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【大势所趋】能量信息化和分布式储能将推动能源互联共享时代的到来

2015-06-04 09:03来源:能源互联网微信关键词:能源互联网互联网+分布式储能收藏点赞

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能量流无秩序流动导致其有效利用率极低。这种能量源的不确定性与能量流与无秩序性,使得分布式储能成为解决上述能源互联网两大问题的支撑性基础。即,以分布式储能来平滑能量源的不确定性,并为能量的有序流动提供基础。

过去十年,我一直在针对分布式储能系统进行研发,采用能量信息化思想,以电池单元为能量单位将能量离散化,并采用网络化管控思想,将电池单元网络化互联成组,以电池网络拓扑动态可重构管控技术为手段实现了基于互联网技术的分布式能量管控,从而彻底解决传统电池管理中的关键问题,如效率、均衡、可靠性与安全性等问题。

在储能系统的安全性、可靠性和可管性方面,小容量单体电池成组有着大容量单体电池不可比拟的优势,众多应用实践均可证实这一观点。例如,特斯拉Model S 型号电动力汽车采用了8000 多节18650小容量单体电池。然而,如何管理大量单体电池成组后构成的储能系统是目前公认的技术难题。

首先,电池单体间具有无法避免的不一致性。其次,为了满足所需的电流、电压或功率要求,单体电池以固定的串联与并联形式直接成组,而这种沿用近三百年的刚性成组方式易导致系统的短板问题。第三,电池荷电状态 (stateof ge,SOC)的精确估计是进行有效电池管理的关键,而SOC 受到温度,电压,电流,老化程度及个体差异等多种因素的影响,并且SOC 与这些因素间呈现非线性关系,难以做到准确的测量和估算。

因此,基于能量信息化与互联网化管控的思想,以电池单元为能量离散化单位,将电池单元网络化互联成组,以电池网络拓扑动态可重构管控技术为手段,形成自适应、动态、可重构的电池网络,从而实现电池能量的信息化。

具体而言,单体电池通过物理开关器件组合形成可重构拓扑的电池网络,称为第一级分布式电池网络单元,其中信息采集传感器通过并行多路采集对每个电池元的电流、温度等信息进行对电池单体实时感知,通过摩尔定律发展速度的控制芯片在线精确估算电池的SOC 与健康状态(state of health, SOH)等信息,并形成网络拓扑控制策略,最后控制电子开关状态形成当前最优的电池网络拓扑。第一级分布式电池网络储能单元可以通过同样的网络化方法进一步形成第二级、第三级……以及更大规模的电池网络,以满足不同应用场景与领域的储能需求。这个技术获得了美国NSF(混合系统,智能系统和智能电网等)项目的资助。

原标题:【独家首发】能量信息化和分布式储能将推动能源互联共享时代的到来
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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