1大規(guī)模儲能系統(tǒng)的應用場景

新能源電站，風力發(fā)電或者太陽能發(fā)電站，為了實現(xiàn)平抑輸出功率波動的目的，越來越多的發(fā)電廠開始配備儲能系統(tǒng)。

獨立儲能電站，隨著電力制度改革逐漸進入人們的視野，以倒賣電力為生的獨立儲能電站逐漸出現(xiàn)。

室內(nèi)儲能電站

2儲能電池管理系統(tǒng)（ESBMS）與動力鋰電池管理系統(tǒng)（BMS）的不同之處

儲能電池管理系統(tǒng)，與動力鋰電池管理系統(tǒng)非常類似。但動力鋰電池系統(tǒng)處于高速運動的電動汽車上，對電池的功率響應速度和功率特性、SOC估算精度、狀態(tài)參數(shù)計算數(shù)量，都有更高的要求。

儲能系統(tǒng)規(guī)模極大，集中式電池管理系統(tǒng)與儲能電池管理系統(tǒng)差異明顯，這里只拿動力鋰電池分布式電池管理系統(tǒng)與其比較。

2.1電池及其管理系統(tǒng)在各自系統(tǒng)里的位置有所不同。

在儲能系統(tǒng)中，儲能電池在高壓上只與儲能變流器發(fā)生交互，變流器從交流電網(wǎng)取電，給電池組充電；或者電池組給變流器供電，電能通過變流器轉(zhuǎn)換成交流發(fā)送到交流電網(wǎng)上去。

儲能系統(tǒng)的通訊，電池管理系統(tǒng)重要與變流器和儲能電站調(diào)度系統(tǒng)有信息交互關(guān)系。一方面，電池管理系統(tǒng)給變流器發(fā)送重要狀態(tài)信息，確定高壓電力交互情況；另一方面，電池管理系統(tǒng)給儲能電站的調(diào)度系統(tǒng)PCS發(fā)送最全面的監(jiān)測信息。如下圖所示。

儲能系統(tǒng)基本拓撲

電動汽車的BMS，在高壓上，與電動機和充電機都有能量交換關(guān)系；在通訊方面，與充電機在充電過程中有信息交互，在全部應用過程中，與整車控制器有最為詳盡的信息交互。如下圖所示。

電動汽車電氣拓撲

2.2硬件邏輯結(jié)構(gòu)不同

儲能管理系統(tǒng)，硬件一般采用兩層或者三層的模式，規(guī)模比較大的傾向于三層管理系統(tǒng)，如下圖所示。

三層儲能電池管理系統(tǒng)框圖

動力鋰電池管理系統(tǒng)，只有一層集中式或者兩分布式，基本不會出現(xiàn)三層的情況。小型車重要應用一層集中式電池管理系統(tǒng)。兩層的分布式動力鋰電池管理系統(tǒng)，如下圖所示。

分布式電動汽車電池管理系統(tǒng)框圖

從功能看，儲能電池管理系統(tǒng)第一層和第二層模塊基本等同于動力鋰電池的第一層采集模塊和第二層主控模塊。儲能電池管理系統(tǒng)的第三層，則是在此基礎上新增的一層，用以應對儲能電池巨大的規(guī)模。

打一個不是那么恰當?shù)谋确健Ｒ粋€管理者的最佳下屬數(shù)量是7個人，假如這個部門一直擴張，出現(xiàn)了49個人，那么只好7個人選一個組長，再任命一個經(jīng)理管理這7個組長。超越個人能力，管理容易出現(xiàn)混亂。

映射到儲能電池管理系統(tǒng)上，這個管理能力就是芯片的計算能力和軟件程序的復雜度。

2.3通訊協(xié)議有差別

儲能電池管理系統(tǒng)與內(nèi)部的通訊基本都采用CAN協(xié)議，但其與外部通訊，外部重要指儲能電站調(diào)度系統(tǒng)PCS，往往采用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議格式TCP/IP協(xié)議。

動力鋰電池，所在的電動汽車大環(huán)境都采用CAN協(xié)議，只是按照電池包內(nèi)部組件之間使用內(nèi)部CAN，電池包與整車之間使用整車CAN做區(qū)分。

2.4儲能電站采用的電芯種類不同，則管理系統(tǒng)參數(shù)差別較大。

儲能電站出于安全性及經(jīng)濟性考慮，選擇鋰離子電池的時候，往往選用磷酸鐵鋰，更加有的儲能電站使用鉛酸電池、鉛碳電池。而電動汽車目前的主流電池類型是磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池。

電池類型的不同，其外部特性差別巨大，電池模型完全不可以通用。而電池管理系統(tǒng)與電芯參數(shù)必須是一一對應的關(guān)系。不同廠家出品的同一種類型的電芯，其詳細參數(shù)設置也不會相同。

2.5閾值設置傾向不同

儲能電站，空間比較富裕，可以容納較多的電池，但某些電站地處偏遠，運輸不便，電池的大規(guī)模更換，是比較困難的事情。儲能電站對電芯的期望是壽命長，不要出故障。基于此，其工作電流上限值會設置的比較低，不讓電芯滿負荷工作。關(guān)于電芯的能量特性和功率特性要求都不要特別高。重要看性價比。

動力鋰電池則不同，在車輛有限的空間內(nèi)，好不容易裝下的電池，希望把它的能力發(fā)揮到極致。因此，系統(tǒng)參數(shù)都會參照電池的極限參數(shù)，這樣的應用條件對電池是惡劣的。

2.6兩者要求計算的狀態(tài)參數(shù)數(shù)量不同

SOC是兩者都要計算的狀態(tài)參數(shù)。但直到今天，儲能系統(tǒng)并沒有一個統(tǒng)一要求，儲能電池管理系統(tǒng)到底必須什么狀態(tài)參數(shù)計算能力。再加上，儲能電池的應用環(huán)境，空間相對充裕，環(huán)境穩(wěn)定，小偏差在大系統(tǒng)里不易被人感知。因此，儲能電池管理系統(tǒng)的計算能力要求相對低于動力鋰電池管理系統(tǒng)，相應的單串電池管理成本也沒有動力鋰電池高。

2.7儲能電池管理系統(tǒng)應用被動均衡條件比較好

儲能電站對管理系統(tǒng)均衡能力的要求非常迫切。儲能電池模組的規(guī)模比較大，多串電池串聯(lián)，較大的單體電壓差將造成整個箱體的容量下降，串聯(lián)電池越多，其損失的容量越多。從經(jīng)濟效率角度考慮，儲能電站很要充分的均衡。

又由于在充裕的空間和良好的散熱條件下，被動均衡能夠更好的發(fā)揮效力，采用比較大的均衡電流，也不必擔心溫升過高問題。低價的被動均衡，可以在儲能電站大展拳腳。據(jù)真鋰研究公布的2017年我國動力鋰電池裝機量預測，由于電動乘用車市場規(guī)模將在2017年超越電動客車市場規(guī)模，其對續(xù)航里程要求高，決定了其會采用三元鋰離子電池，由此三元鋰離子電池裝機量將由2016年的26.27%爬升至44%，相對的磷酸鐵鋰離子電池裝機量占比將由71.69%下降到55.16%，但是磷酸鐵鋰的在電動客車市場94%的地位仍不會動搖

2、電動客車推廣難在哪？

自從2016年工信部宣布暫停三元鋰離子電池客車列入《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄后，三元鋰離子電池逐步退出電動客車市場，磷酸鐵鋰離子電池迅速以94%占比稱雄電動客車市場，但其存在的四大問題不容忽視，首先是電池續(xù)航里程短，無法滿足一次充電單日行駛里程的要求;其次是車輛充電時間長，一次充滿電需耗時4-6個小時，制約了公交車運行效率;再者是動力鋰電池壽命短，通常為5-8年，直接影響了整車使用壽命;最后是動力鋰電池抗低溫能力弱，其理想工作溫度為0℃～60℃，一旦低于0℃，其充電容量將迅速下降，續(xù)航里程會持續(xù)縮短，因而不適合在北方市場推廣。

3、銀隆鈦酸鋰如何打敗磷酸鐵鋰？

銀隆鈦酸鋰同磷酸鐵鋰相同具有安全穩(wěn)定的屬性，但是它可以在以下三個方面勝過磷酸鐵鋰，首先是充電速度更快，可6分鐘就快速充滿電，同時對電池壽命無影響，極大的提升公交車運行效率;其次是抗低溫能力強，其理想工作溫度為-40℃～60℃，適合北方市場推廣;再者鈦酸鋰離子電池壽命據(jù)傳可達10年以上，可提升電動客車使用壽命，但貓哥此處質(zhì)疑鈦酸鋰離子電池用什么正極材料，可與鈦酸鋰做負極材料，一起實現(xiàn)長達10年以上的電池壽命