际市场和国内政策的拉动下， 电池产量。在国际市场和国内政策的拉动下，中 国的光伏产业正在蓬勃兴起。 国的光伏产业正在蓬勃兴起。
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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。
锂电池储能系统技术要求
锂电池储能系统技术要求 1.产品清单 2.方案要求 2.1项目概况： 该项目为室内储能，系统应用场所为室内使用，应用场景主要为削峰填谷，PCS负载为100kW。 初步总体方案是： 装配总功率100kW的储能变流器（PCS），储能电池总装配电量为101.376k Wh，共为1个电池簇构成。
2.2系统拓扑图： 2.3储能电池： （1）电芯性能 电芯采用磷酸铁锂电芯，容量120Ah，标称电压3.2V，电芯月自放电率 ≤2%，电芯需通过GBT 31484-2015、GBT 31485-2015和GBT 31486-2015国家强检测试，安全性能符合国家标准。详细参数见电芯规格书。
2.4 BMS 功能要求 1）模拟量测量功能：能实时测量单体电压、温度，测量电池组端电压、电流等参数。确保电池安全、可靠、稳定运行，保证单体电池使用寿命要求，满足对单体电池、电池组的运行优化控制要求。 2）在线SOC诊断：在实时数据采集的基础上，建立专家数学分析诊断模型，在线测量电池的剩余电量SOC。同时，智能化地根据电池的放电电流和环境温度等对SOC预测进行校正，给出更符合变化负荷下的电池剩余容量及可靠使用时间。 3）电池系统运行报警功能：在电池系统运行出现过压、欠压、过流、高温、低温、通信异常、BMS异常等状态时，能显示并上报告警信息。 4）电池系统保护功能：对运行过程中可能出现的电池严重过压、欠压、过流（短路）等异常故障情况，通过高压控制单元
实现快速切断电池回路，并隔离故障点、及时输出声光报警信息，保证系统安全可靠运行。 为了保护的及时可靠，储能系统留备了2路硬节点，BMS检测到电池系统达到保护限制时，BMS通过干节点将保护限制值发送给PCS，禁止充放电。 5）通讯功能：系统可通过CAN与PCS进行通讯，通讯协议支持安科瑞PCS 通讯协议，与后台采用RS485方式进行通讯，通讯协议为标准Modbus协议。 6）热管理功能：对电池组的运行温度进行严格监控，如果温度高于或低于保护值，电池管理系统自动切断电池回路，保证系统安全。 7）自诊断与容错功能：电池管理系统采用先进的自我故障诊断和容错技术，对模块自身软硬件具有自检功能，即使内部故障甚至器件损坏，也不会影响到电池运行安全。不会因电池管理系统故障导致储能系统发生故障，甚至导致电池损坏或发生恶性事故。 8）BMS具备自诊断功能，对BMS与外界通信中断，BMS内部通信异常，模拟量采集异常等故障进行自诊断，并能够上报系统。 9）均衡功能：被动均衡，均衡电流最大200mA。 10）运行参数设定功能：BMS运行各项参数应能通过远程或本地在BMS或储能站监控系统进行修改，部分参数修改需密码确认。 11）本地运行状态显示功能：BMS能够在本地对电池系统的各项运行状态进行显示，如系统状态，模拟量信息，报警和保护信息等。 12）事件及日志数据记录功能：BMS能够在本地对电池系统的各项事件及日志数据进行一定量的存储10000条。 3、系统主要材料清单