梯次利用电池储能系统架构及控制策略

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.04.015

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (4): 81-84.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.04.015

梯次利用电池储能系统架构及控制策略

李峰

上海电气集团股份有限公司中央研究院, 上海 200070

收稿日期:2020-12-28 出版日期:2021-04-30 发布日期:2021-05-14
作者简介:李峰(1984—),男,工程师,主要从事电力电子技术及电池管理系统技术等研究。

Cascade Utilization Battery Energy Storage System Architecture and Control Strategy

LI Feng

Shanghai Electric Group Central Academy,Shanghai 200070,China

Received:2020-12-28 Online:2021-04-30 Published:2021-05-14

摘要/Abstract

摘要：

针对梯次利用电池的特性及在储能上应用存在的问题进行分析,提出了基于DC/DC变换器交错并联结构的梯次利用电池储能系统架构,给出了基于电池PACK剩余电荷的控制策略。同时,验证了所提系统架构和控制策略的可行性。其不仅兼顾了每一个电池PACK特性,而且相比组串式储能架构具有成本优势;降低了储能系统对电池PACK一致性的要求,模块化的结构可以根据系统容量、电池PACK容量进行灵活配置,并且提高了轻载情况下的系统效率,为梯次利用电池的商业化应用提供了一种新的储能方案。

关键词: 梯次利用电池, 交错并联, 系统架构, 控制策略, 储能系统

Abstract:

This paper analyzed the characteristics of the cascade utilization battery and the problems existing in the application of energy storage,a new cascade utilization battery energy storage system architecture based on DC-DC converter interleaved parallel structure was proposed,and the control strategy based on battery pack SOC was given.It also verified the feasibility of the system architecture and control strategy.The architecture and control strategy not only take into account the characteristics of each battery pack,but also have the cost advantage compared with the series energy storage architecture.The requirements of battery pack consistency for energy storage system are reduced.The modular structure can be flexibly configured according to the system capacity and battery capacity,and the system efficiency is improved under light load.It provides a new energy storage scheme for the commercial application of echelon battery.

Key words: echelon utilization of batteries, staggered parallel, system architecture, control strategy, energy storage system

中图分类号:

TM912

李峰. 梯次利用电池储能系统架构及控制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(4): 81-84.

LI Feng. Cascade Utilization Battery Energy Storage System Architecture and Control Strategy[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(4): 81-84.

图/表 3

参考文献 14

[1]	刘大贺, 韩晓娟, 李建林. 基于改进蝙蝠算法的梯次电池储能经济性分析[J]. 电器与能效管理技术, 2017(19):52-57.
[2]	徐虹卿, 张宇献, 邢作霞. 考虑风电不确定性的风电储能混合系统协调优化计算[J]. 电器与能效管理技术, 2019(9):53-70.
[3]	朱运征, 李志强, 王浩, 等. 集装箱式储能系统用梯次利用锂电池组的一致性管理研究[J]. 电源学报, 2018,16(4):80-86.
[4]	李娜, 刘喜梅, 白恺, 等. 梯次利用电池储能电站经济性评估方法研究[J]. 可再生能源, 2017,35(6):926-932.
[5]	刘念, 唐霄, 段帅, 等. 考虑动力电池梯次利用的光伏换电站容量优化配置方法[J]. 中国电机工程学报, 2013,33(4):34-44.
[6]	贾晓峰, 冯乾隆, 陶志军, 等. 动力电池梯次利用场景与回收技术经济性研究[J]. 汽车工程师, 2018(6):14-19.
[7]	VISWANATHAN V V, KINTNER-MEYER M. Second use of transportation batteries:Maximizing the value of batteries for transportation and grid services[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2011,60(7):2963-2970. doi: 10.1109/TVT.2011.2160378
[8]	WOOD E, ALEXANDER M, BRADLEY T H. Investigation of battery end-of-life conditions for plug-in hybrid electric vehicles[J]. Journal of Power Sources, 2011,196(11):5147-5154. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.02.025
[9]	刘璐, 李相俊, 贾学翠, 等. 梯次利用储能电池管理技术与试验应用[D]. 电力建设, 2016,37(1) 77-83.
[10]	刘格格. 微电网系统中梯次利用电池混合储能系统能量管理策略[D]. 武汉:湖北工业大学, 2020.
[11]	白恺, 李娜, 范茂松, 等. 大容量梯次利用电池储能系统工程技术路线研究[J]. 华北电力技术, 2017(3):39-45.
[12]	李娜, 白恺, 董建明, 等. 梯次利用电池储能系统一致性维护方法研究[J]. 中外能源, 2017,22(4):89-96.
[13]	宋峻竑. 电池柔性成组储能系统故障容错控制研究[D]. 北京:北京交通大学, 2018.
[14]	王维. 动力电池梯次开发利用及经济性研究[D]. 北京:华北电力大学, 2015.

梯次利用电池储能系统架构及控制策略

Cascade Utilization Battery Energy Storage System Architecture and Control Strategy

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 3

参考文献 14

相关文章 12

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	李娟, 张柳丽, 田刚领, 阮鹏. 预制舱式储能系统充放电安全荷电状态区间分析[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(4): 77-80.
[2]	李新元, 马骏, 高鹏, 于浩然, 林焱, 吕海超, 申振东. 基于相序自适应的三相电能质量调节装置[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(3): 61-67.
[3]	孔昱凯, 温步瀛, 朱振山, 唐雨晨. 含储能的孤岛微电网日前-日内协调优化运行[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(2): 65-74.
[4]	刘鑫, 牟龙华, 王俊凯. 下垂控制微电源的故障控制策略及等效模型^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 593(8): 1-6.
[5]	王瑶, 赵泽昆, 王福忠. 基于云模型的自动电压控制策略优化研究^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 593(8): 7-11.
[6]	谢志佳, 王佳蕊, 李德鑫, 孟涛. 储能系统参与电力系统调频经济性评估研究^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 590(5): 14-20.
[7]	饶宇飞, 曹晓璐, 杨海晶, 和萍, 李钊, 马涛. 储能系统接入对电力系统小干扰稳定影响研究^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 590(5): 35-43.
[8]	李德鑫, 王佳蕊, 张家郡. 降低弃光率的光伏储能系统需求研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(10): 36-40.
[9]	全慧, 杨水丽, 李相俊, 贾学翠, 马会萌. 改善配电网末端电压的分布式储能容量配置研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(10): 64-70.
[10]	赵静, 万瑞妮, 郭敏, 朱月. 电池储能系统在并网风电场运行中的协调控制研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(10): 71-76.
[11]	王俊杰, 孙嘉, 徐猛, 张谨奕, 郭霄宇, 张国强. 电源侧储能参与电网调频的容量配置研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(10): 84-89.
[12]	刘梦轩, 范栋琦, 金成. 基于模块化多电平变换器的混合型电力电子变压器及其控制策略的研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 586(1): 64-70.