CN202424194U - 一种锂离子电池化成储电系统 - Google Patents

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江游
郑宗田
林永寿
卢建国
姚罡
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Abstract

本实用新型提供一种锂离子电池化成储电系统，所述锂离子电池化成储电系统包括化成装置、用以控制化成电流大小的充放电控制器、用以将充放电控制器输出的电压进行升压处理的升压控制器、用以存储升压控制器输出电能的储电装置、用以将所述储电装置输出的直流电压转换成交流电压的直流交流变压控制器、电网；所述化成装置、充放电控制器、升压控制器、储电装置、直流交流变压控制器依次相连，所述电网与所述直流交流变压控制器相连。本实用新型将锂离子电池生产中化成放电过程中的电放到储能装置，在储能装置蓄积的电能再回送至电网，做为电网调峰用；同时还可将电网中的电反馈应用到化成充电中，实现了电能的充分利用，降低了电能耗用。

Description

一种锂离子电池化成储电系统
技术领域
本实用新型属于电池技术领域，涉及一种锂离子电池化成储电系统。
背景技术
锂电池因具有高能量密度，放电电压稳定，寿命长，污染低，重量轻，无记忆效应等优点，被公认为将取代传统铅酸、镍镉、镍氢等电池，广泛应用于笔记本电脑、电动汽车等领域。随着绿色能源的普及，锂离子电池的应用范围越来越广泛，但其安全性问题一直阻碍着它的发展。锂电池生产过程中必须要经过电池化成工序，以便激活电池正负极的活性物质，从而使电池达到充放电的最佳状态。锂离子电池的化成步骤是制造电池的重要阶段，化成关系到电池的容量高低、循环寿命长短、安全性能等多方面的品质。即在出厂前以一定电流、电压对电池进行多次充放电过程。锂离子电池的化成是对刚制造出来的锂离子电池进行第一次小电流充电，充电的目的是为了使负极表面形成一层SEI膜，该层膜对锂离子电池的性能有重大影响，现在化成主要发生于锂离子电池的负极。目前，国内一般采用相控式有源逆变锂电池放电装置和电阻放电装置对锂电池的化成能量进行处理。前者具有体积和噪声大、交流输出功率因数小、对电网谐波污染严重等缺点，因此很少采用；后者虽然结构简单、成本低，但会造成极大的能源浪费，尤其对大容量电池，能量浪费则更为严重，因此必须在应用前对高效率的化成能量回馈设备进行研究。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池化成储电系统，用以降低生产过程电能耗用，且实现对电网的调峰。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种锂离子电池化成储电系统。
一种锂离子电池化成储电系统，所述锂离子电池化成储电系统包括化成装置、用以控制化成电流大小的充放电控制器、用以将充放电控制器输出的电压进行升压处理的升压控制器、用以存储升压控制器输出电能的储电装置、用以将所述储电装置输出的直流电压转换成交流电压的直流交流变压控制器、电网；所述化成装置、充放电控制器、升压控制器、储电装置、直流交流变压控制器依次相连，所述电网与所述直流交流变压控制器相连。
作为本实用新型的一种优选方案，所述充放电控制器采用直流电压系统。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述升压控制器采用DC/DC变压器。
作为本实用新型的再一种优选方案，所述储电装置采用含BMS的高压储电系统。
如上所述，本实用新型所述的锂离子电池化成储电系统，具有以下有益效果：
本实用新型将锂离子电池生产中化成放电过程中的电放到储能装置，在储能装置蓄积的电能再回送至电网，做为电网调峰用；同时还可将电网中的电反馈应用到化成充电中；对电池厂而言可以实现电能的充分利用，降低生产过程电能耗用，对电网而言可以进行调峰功能但不限于该功能；储能装置蓄积的电能也可直接作为电源使用。
附图说明
图1为本实用新型所述的锂离子电池化成储电系统的结构示意图。
元件标号说明
1、化成装置；              2、充放电控制器；
3、升压控制器；            4、储电装置；
5、直流交流变压控制器；    6、电网。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
实施例
本实施例提供一种锂离子电池化成储电系统，如图1所示，包括化成装置1、充放电控制器2、升压控制器3、储电装置4、直流交流变压控制器5、电网6；所述化成装置1、充放电控制器2、升压控制器3、储电装置4、直流交流变压控制器5依次相连，所述电网6与所述直流交流变压控制器5相连。
所述化成装置1以一定电流、电压对锂离子电池进行多次充放电处理。当对锂离子电池进行放电处理时，所述化成装置输出化成电流；当对锂离子电池进行充电处理时，所述化成装置输入化成电流。
所述充放电控制器2与所述化成装置1相连，用以控制化成电流的大小。所述充放电控制器2可采用24V直流电压系统，但不限于24V。
所述升压控制器3与所述充放电控制器2相连，用以将充放电控制器输出的电压进行升压处理。所述升压控制器3可采用DC/DC变压器。
所述储电装置4与所述升压控制器3相连，用以存储升压控制器输出的电能。所述储电装置4可采用540V大巴用锂电池，或者含BMS(Battery management system，电池管理系统)的高压储电系统，但不限于540V。化成过程放电能量回收升压，储存于储电装置。当电能回收至储电装置后，其蓄积的直流电能已经是一种可再用的电能，送回电网作为调峰只是它的一个功能，其实它还可以直接做直流电源输出提供给区域网，或者成为直流动力源等等。即所述储电装置还可作为电源使用，为任何用电设备供电。
所述直流交流变压控制器5与所述储电装置4相连，用以将所述储电装置输出的直流电压转换成交流电压。
所述电网6与所述直流交流变压控制器5相连，用以接收所述直流交流变压控制器输出的交流电。同时电网6还与所述充放电控制器2相连，用以对来自电网的电进行控制转换，输出合适的电流作为化成装置对锂离子电池进行充电的电流。
本实用新型所述锂离子电池化成储电系统在实现电能回收功能的同时，不影响充放电设备的充放电电压和电流精度。即锂离子电池化成储电系统和充放电设备(即被进行化成处理的锂离子电池)间的电路连接完全杜绝相互干扰。
本实施例提供一种所述锂离子电池化成储电系统的工作方法啊，具体过程为：
化成装置为锂离子电池充电0～4.2V，放电4.2V～3V；充放电控制器可采用24V DC系统，将化成装置输出的4.2V～3V直流电转换成24V直流电；升压控制器将24V直流电升压为560V直流电；储电装置存储升压控制器输出的560V DC；储电装置可用560V DC对540V电池进行充电；在尖峰期放电上网时刻，直流交流变压控制器将储电装置输出的560V DC转换成交流电接入电网；电网可以将电能通过充放电控制器提供给化成装置，为锂离子电池充电使用。
本实用新型将锂离子电池生产中化成放电过程中的电放到储能装置，在储能装置蓄积的电能再回送至电网，做为电网调峰用；同时还可将电网中的电反馈应用到化成充电中。
本实用新型结合储能技术与电池生产之充放电制程，对电网提供调峰服务，产生一种新的技术与商业模式，对电池厂而言可以降低生产过程电能耗用，对电网而言可以进行调峰功能，也给节能减碳提供了新的运营模式，是结合电池生产与储能调峰两种功能的系统。
现有锂离子电池化成能源回收技术是将放电回收直接入电网或是提供充电用，没有电网调峰功能。
所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种锂离子电池化成储电系统，其特征在于：所述锂离子电池化成储电系统包括化成装置、用以控制化成电流大小的充放电控制器、用以将充放电控制器输出的电压进行升压处理的升压控制器、用以存储升压控制器输出电能的储电装置、用以将所述储电装置输出的直流电压转换成交流电压的直流交流变压控制器、电网；所述化成装置、充放电控制器、升压控制器、储电装置、直流交流变压控制器依次相连，所述电网与所述直流交流变压控制器相连。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池化成储电系统，其特征在于：所述充放电控制器采用直流电压系统。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池化成储电系统，其特征在于：所述升压控制器采用DC/DC变压器。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池化成储电系统，其特征在于：所述储电装置采用含BMS的高压储电系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105552998A (zh) * 2015-12-18 2016-05-04 河南机电高等专科学校 一种电池化成用电能回馈补给装置及其补给方法
CN109494839A (zh) * 2018-12-18 2019-03-19 上海动力储能电池系统工程技术有限公司 电池储能集成系统和方法

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