磷酸铁锂电池储能系统防环流技术研究作者:贾磊磊来源:《中国新技术新产品》2017年第19期 摘 要:本文通过分析储能系统电路拓扑结构的特性、储能系统拓扑结构的原理,介绍了项目实施中磷酸铁锂储能系统电路拓扑结构防环流的各种措施、技术特性及优缺点比较。
关键词:磷酸铁锂;电池储能系统;环流;DC/DC电路
中图分类号:TM464 文献标识码:A
0.引言
磷酸铁锂电池系统在大规模成组使用中需要解决一致性差异引起的环流问题。环流是指在电池组内部存在较大的环路电流。因为电池内阻比较小,通常为毫欧级,电压差异即使为几伏,环路电流可达到几百安甚至上千安。这种电流会对电池产生冲击,影响电池系统的使用寿命,甚至可能引起严重的安全事故。因此,防环流技术成为大规模电池成组过程中需要重点解决的关键技术问题之一。
1.采取防环流技术原因
解决环流的根本方法是提高电池的一致性,但是因为材料、工艺等各种原因,不可能彻底解决一致性差异,因此需在其他方面采用相关的技术措施,降低一致性差异的影响。
通常在系统设计时考虑电池容量的选取和添加外部拓扑电路两种方式。采用大容量电池,可以减少电池并联的数量和电池总量,降低故障机率。电池组接入端的电路从环路中降低电流或者抑制电流,均是有效的解决方式。
电池组通常采用先并联再串联的方式,不但可以减少电池组的数量,而且可以减小环路电流,同时可以成倍的节省电池管理系统的数量,有利于成本的优化。
2.增加预充电阻方式
电池组接入系统时可采用预充功率电阻的方式。在回路中并联两个直流预充电接触器,将预充功率电阻和其中一个接触器串联,如图1所示。当此电池组退出维护后,会与其他电池组产生电压差。先闭合预充接触器,由于功率电阻的作用,可以有效降低其他电池组流入的电流,即环路电流。待此组与其他组电压平衡后,再闭合主接触器,并断开预充
接触器切除功率电阻,即可达到电路平衡。