龔俊

摘 要：要想提升鋰電池一體化箱式移動(dòng)電源系統(tǒng)的實(shí)踐運(yùn)用效率，就必須分析、研究系統(tǒng)的功能和技術(shù)，明確該系統(tǒng)的發(fā)展方向，從而促進(jìn)鋰電池一體化箱式移動(dòng)電源系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新和大范圍推廣。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)電源；電源系統(tǒng)；光伏儲(chǔ)能站；逆變器

中圖分類號(hào)：TM912 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.128

目前，移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的種類在不斷增加。在以往的移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)中，有鉛酸電池系統(tǒng)、鋅溴電池系統(tǒng)。如今，鋰電池一體化箱式移動(dòng)電源系統(tǒng)問世，該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)比較明顯，不僅能儲(chǔ)存較多的能量，還具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。此外，該系統(tǒng)還具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性，應(yīng)用效果明顯優(yōu)于其他儲(chǔ)能系統(tǒng)。

1 應(yīng)用作用

大量實(shí)踐結(jié)果表明，鋰電池一體化箱式移動(dòng)電源系統(tǒng)的應(yīng)用作用較大。在一些大規(guī)模的發(fā)電場中，應(yīng)用該系統(tǒng)可增強(qiáng)削峰填谷的功能，還可從根本上提升電能質(zhì)量和發(fā)電水平；在工廠和移動(dòng)通信的范圍內(nèi)應(yīng)用該系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)持續(xù)性供電目標(biāo)，從根本上提升電能的穩(wěn)定性；在搶險(xiǎn)救災(zāi)等特殊場合中應(yīng)用該系統(tǒng)，可從根本上落實(shí)電力供應(yīng)和隱蔽工作。

到目前為止，鋰電池一體化箱式移動(dòng)電源系統(tǒng)的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛，美國的部分公司已經(jīng)開發(fā)和采用了鋰電池一體化箱式移動(dòng)電源系統(tǒng)而言，并將其接入了逆變器輸出端，最終形成了光伏儲(chǔ)能站。

2 構(gòu)成和配置

鋰電池一體化箱式移動(dòng)電源系統(tǒng)的主要構(gòu)成單元是鋰電池儲(chǔ)能電池，主要包括AC/DC電源適配器和電池模塊，AC/DC適配器或電池模塊均可單獨(dú)用于給負(fù)載供電，也可兩者配合使用，且AC/DC適配器可直接給電池模塊充電，并可將各種交直流電能和相關(guān)設(shè)備融合到集裝箱內(nèi)部。

鋰電池一體化箱式移動(dòng)電源系統(tǒng)的由電池組、BMS、能量管理系統(tǒng)、PCS和輔助系統(tǒng)。電池組可為集成安裝奠定基礎(chǔ)；BMS可監(jiān)控相關(guān)參數(shù)的狀態(tài)，還可加大系統(tǒng)的控制力度；能量管理系統(tǒng)能完成模式設(shè)定工作，還能收集負(fù)荷變化的情況，從而從根本上提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的管理效率；PCS可促進(jìn)直、交流電能的有效轉(zhuǎn)變；輔助系統(tǒng)主要增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)控、故障報(bào)警等功能。

在具體配置方面，主要的輸入端是PCS交流端。對(duì)于BMS而言，其可完成電池溫度測(cè)量和相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸工作，還可提升對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算水平，最終加大對(duì)電池陣列運(yùn)行的監(jiān)控力度；對(duì)于PCS而言，其不僅可完成工作參數(shù)測(cè)量工作，還可及時(shí)記錄與運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，實(shí)現(xiàn)不同電能間的有效轉(zhuǎn)換，且在交流端接入輸出端后，可以從根本上實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的目的。

3 功能研究

鋰電池一體化箱式移動(dòng)電源系統(tǒng)有以下5個(gè)特征：①具有過充、過放、過載、短路等保護(hù)；②具有節(jié)能模式、無負(fù)載電池模塊自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，可最大限度地保持電池電量和延長電池壽命，并保證靜置電壓；③非工作狀態(tài)時(shí)輸入、輸出接口不帶電；④短路保護(hù)可自動(dòng)恢復(fù)，無需斷開負(fù)載或恢復(fù)充電操作；⑤具備輸入過壓、輸出過載、短路和電池低壓告警功能。

從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能上看，對(duì)于集裝箱而言，應(yīng)減少門窗數(shù)量，并避免散熱、防塵和防紫外線等問題發(fā)生。在集裝箱兩端分別有一個(gè)開門，其作用是為了提升檢修效率和運(yùn)輸便利性。要在結(jié)合集裝箱所處環(huán)境的基礎(chǔ)上，明確和計(jì)算電池發(fā)熱數(shù)據(jù)，并與其他設(shè)備相匹配，從而從根本上獲得其他功能。在集裝箱固定的過程中，要將具體的固定點(diǎn)確定在箱底，這樣可保證集裝箱焊接的有效性。

對(duì)于電池組及其相關(guān)系統(tǒng)而言，其主要單元是集成式單元。在選擇鋰電池的過程中，要綜合各方面的因素選擇。通常而言，系統(tǒng)會(huì)應(yīng)用均壓電路，并采取一系列有效的均壓控制方法，從而從根本上降低環(huán)流故障的發(fā)生率。

對(duì)于智能輔助系統(tǒng)而言，其主要的功能模塊有狀態(tài)估計(jì)模塊、運(yùn)行控制模塊和故障分析模塊。對(duì)于狀態(tài)估計(jì)模塊，其可評(píng)估微網(wǎng)的運(yùn)行情況；對(duì)于運(yùn)行控制模塊，其可加強(qiáng)對(duì)并網(wǎng)的控制，還可加強(qiáng)對(duì)分布式電源變化情況的監(jiān)控；對(duì)于故障分析模塊，其可充分發(fā)揮智能化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能。

4 核心技術(shù)研究

鋰電池一體化箱式移動(dòng)電源系統(tǒng)的核心技術(shù)主要包括儲(chǔ)能技術(shù)、微網(wǎng)控制技術(shù)和智能化輔助技術(shù)，這些技術(shù)還存在一定的發(fā)展空間。對(duì)于儲(chǔ)能技術(shù)，雖然其可以從根本上延長電池的壽命，還可以從根本上提升BMS的主動(dòng)均衡性，但在電池系統(tǒng)維護(hù)等多方面需要完善，以為提升系統(tǒng)運(yùn)行效率奠定基礎(chǔ)；對(duì)于微網(wǎng)控制技術(shù)而言，要提升其自適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)水平，增強(qiáng)系統(tǒng)的多重功能，還要從根本上完善PCS功能等；對(duì)于智能化輔助技術(shù)而言，要增強(qiáng)其故障診斷能力和隔離能力，還要增強(qiáng)輔助系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

5 結(jié)束語

對(duì)于鋰電池一體化箱式移動(dòng)電源系統(tǒng)而言，往往需要一定的載體，這種載體不僅包括集裝箱，還包括方艙。該系統(tǒng)與一般的儲(chǔ)能系統(tǒng)具有差異性，其不僅可儲(chǔ)能，還可實(shí)現(xiàn)電力相關(guān)單元的有效轉(zhuǎn)換，應(yīng)用意義重大。

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〔編輯：張思楠〕