新能源發(fā)電站梯次利用電池儲能系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-06-06 17:36
隨著電動汽車的普及使用,將來會產(chǎn)生大量退役的動力電池。通常認為,當電池容量不足額定容量的80%以后,各項性能指標基本達不到電動汽車的使用標準,如果直接將電池廢棄,將造成資源的嚴重浪費。另一方面,風能、太陽能等新能源發(fā)電所占比重越來越大,但因其間歇性和隨機性等特點,存在功率波動大、供電可靠性低等一系列問題,大規(guī)模并網(wǎng)將嚴重降低電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定性。而大規(guī)模儲能系統(tǒng)的應用可以平滑輸出功率、提高電能質量、增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性,但由于較高的成本得不到商業(yè)化應用。將退役能源電池篩選和重新配組應用于性能要求相對溫和的電力儲能系統(tǒng)中,對退役電池進行梯次利用。不僅節(jié)能環(huán)保,大大挖掘了電池的剩余價值,而且降低電力儲能成本。本文選用某充換電站退役鋰離子電池進行研究。首先介紹了電池單體、模組等效模型的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,結合鋰電池內(nèi)部工作原理和外部特性,選取精確度較高、結構簡單的戴維南等效電路模型,對模型各參數(shù)進行辨識,在Matlab/Simulink中建立單體電池的仿真模型,并對模型精確度進行仿真驗證;其次,在單體電池戴維南等效電路模型的基礎上,根據(jù)串并聯(lián)電路特性,建立串聯(lián)電池模組,并聯(lián)電池模組和串并聯(lián)電池模組模型...
【文章來源】:華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
磷酸鐵鋰電池內(nèi)部結構圖
電化學反應的速率更快,電池會發(fā)生某些積極的改大、充放電的效率更高,然而若是長時間工作在高溫環(huán)境下,使用壽命會縮短;相反的來說,當溫度較低時,電化學反可用容量降低,也會對電池造成不利的影響。綜上,電池應,才能保證其正常工作。南等效電路模型 是對電池單體進行 HPPC 循環(huán)試驗的波形圖,對圖中電壓、析可以得出如下結論:電池充放電完成,靜置過程中,電壓況:t1 時刻電流變?yōu)榱,電壓呈現(xiàn)突變性,現(xiàn)象與純電阻特一個等效電阻來模擬電池的純電阻特性;t1 到 t2 時間段內(nèi),放緩,反應了電池電壓的內(nèi)部極化效應,可以用 RC 環(huán)節(jié)進子電池電壓特性分析,可以采用相似的結構應用到等效電路阻特性用一個內(nèi)阻來模擬,電池電壓的極化效應用一個 RC 壓用一個理想電壓源來模擬。
圖 2-6 值擬合曲線圖 2-7 曲線擬合結果表 2-3 放電方向模型參數(shù)表SOC Ro/mΩ Rp/mΩ Cp/kF τ/s Uoc/V0 1.99 5.398526 76.05439983 415.97 2.700.05 1.89 3.420123 27.63583426 94.52 3.12
【參考文獻】:
期刊論文
[1]梯次利用鋰電池內(nèi)阻一致性評估指標[J]. 趙萌,李娜,苑津莎,王開讓,鞏宇. 中外能源. 2018(08)
[2]曲面接觸設計——全釩液流電池性能優(yōu)化研究[J]. 周正,劉佳燚,陳光穎. 東方電氣評論. 2018(01)
[3]航空鋰離子電池內(nèi)阻測試研究[J]. 劉力舟,王順利,張方亮,潘俊鋮,裴世杰. 電源技術. 2018(01)
[4]大規(guī)模風電接入對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響研究綜述[J]. 林旻威,溫步瀛. 電氣技術. 2017(04)
[5]鋰離子電池等效電路模型及參數(shù)辨識方法研究[J]. 曹麗鵬,謝陽,李玲玲,李玲玲. 電氣時代. 2017(02)
[6]多神經(jīng)網(wǎng)絡的光伏電池重構模型及智能優(yōu)化[J]. 徐凱,劉善超,王湘萍. 計算機仿真. 2016(07)
[7]儲能技術在能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中應用與發(fā)展展望[J]. 陳永翀,李愛晶,劉丹丹,張萍. 電器與能效管理技術. 2015(24)
[8]2015年儲能市場盤點——一個蓄勢待發(fā)的產(chǎn)業(yè)[J]. 張靜. 儲能科學與技術. 2016(01)
[9]能源互聯(lián)網(wǎng)背景下的電力儲能技術展望[J]. 李建林,田立亭,來小康. 電力系統(tǒng)自動化. 2015(23)
[10]單體參數(shù)差異對串聯(lián)電池組性能影響研究[J]. 陳強,李香龍,李雪,張彩萍. 電源技術. 2013(11)
博士論文
[1]鋰動力電池健康度評價與估算方法的研究[D]. 李然.哈爾濱理工大學 2016
[2]電池儲能系統(tǒng)及其在風—儲孤網(wǎng)中的運行與控制[D]. 彭思敏.上海交通大學 2013
碩士論文
[1]混合儲能系統(tǒng)的控制策略及容量優(yōu)化配置的研究[D]. 林怡彤.天津理工大學 2017
[2]并聯(lián)鋰離子電池組剩余循環(huán)壽命優(yōu)化研究[D]. 黃生俊.國防科學技術大學 2013
[3]鋰離子電池串并聯(lián)成組優(yōu)化研究[D]. 姜君.北京交通大學 2013
本文編號:3214839
【文章來源】:華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
磷酸鐵鋰電池內(nèi)部結構圖
電化學反應的速率更快,電池會發(fā)生某些積極的改大、充放電的效率更高,然而若是長時間工作在高溫環(huán)境下,使用壽命會縮短;相反的來說,當溫度較低時,電化學反可用容量降低,也會對電池造成不利的影響。綜上,電池應,才能保證其正常工作。南等效電路模型 是對電池單體進行 HPPC 循環(huán)試驗的波形圖,對圖中電壓、析可以得出如下結論:電池充放電完成,靜置過程中,電壓況:t1 時刻電流變?yōu)榱,電壓呈現(xiàn)突變性,現(xiàn)象與純電阻特一個等效電阻來模擬電池的純電阻特性;t1 到 t2 時間段內(nèi),放緩,反應了電池電壓的內(nèi)部極化效應,可以用 RC 環(huán)節(jié)進子電池電壓特性分析,可以采用相似的結構應用到等效電路阻特性用一個內(nèi)阻來模擬,電池電壓的極化效應用一個 RC 壓用一個理想電壓源來模擬。
圖 2-6 值擬合曲線圖 2-7 曲線擬合結果表 2-3 放電方向模型參數(shù)表SOC Ro/mΩ Rp/mΩ Cp/kF τ/s Uoc/V0 1.99 5.398526 76.05439983 415.97 2.700.05 1.89 3.420123 27.63583426 94.52 3.12
【參考文獻】:
期刊論文
[1]梯次利用鋰電池內(nèi)阻一致性評估指標[J]. 趙萌,李娜,苑津莎,王開讓,鞏宇. 中外能源. 2018(08)
[2]曲面接觸設計——全釩液流電池性能優(yōu)化研究[J]. 周正,劉佳燚,陳光穎. 東方電氣評論. 2018(01)
[3]航空鋰離子電池內(nèi)阻測試研究[J]. 劉力舟,王順利,張方亮,潘俊鋮,裴世杰. 電源技術. 2018(01)
[4]大規(guī)模風電接入對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響研究綜述[J]. 林旻威,溫步瀛. 電氣技術. 2017(04)
[5]鋰離子電池等效電路模型及參數(shù)辨識方法研究[J]. 曹麗鵬,謝陽,李玲玲,李玲玲. 電氣時代. 2017(02)
[6]多神經(jīng)網(wǎng)絡的光伏電池重構模型及智能優(yōu)化[J]. 徐凱,劉善超,王湘萍. 計算機仿真. 2016(07)
[7]儲能技術在能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中應用與發(fā)展展望[J]. 陳永翀,李愛晶,劉丹丹,張萍. 電器與能效管理技術. 2015(24)
[8]2015年儲能市場盤點——一個蓄勢待發(fā)的產(chǎn)業(yè)[J]. 張靜. 儲能科學與技術. 2016(01)
[9]能源互聯(lián)網(wǎng)背景下的電力儲能技術展望[J]. 李建林,田立亭,來小康. 電力系統(tǒng)自動化. 2015(23)
[10]單體參數(shù)差異對串聯(lián)電池組性能影響研究[J]. 陳強,李香龍,李雪,張彩萍. 電源技術. 2013(11)
博士論文
[1]鋰動力電池健康度評價與估算方法的研究[D]. 李然.哈爾濱理工大學 2016
[2]電池儲能系統(tǒng)及其在風—儲孤網(wǎng)中的運行與控制[D]. 彭思敏.上海交通大學 2013
碩士論文
[1]混合儲能系統(tǒng)的控制策略及容量優(yōu)化配置的研究[D]. 林怡彤.天津理工大學 2017
[2]并聯(lián)鋰離子電池組剩余循環(huán)壽命優(yōu)化研究[D]. 黃生俊.國防科學技術大學 2013
[3]鋰離子電池串并聯(lián)成組優(yōu)化研究[D]. 姜君.北京交通大學 2013
本文編號:3214839
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