科士达锂电池梯次借用处理计划,让废旧电池阐扬余热

科士达锂电池梯次借用处理计划,让废旧电池阐扬余热

2022-06-14 01:38:52 科士达 11

近年来,紧随场景问题的逐渐严峻,人类的暂住场景问题日渐凸显,世界各地怎样更好的进行场景庇护已变成现今各国一同的研发方向。新能源变成环保项目标主力军,新能源车辆也应运而生。成为中心部件的电池,人们的研发方神往往偏重于怎样更高的提升功能。


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而锂离子电池因拥有品质轻、体积小、能量密度高、循环寿命长、存储寿命长、一致性高、充放电电压平台很高 、能承受的场景热度并且无污染等好处而被全面运用于电动车辆上。

就单从现在我国的新能源车辆领域来说,从上面淘汰的动力电池经过探测,虽然其不应用于车载续航,但其储能本领仍具有较大的实用价值。

假设直接的进行拆解,如此是对电池剩余应用价值的较大耗费,这类淘汰的动力电池除了内部的化学活性下落部分外,电池内部的化学成份仍然完整,这类电池的剩余能量仍旧可以满足家庭的平常储能、散布式发电行业并且换电站、后备应急等储能设施的应用,紧随退伍锂电池二次借用技巧的进步和经济性的提升,锂电池的二次借用将会迅速成长,进而使锂电池的整个价值十足的阐扬借用。

从电动车辆中退伍下来的锂电池,存在较大的不一致性的问题。导致这类不一致的原因首要含盖如下几点:

(1)电池出厂功能的不一致,原资料的不匀称和生产工艺的差别造成电池的不一致性问题,这是主观构成的。

(2)电池出厂后所处场景的不同,比如不同的场景热度、自放电水平、空气湿润度、透风前提等等,都会造成不一致性的问题。(3)应用中进一步加重电池不一致性,电池组最大有效容量往往由有效容量最小的电池决议,因为其持久处于过充过放状况,老化速率将放慢,生成恶性循环,导致电池组不一致性呈加大形势。(4)不同的外部应用场景会加深其不一致性差别,电池组中各模块的摆列位子、温湿度、散热前提、充放电进度等存在部分不能以免的差别,在某种水平上扩大了电池组的不一致性。

电池的不一致性是制衡其再借用的最大的原因,首要含盖荷电状况(SOC)、电池内阻、电池容量、开路电压及工作电压、放电平台时间、倍任性能、自放电率、充放电效益并且循环寿命等牵连原因。


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通常来讲,淘汰电池的再借用流程往往是失效解决、外构造拆解、电芯探测、筛选分类,接着再进行梯次再借用。这个流程能够减低绝对水平的不一致性,可是这个减低的幅度还是较有限的。

传统的储能电站,全是采取锂电池直接接入储能变流器(PCS)的直流端,经过PCS来进行蓄电池的充放电操控,如图-1:


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图-1 储能电站考虑原理图

在中大型项目中,因为PCS功率与蓄电池容量都较为大,就会导致信息较大的锂电池并联在一块接入PCS,以及采取充放电操控方略也完全一致。如此对锂电池的一致性需要就十分的高。

假设应用崭新的锂电池,由于出厂时经过了各方面的探测,同一厂家的产品在一致性方面是较为有保证的。因此在此类项目中不会导致较大的牵连,可是由于制造环节导致的不一致性的存在,厂家针对可并联的锂电池容量也是会有举荐上限值,就是为了以免不一致性造成的各类问题。


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可是退伍电池的不一致性就要愈加严重,也不单仅是不同厂家和批次的原因,还有含盖荷电状况(SOC)、电池内阻、电池容量、开路电压及工作电压、放电平台时间、倍任性能、自放电率、充放电效益并且循环寿命等牵连原因。

以蓄电池SOC在二次应用中带来的问题为例。假设退伍锂电池常态能够二次借用的容量是30%到80%,如此在充放电流程中,就会存在因SOC的不同,少数的锂电池不能完全的充电或者放电,如此不能十足的阐扬退伍电池的剩余价值。假设此时候还是采取传统的电池治理体系,就会在充电或者放电时过早的因这块“短板”而自愿颁布运作。

同时还有电池内阻、电池容量、开路电压及工作电压等原因,也会引发过充过放、电池环流、发烧动怒等不利的牵连,有的也许会造成安全的问题。以及由于不同厂家而不一致的BMS体系计划,也是梯次借用的不利原因。

对于上述的退伍电池的多种不一致性原因,为了更好的梯次借用退伍电池,科士达颁布了对于性的产品并且处理计划,即为通过DC-DC变换器来实行的直流母线计划:锂电池通过多个DC-DC变换器并入到直流母线,PCS的直流端也并入到直流母线,PCS的交流端就并入交流电网(本案例为并网计划,其余案例计划亦能够实行,本文不做简介)。计划原理图如图-2:

图-2 退伍电池的梯次借用体系原理图


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因为是通过多个DC-DC变换器分别接入母线的锂电池,因此DC-DC变换器能够依据不同的退伍电池采取不同的充放电操控方略,连接不同的BMS体系,能够较好的规避退伍电池的不一致性。通过直流母线来使退伍电池的差别化操控与PCS的整流/逆变操控较好的解耦,使全部体系较优的安稳运作。

本体系运用于退伍电池的梯次借用有较大的优势,拥有下列体系特征:

体系特征一:在DC/DC变换器直接接入不同品牌、类型、SOC的电池,解除不同电池组并联之间构成的环流问题。

体系特征二:处理铅酸铅炭电池不能大范围并联的问题,可接入不同品牌的电池组,实行经济借用价值提高。

体系特征三:在体系中更换任何电池品类及不同剩余容量(SOC)的电池,实行退伍电池高效借用。

体系特征四:能实行同时充电,同时放电,或者不同组电池采取不同的充放电方略。

体系特征五:退伍电池的梯次借用是该计划的首要运用情景。

在本计划体系中,要害设施就是DC-DC变换器,科士达相应的产品为KDC50H系列DC-DC变换器。该系列产品采取模块化设计,单模块功率为50KW,可通过不同的机柜拆卸为50KW~600KW之间的多种功率品级,矫捷应用于体系计划。

KDC50H模块的拓扑原理图如下:


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图-3 KDC50H模块的拓扑原理图

该系列DC-DC变换用具有如下特征:兼容多种电池 、追随共用电池组、具有MPPT性能、模块化设计、规范3U尺寸、在线热插拔技巧、三电平技巧、最高效力可达99%、高电池容量借用率。

KDC50H系列DC-DC变换器的优势显著,能够通过直流母线的计划,较好的处理退伍电池的梯次借用,这也将会变成梯次借用的主流计划。



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