CN110797598A - 功率调频用铅碳贮能电池充放电控制策略与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种功率调频用铅碳贮能电池充放电控制策略与方法,在循环使用过程中采用50％DOD+30％DOD充放电策略，将蓄电池的最大放电深度由80％DOD降至50％DOD，适应电力调峰的阶段要求，每天循环1次，30天进行一次均充，90天进行一次深放,提高了充电效率，通过深放电定期维护，让极板中长期没有参加反应的活性物质活化，提高充电接受能力，减少充电能量损失，延长电池的寿命，提高性价比，具有较好的经济性。

Description

功率调频用铅碳贮能电池充放电控制策略与方法
技术领域
本发明涉及到工业铅酸蓄电池领域，特别涉及一种功率调频用铅碳贮能电池充放电控制策略与方法，适用于储能场景下的调频、削峰填谷用。
背景技术
近年来，全球储能市场蓬勃发展，储能电池在新能源应用中占据了越来越重要的地位，并成为制约整个储能产业发展的最重要因素,贮能电池系统本身的寿命、在使用过程中的环境因素，充放电控制策略与方法，对蓄电池的整体寿命及实放总能量影响较大，对贮能系统的推广应用至关重要。蓄电池的循环寿命不仅与电池的本身结构及工艺设计有关外，使用过程中过充、欠充、过放电、环境温度过高，都会引起蓄电池的寿命大幅度下降。同样设计的电池，由于充放电模式不同，放电深度不同，寿命间存在较大差异，如何寻求最佳放电深度，最佳充放电控制模式，使蓄电池在上个寿命周期内放出能量最多，充入电量最少，使用寿命最长，是贮能+备电系统技术推广应用的关键。
如何适应用电峰、谷、平期，有效保证电力供应，减少能源浪费，降低运行成本，实现循环经济，保护生态环境，在现有蓄电池生产制造技术的基础上，通过对贮能系统的有效管理与监控，探索一种新的功率调频用铅碳贮能电池充放电控制策略与方法是本发明的关键。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种适用贮能+备电场景，使蓄电池系统在整个寿命周期内放出能量最多，充电能量最少，投资性价比最好的一种功率调频用铅碳贮能电池充放电控制策略与方法。
实现本发明目的的技术方案是：一种功率调频用铅碳贮能电池充放电控制策略与方法，其特征在于：蓄电池循环使用过程中，采用50％DOD+30％DOD循环充放电策略，每天1次，具体步骤如下：
(1)在白天用电高峰期(如：8：00-12：00)，蓄电池组以恒功率0.25C10(W)/单体，放电4h或单体平均电压1.92V，先到为止；
(2)在用电平期(如：12：00-17：00)，蓄电池组以恒功率0.30C10(W)/单体，限压2.4V/单体充电5h，
(3)在晚上用电高峰期(如17：00-21：00)，蓄电池组以恒功率0.15C10(W)/单体，放电4h或单体平均电压1.91V，先到为止，
(4)在用电谷期(如17：00-21：00)，蓄电池组以恒功率0.30C10(W)/单体，限压充电8h或充电至电流小于0.01C10(A)，先到为止；
(5)按上述步骤(1)-(4)循环使用，每30天进行一次均充维护，恒压2.4V/单体，限流0.15C10(A)充电至电流小于0.01C10(A),且维持时间不少于2-3h；
(6)按上述步骤(1)-(5)循环使用，每90天进行一次深放电维护，以恒功率0.15C10(W)/单体，放电至单体平均电压1.70V，恒压2.45V/单体，限流0.15C10(A)充电至电流小于0.01C10(A)后,且维持时间不少于6-8h。
上述技术方案恒功率循环充放电使用过程中，步骤(1)的电池放电量与电池额定容量的百分比达到50％，即50％DOD，步骤(3)的电池放电量与电池额定容量的百分比达到30％，即30％DOD，一天中累计电池放电量与电池额定容量的百分比达到80％，即80％DOD，蓄电池的单次最大放电深度为50％DOD。
上述技术方案恒功率循环充放电使用过程中，步骤(2)充电能量与放电能量比在95％-103％。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
(1)本发明将放电过程分成两个阶段，第1阶段放电能量为额定能量的50％(即50％DOD)，第2阶段放电能量为额定能量30％(即30％DOD)，中间增加一次充电，即贮能50％DOD+备电30％DOD模式，与日常用电的时段峰、谷、平期相对应，有利于电力系统调频与调度，缓解峰期电量供应不足问题，解决谷期电力浪费问题。
(2)本发明将蓄电池1天的总放电能量80％DOD，分成50％DOD+30％DOD，使蓄电池的单次最大放电深度由80％DOD降至50％DOD，从而有效提高铅碳电池循环寿命，避免放电深度深，蓄电池的寿命短的问题，同时提高了充电效率，节约能源。
(3)本发明通过对蓄电池进行定期均充，补充在日常循环过程中的欠充电量，防止每次过充，影响其寿命。
(4)本发明通过深放电定期维护，使极板中长期没有参加反应的活性物质活化，提高充电接受能力，延长电池的寿命，减少充电能量损失，提高性价比，具有较好的经济性。
具体实施方式
(实施例1)
本发明具有试验设备：智能循环充放电试验设备1台，型号规格12V60A
试验样品：铅碳电池样品12只,型号规格HMC-200。
试验方法:按本发明充放电控制策略及常规控制策略各6只
测试环境：常温25℃。
试验步骤：
本发明的充放电控制策略与方法设定循环试验程序，具体程序如下：
(1)在白天用电高峰期(如：8：00-12：00)，蓄电池组以恒功率0.25C10(W)/单体，放电4h或单体平均电压1.92V，先到为止，
(2)在用电平期(如：12：00-17：00)，蓄电池组以恒功率0.30C10(W)/单体，限压2.4V/单体充电5h，
(3)在晚上用电高峰期(如17：00-21：00)，蓄电池组以恒功率0.15C10(W)/单体，放电4h或单体平均电压1.91V，先到为止，
(4)在用电谷期(如17：00-21：00)，蓄电池组以恒功率0.30C10(W)/单体恒功率限压充电8h或充电至电流小于0.01C10(A)，先到为止；
(5)按上述步骤(1)-(4)循环使用，每30天进行一次均充维护，以恒压2.4V/单体，限流0.15C10(A)充电至电流小于0.01C10(A),且维持时间不少于2-3h；
(6)按上述步骤(1)-(5)循环使用，每90天进行一次深放电维护，以恒功率0.15C10(W)/单体，放电至单体平均电压1.75V，以恒压2.45V/单体，限流0.15C10(A)充至电流小于0.01C10(A)后,且维持时间不少于6-8h。
按上述步骤每循环90次，以恒电流0.1C10放电至单体平均电压1.8V，进行一次全容量检测，重复(1)-(6)，当实放容量低于额定容量的80％,寿命终止，累计记录循环次数及循环过程中的充电总能量、放电总能量。
对比试验，按常规控制策略(80％DOD)设定，具体程序如下：
(1)蓄电池组以恒功率0.25C10(W)/单体，放电8h或单体平均电压1.80V，先到为止，
(2)蓄电池组以恒功率0.30C10(W)/单体，限压2.4V/单体充电16h，
(3)按上述步骤(1)-(2)循环，每90天进行一次深放电维护，以恒功率0.15C10(W)/单体，放电至单体平均电压1.75V，以恒压2.4V/单体，限流0.15C10(A)充至电流小于0.01C10(A)后,且维持时间不少于8-10h。
按上述步骤，每循环90次，以恒电流0.1C10放电至单体平均电压1.8V，进行一次全容量检测，重复(1)-(3)，当实放容量低于额定容量的80％,寿命终止，累计记录循环次数及循环过程中的充电总能量、放电总能量，平均充放电能量效率。
在循环使用过程中采用50％DOD+30％DOD充放电策略，将蓄电池的最大放电深度由80％DOD降至50％DOD，适应电力调峰的阶段要求，每天循环1次，30天进行一次均充，90天进行一次深放,提高了充电效率，通过深放电定期维护，让极板中长期没有参加反应的活性物质活化，提高充电接受能力，减少充电能量损失，延长电池的寿命，提高性价比，具有较好的经济性。
试验结果如下表：
Figure BDA0002216349060000051
综上所述，采用本发明的充放电控制策略与方法，蓄电池恒功率循环寿命与常规充放电控制策略方法相比，循环寿命次数及放出总能量提高到3.12倍，平均充放电效率提高了7％，具有较好的经济性。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种功率调频用铅碳贮能电池充放电控制策略与方法，其特征在于：蓄电池循环使用过程中，采用50％DOD+30％DOD循环充放电策略，每天1次，具体步骤如下：
(1)在白天用电高峰期，蓄电池组以恒功率0.25C10(W)/单体，放电4h或单体平均电压1.92V，先到为止；
(2)在用电平期，蓄电池组以恒功率0.30C10(W)/单体，限压2.4V/单体充电5h，
(3)在晚上用电高峰期，蓄电池组以恒功率0.15C10(W)/单体，放电4h或单体平均电压1.91V，先到为止，
(4)在用电谷期，蓄电池组以恒功率0.30C10(W)/单体，限压充电8h或充电至电流小于0.01C10(A)，先到为止；
(5)按上述步骤(1)-(4)循环使用，每30天进行一次均充维护，恒压2.4V/单体，限流0.15C10(A)充电至电流小于0.01C10(A),且维持时间不少于2-3h；
(6)按上述步骤(1)-(5)循环使用，每90天进行一次深放电维护，以恒功率0.15C10(W)/单体，放电至单体平均电压1.70V，恒压2.45V/单体，限流0.15C10(A)充电至电流小于0.01C10(A)后,且维持时间不少于6-8h。
2.按权利要求1所述功率调频用铅碳贮能电池充放电控制策略与方法，其特征在于：恒功率循环充放电使用过程中，步骤(1)的电池放电量与电池额定容量的百分比达到50％，步骤(3)的电池放电量与电池额定容量的百分比达到30％，一天中累计电池放电量与电池额定容量的百分比达到80％，蓄电池的单次最大放电深度为50％DOD。
3.按权利要求1所述功率调频用铅碳贮能电池充放电控制策略与方法，其特征在于：恒功率循环充放电使用过程中，步骤(2)充电能量与放电能量比在95％-103％。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001258167A (ja) * 2000-03-10 2001-09-21 Sanyo Electric Co Ltd 組電池の制御装置
CN108110338A (zh) * 2017-12-18 2018-06-01 双登集团股份有限公司 储能用铅酸蓄电池恒功率循环模式
CN108899921A (zh) * 2018-07-04 2018-11-27 国电南瑞科技股份有限公司 一种面向储能的多端口能量路由器能量管理策略
CN109560545A (zh) * 2018-12-10 2019-04-02 湖南丰日电源电气股份有限公司 一种应用于通信机房备电服务的储能蓄电池系统及备电方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001258167A (ja) * 2000-03-10 2001-09-21 Sanyo Electric Co Ltd 組電池の制御装置
CN108110338A (zh) * 2017-12-18 2018-06-01 双登集团股份有限公司 储能用铅酸蓄电池恒功率循环模式
CN108899921A (zh) * 2018-07-04 2018-11-27 国电南瑞科技股份有限公司 一种面向储能的多端口能量路由器能量管理策略
CN109560545A (zh) * 2018-12-10 2019-04-02 湖南丰日电源电气股份有限公司 一种应用于通信机房备电服务的储能蓄电池系统及备电方法

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