梯次利用锂离子电池电化学阻抗模型及特性参数分析 被引量：52

1

作者 张彩萍 姜久春 +2 位作者 张维戈 刘秋降 鲁妍 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期54-58,共5页

基于电化学阻抗谱测试结果,建立了梯次利用锂离子电池电化学阻抗模型,实验验证了模型精度,误差在2%以内。研究了阻抗模型特性参数随电池荷电状态(SOC)和老化状况的变化特性,测试结果表明,电池的直流内阻随着SOC的变化基本保持不变,在两... 基于电化学阻抗谱测试结果,建立了梯次利用锂离子电池电化学阻抗模型,实验验证了模型精度,误差在2%以内。研究了阻抗模型特性参数随电池荷电状态(SOC)和老化状况的变化特性,测试结果表明,电池的直流内阻随着SOC的变化基本保持不变,在两端SOC区间,即(0,0.3)和(0.8,1.0),电化学极化阻抗和浓差极化阻抗均显著增大。电化学极化阻抗和浓差极化阻抗随着电池循环次数的增加明显增大,而欧姆内阻变化较小,表明车用锂离子电池多次循环后的性能变差主要是由于电化学极化阻抗与浓差极化阻抗的增大引起的,为梯次利用锂离子电池在储能系统中的应用奠定了理论基础。 展开更多

关键词 锂离子电池 梯次利用 阻抗模型 荷电状态

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用于储能系统的梯次利用锂电池组均衡策略设计 被引量：44

2

作者 马泽宇 姜久春 +3 位作者 文锋 郑林锋 郭宏榆 时玮 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期106-111,117,共7页

以北京奥运会纯电动大巴车用淘汰锰酸锂电池为研究对象,在研究车用淘汰电池容量和内阻特性的基础上,分析其梯次利用于电池储能系统可能带来的更严重的电池组一致性问题。结合电池一致性评价方法,分析了基于电池组容量利用率的均衡判据... 以北京奥运会纯电动大巴车用淘汰锰酸锂电池为研究对象,在研究车用淘汰电池容量和内阻特性的基础上,分析其梯次利用于电池储能系统可能带来的更严重的电池组一致性问题。结合电池一致性评价方法,分析了基于电池组容量利用率的均衡判据。针对电池储能系统削峰填谷的应用特点,提出了以电池组容量利用最大化为目标的在线均衡策略。最后,设计了电池组充电均衡电路并搭建了电池组均衡测试平台进行实验,验证了在线均衡系统及控制策略的可行性和可靠性。 展开更多

关键词 电池储能 梯次利用 锰酸锂 一致性评价 在线均衡策略

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集装箱式储能系统用梯次利用锂电池组的一致性管理研究 被引量：28

3

作者 朱运征 李志强 +5 位作者 王浩 高翔 郑益 屈园 徐剑虹 谢建江 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期80-86,共7页

在介绍梯次利用电池在储能应用所面临的战略机遇的基础上,针对影响梯次利用电池应用过程中最关键的一致性问题进行了深入研究:根据梯次利用电池的一致性特点,采用独特共用母线的主动均衡设计实现任意2个电池间能量的转移,提出了基于电... 在介绍梯次利用电池在储能应用所面临的战略机遇的基础上,针对影响梯次利用电池应用过程中最关键的一致性问题进行了深入研究:根据梯次利用电池的一致性特点,采用独特共用母线的主动均衡设计实现任意2个电池间能量的转移,提出了基于电源总线平衡的多因素综合评价分析均衡策略,以此改善梯次利用电池组的能量利用率低、一致性差等问题,可延长了电池组的使用寿命,具有均衡效果明显、应用范围广等特点;并设计了一套标准集装箱式梯次利用电池储能系统集成方案,为动力电池退役后规模化应用于储能系统提供了重要参考。 展开更多

关键词 集装箱式储能系统 梯次利用 退役电池 电池一致性 主动均衡

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中国储能产业中动力电池梯次利用的商业价值 被引量：25

4

作者 张雷 刘颖琦 +1 位作者 张力 庞贝贝 《北京理工大学学报（社会科学版）》 CSSCI 北大核心 2018年第6期34-44,共11页

动力电池作为储能最佳的载体之一,是否具备商业价值成为影响储能产业发展的重要因素?在对国内外储能产业发展现状分析的基础上,应用系统动力学理论从发电侧、电网侧和用户侧以及辅助服务等方面对影响商业价值的成本和收益要素进行深入... 动力电池作为储能最佳的载体之一,是否具备商业价值成为影响储能产业发展的重要因素?在对国内外储能产业发展现状分析的基础上,应用系统动力学理论从发电侧、电网侧和用户侧以及辅助服务等方面对影响商业价值的成本和收益要素进行深入分析。进一步引入碳排放政策下的环境收入等指标,系统梳理各成本/收入指标间的相互关系,构建梯次利用动力电池储能的系统动力学模型。利用VENSIM软件对中国首个"金太阳项目"——"张北风光储输示范项目"的动力电池梯次利用储能的商业价值模型进行仿真模拟。研究表明:梯次利用动力电池储能具有一定的经济性,其商业价值的提高可以从电池成本、政府补贴以及峰谷价差等多角度来思考。未来随着电池成本下降、额定容量增加、峰谷电价差、国家补贴等因素的变化,中国储能产业中动力电池梯次利用的商业价值将会更加显著。 展开更多

关键词 动力电池 梯次利用 电池储能 商业价值

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梯次利用锂离子电池欧姆内阻测试方法研究 被引量：23

5

作者 徐晶 张彩萍 +2 位作者 汪国秀 渠砚青 王亮 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期252-256,共5页

研究了欧姆内阻的三种测试原理和方法。在深入分析混合脉冲功率特性(HPPC)欧姆内阻测试方法的基础上,提出了梯次利用锂离子电池欧姆内阻测试的最佳采样点(放电下降沿,充电上升沿)和采样时间;建立了电化学阻抗模型,对不同直流偏置下的交... 研究了欧姆内阻的三种测试原理和方法。在深入分析混合脉冲功率特性(HPPC)欧姆内阻测试方法的基础上,提出了梯次利用锂离子电池欧姆内阻测试的最佳采样点(放电下降沿,充电上升沿)和采样时间;建立了电化学阻抗模型,对不同直流偏置下的交流阻抗图谱进行了参数辨识,验证了欧姆内阻和直流偏置电流的不相关性,为电流转换法中100ms采样时间下测试欧姆内阻提供了理论依据;研究了基于电流转化法的欧姆内阻测试新方法,该方法在100 ms采样时间下,有效地减小了测试设备和数据采集响应误差的影响,并适当地减小了极化对欧姆内阻的影响,提高了欧姆内阻测试的准确性。 展开更多

关键词 锂离子电池 梯次利用 欧姆内阻 采样时间 电化学阻抗模型

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磷酸铁锂动力电池梯次利用可行性分析研究 被引量：22

6

作者 刘仕强 王芳 +2 位作者 柳东威 樊彬 任山 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期521-524,共4页

随着电动汽车保有量的增加,从电动汽车上淘汰下的动力电池将大量出现。车用动力电池直接进入材料回收模式将造成资源的严重浪费。将淘汰的车用动力电池用于其他工况,实现动力电池的梯次利用,可以有效延长动力电池的全寿命周期,降低动力... 随着电动汽车保有量的增加,从电动汽车上淘汰下的动力电池将大量出现。车用动力电池直接进入材料回收模式将造成资源的严重浪费。将淘汰的车用动力电池用于其他工况,实现动力电池的梯次利用,可以有效延长动力电池的全寿命周期,降低动力电池的使用成本,提高资源的有效利用率。以磷酸铁锂动力电池为研究对象,通过常规循环和典型电网储能工况循环,分析动力电池放电容量、直流内阻、可用功率等特性参数的变化规律,研究磷酸铁锂动力电池电网储能工况梯次利用的可行性。研究发现,不同工况下,动力电池放电容量衰减速率不同。常规循环衰减较快,电网储能工况衰减缓慢,但均遵循y=a+b×x的线性关系衰减。淘汰的车用动力电池用于电网储能工况,可有效增加约3年使用周期,大幅延长动力电池的寿命周期。 展开更多

关键词 梯次利用 电动汽车 动力电池 电网储能 磷酸铁锂

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退役动力电池梯次利用筛选指标的实验研究 被引量：20

7

作者 孙国跃 陈勇 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1818-1821,共4页

研究退役动力锂离子电池单体重组的筛选指标。对不同容量的退役动力电池单体进行放电实验,分析了单体不同状态的稳定电压与放电容量关系、SOC-OCV、SOE-OCV以及C_D-OCV特性,提出了基于罗曼诺夫斯基准则和C_D-OCV特性曲线的退役动力电池... 研究退役动力锂离子电池单体重组的筛选指标。对不同容量的退役动力电池单体进行放电实验,分析了单体不同状态的稳定电压与放电容量关系、SOC-OCV、SOE-OCV以及C_D-OCV特性,提出了基于罗曼诺夫斯基准则和C_D-OCV特性曲线的退役动力电池单体的筛选方法。结果表明,该方法能比较准确地筛选出性能一致的退役动力电池单体,对于电池的梯次利用具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 锂离子动力电池 筛选指标 梯次利用 罗曼诺夫斯基准则

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车用动力电池梯次利用回收风险与安全性研究 被引量：16

8

作者 谢英豪 余海军 李长东 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期638-640,共3页

以某退役车用动力电池为对象,研究了动力电池梯次利用的容量和安全性变化,发现动力电池梯次利用时不论重组与否,电池一致性均较寿命区间内恶化更快,以此带来更多的安全问题。动力电池在寿命阈值以外的电池安全性能下降,不能通过加热和... 以某退役车用动力电池为对象,研究了动力电池梯次利用的容量和安全性变化,发现动力电池梯次利用时不论重组与否,电池一致性均较寿命区间内恶化更快,以此带来更多的安全问题。动力电池在寿命阈值以外的电池安全性能下降,不能通过加热和针刺安全性测试,电池在设计和生产时应更多考虑梯次利用时的安全性。同时,基于我国动力电池回收现状分析,动力电池梯次利用宜联合动力电池回收利用企业开展,以更好地落实《政策》对废旧动力电池回收的要求。在没有健全的追溯体系和监督机制约束下不宜广泛铺开动力电池梯次利用。 展开更多

关键词 电动汽车 动力电池 梯次利用 回收风险 安全性

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基于模糊聚类的动力电池梯次利用研究 被引量：12

9

作者 焦东升 迟忠君 +1 位作者 李香龙 孟颖 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期345-347,共3页

针对退运电池一致性差、无先验理论和梯次利用筛选难度大等问题,研究了退运锂离子电池特性,在实验获取退运电池关键性能参数的基础上,将电池筛选与模糊数学的聚类分析方法相结合,建立电池筛选聚类分析模型,选择欧式距离法对数据进行聚... 针对退运电池一致性差、无先验理论和梯次利用筛选难度大等问题,研究了退运锂离子电池特性,在实验获取退运电池关键性能参数的基础上,将电池筛选与模糊数学的聚类分析方法相结合,建立电池筛选聚类分析模型,选择欧式距离法对数据进行聚类分析,然后通过截取阈值对电池进行了分类。结果表明,该方法分类符合电池的实际运行特性,满足梯次利用需求,同时证明了退运电池性能与箱体设计、成组拓扑有关,并且为成组电池整体性能改善提供了理论依据。 展开更多

关键词 电池 模糊聚类 梯次利用 电池特性 电池筛选

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退役动力磷酸铁锂电池梯次利用的情况分析与建议 被引量：11

10

作者 王英东 杨敬增 +1 位作者 张承龙 王景伟 《再生资源与循环经济》 2017年第4期23-27,共5页

目前,磷酸铁锂电池是我国主要发展且用量较大的电动汽车动力电池之一。随着清洁能源汽车的深入推广,退役电池数量在不断增加,回收压力越来越大。由于退役电池往往还保有一定使用寿命,如果能够开展梯次应用研究,拓宽应用领域,可以有效延... 目前,磷酸铁锂电池是我国主要发展且用量较大的电动汽车动力电池之一。随着清洁能源汽车的深入推广,退役电池数量在不断增加,回收压力越来越大。由于退役电池往往还保有一定使用寿命,如果能够开展梯次应用研究,拓宽应用领域,可以有效延长使用期限,降低所使用场合的运营成本。针对退役磷酸铁锂电池回收利用现状开展调查,进行技术性与经济性分析,并对今后的发展方向提出相关建议。 展开更多

关键词 磷酸铁锂 退役电池 梯次利用

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动力电池梯次利用研究 被引量：11

11

作者 郑旭 林知微 +1 位作者 郭汾 黄鸿 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第4期702-705,共4页

动力电池是电动汽车的动力来源。随着电动汽车的推广,动力电池也进入蓬勃发展阶段。随后的几年内将会出现大量难以满足电动汽车要求的动力电池。因此,对动力电池进行梯次利用具有重要意义。首先介绍了国内外发展现状,详细分析了梯次利... 动力电池是电动汽车的动力来源。随着电动汽车的推广,动力电池也进入蓬勃发展阶段。随后的几年内将会出现大量难以满足电动汽车要求的动力电池。因此,对动力电池进行梯次利用具有重要意义。首先介绍了国内外发展现状,详细分析了梯次利用关键技术与意义,最后对动力电池梯次利用进行总结并提出展望。 展开更多

关键词 动力电池 梯次利用 关键技术

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动力锂电池梯次利用的关键技术研究 被引量：8

12

作者 仝瑞军 《客车技术与研究》 2014年第3期30-32,共3页

动力锂电池使用到一定年限后,可利用高效的双向变换技术化成筛选后应用在储能场合。通过梯次利用,可以延长电池的使用寿命,降低动力锂电池的全寿命周期成本。

关键词 动力锂电池 梯次利用 双向变换 全寿命周期

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动力电池梯次利用于通信基站储能供电系统 被引量：7

13

作者 许乃强 田智会 《通信电源技术》 2017年第5期154-155,共2页

动力电池梯次利用延长了电池的全寿命周期,具有良好的社会效益和经济效益。退役动力电池可整组应用于通信基站应急供电储能系统,通过电源转换系统可根据需要输出直流48 V电压、交流三相400 V/50 Hz电压,极大地满足了基站应急供电的需要... 动力电池梯次利用延长了电池的全寿命周期,具有良好的社会效益和经济效益。退役动力电池可整组应用于通信基站应急供电储能系统,通过电源转换系统可根据需要输出直流48 V电压、交流三相400 V/50 Hz电压,极大地满足了基站应急供电的需要。文章中介绍了两种动力电池整组梯次利用于通信基站应急供电储能的模式。 展开更多

关键词 动力电池 梯次利用 通信基站 储能 应急供电系统

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梯次利用锂离子电池等效模型参数在线辨识方法 被引量：7

14

作者 杜帮华 张宇 +2 位作者 吴铁洲 何衍林 李子龙 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期342-348,共7页

针对目前梯次利用锂离子电池受老化的影响,导致在采用传统带遗忘因子的最小二乘法进行等效模型在线参数辨识后,会出现模型参数过饱和、无法跟踪时变参数的问题。本工作提出一种可变遗忘因子的最小二乘法,通过不断地对遗忘因子进行矫正更... 针对目前梯次利用锂离子电池受老化的影响,导致在采用传统带遗忘因子的最小二乘法进行等效模型在线参数辨识后,会出现模型参数过饱和、无法跟踪时变参数的问题。本工作提出一种可变遗忘因子的最小二乘法,通过不断地对遗忘因子进行矫正更新,从而更好地跟踪梯次利用电池老化特性。以锂电池一阶RC等效电路模型为对象,搭建测试平台进行充放电试验,并与传统带遗忘因子的最小二乘法的参数辨识结果进行对比。实验结果表明,该方法能够快速收敛及动态跟踪,同时模型端电压参数平均误差减小到25 mV以内,所提出的方法在DST和储能系统典型工况下运行时,其对应的参数辨识精度提高了38.33%,证明该方法具有较高的准确性。 展开更多

关键词 梯次利用 锂离子电池 退役电池 等效电路模型 参数辨识 遗忘因子 最小二乘法 SOC估算

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外部加热和过充下梯次利用锂离子电池模组热失控传播特性 被引量：3

15

作者 王志 何昌林 +1 位作者 史波波 李志华 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2023年第12期1625-1629,1635,共6页

为了探究储能用梯次利用锂离子电池的安全性,模拟实际储能场所搭建储能舱,试验研究外部加热、过充两种滥用条件下,大容量储能用梯次利用锂离子电池模组的热失控传播特性。结果表明,外部加热条件下,触发锂离子电池热失控的诱导热量来自... 为了探究储能用梯次利用锂离子电池的安全性,模拟实际储能场所搭建储能舱,试验研究外部加热、过充两种滥用条件下,大容量储能用梯次利用锂离子电池模组的热失控传播特性。结果表明,外部加热条件下,触发锂离子电池热失控的诱导热量来自电池外部,模组中热失控电池最高温度为295.6℃,热失控电池质量损失率最高为18%,呈现双向热失控传播,热失控传播速度最大可达到0.022 mm/s,热失控传播总时间为9316 s。过充条件下,触发锂离子电池热失控的诱导热量主要来自电池内部,模组中热失控电池最高温度为499.5℃,热失控电池质量损失率最高为21.5%,热失控传播总时间为827 s。相比外部加热下触发的热失控,过充条件下触发的热失控温度更高,传播时间更短,火灾爆炸危险性更大。 展开更多

关键词 锂离子电池模组 梯次利用 外部加热 过充 热失控

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磷酸铁锂动力电池寿命中期低温安全性能 被引量：5

16

作者 王绥军 傅凯 +2 位作者 徐斌 刘曙光 官亦标 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期364-366,398,共4页

以剩余容量84%的磷酸铁锂动力电池为样品,首先在25、0和-10℃充放电循环,然后对不同温度循环后的电池进行热安全实验(ARC实验),最后对不同温度循环后的电池进行拆解,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)进一步分析电池正负极材料... 以剩余容量84%的磷酸铁锂动力电池为样品,首先在25、0和-10℃充放电循环,然后对不同温度循环后的电池进行热安全实验(ARC实验),最后对不同温度循环后的电池进行拆解,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)进一步分析电池正负极材料的理化性能。实验结果表明,寿命中期的电池低温性能较差,电池在25、0和-10℃环境下,循环50周容量保持率分别为100%、93.5%和20%;寿命中期的电池低温循环后热安全性能降低,25、0和-10℃下循环后的电池热失控温度分别是165、157和108℃,低温循环使电池热失控温度提前;电池在低温循环过程中发生不可逆的电化学反应,负极极片表面产生锂枝晶,这是电池低温性能衰减和安全性能降低的主要原因。 展开更多

关键词 磷酸铁锂 低温性能 锂枝晶 热失控 梯次利用

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锂离子动力电池梯次利用的研究与应用进展 被引量：4

17

作者 来文青 王永红 +2 位作者 石海鹏 燕思潼 张倩然 《广州化工》 CAS 2020年第19期18-21,共4页

动力电池在车载日常使用过程中,电池容量、寿命、安全性等各项性能逐渐衰退,当不能满足新能源汽车使用要求时,需进行退役。退役动力电池仍具有较高的容量,考虑将其梯次利用于使用条件相对温和的场景,提高资源利用率和经济效益。本文拟... 动力电池在车载日常使用过程中,电池容量、寿命、安全性等各项性能逐渐衰退,当不能满足新能源汽车使用要求时,需进行退役。退役动力电池仍具有较高的容量,考虑将其梯次利用于使用条件相对温和的场景,提高资源利用率和经济效益。本文拟对退役动力电池梯次利用国内外技术研究进行阐述,从电池评价和应用角度分析了电池梯次利用技术的可行性,指出其中仍存在的问题并进行展望。 展开更多

关键词 退役动力电池 梯次利用 储能 示范工程

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蒙特卡洛模拟法的动力电池梯次利用容量计算模型 被引量：3

18

作者 李海鸽 史甲森 《自动化与仪器仪表》 2017年第12期72-74,共3页

电动汽车充电及放电设备和可再生能源集成使用的主要方式就是光伏换电站,本文提出一种基于蒙特卡洛模拟法的动力电池梯次利用容量计算模型,从而实现光伏换电站容量的优化配置。在制定能量交换及系统结构的基础上,以电动车换点的需求为基... 电动汽车充电及放电设备和可再生能源集成使用的主要方式就是光伏换电站,本文提出一种基于蒙特卡洛模拟法的动力电池梯次利用容量计算模型,从而实现光伏换电站容量的优化配置。在制定能量交换及系统结构的基础上,以电动车换点的需求为基础,提高企业利润,创建动力电池梯次利用容量的优化配置模型。为了能够确定动力电池不断增加的梯次利用容量,根据容量退化模型及电池汽车每天行驶的距离作为统计模型,从而实现模型的创建。并且通过微分进化的算法实现模型的优化,以某城市的光伏换电站为例,对本文所设计模型的合理性进行分析。 展开更多

关键词 蒙特卡洛模拟 动力电池 梯次利用 容量计算模型

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48 V软包锰酸锂电动车动力电池的梯次利用 被引量：3

19

作者 彭昱 郭明明 应迪文 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3498-3504,共7页

针对我国面临的体量巨大的电动踏板车的动力锂离子电池退役后处理处置问题,研究了动力电池回收再梯次利用的具体方法。以市场上大量退役的48 V软包锰酸锂动力电池为研究对象,对退役电池的容量、内阻、放电性能以及电池组的损耗分布进行... 针对我国面临的体量巨大的电动踏板车的动力锂离子电池退役后处理处置问题,研究了动力电池回收再梯次利用的具体方法。以市场上大量退役的48 V软包锰酸锂动力电池为研究对象,对退役电池的容量、内阻、放电性能以及电池组的损耗分布进行了研究,从而提出了修复后梯次利用作为电动踏板车动力电池的策略。研究结果表明:不同损耗程度的电池组的损耗各有差异,剩余电量为70%的损耗组以个别单体损耗为主但其余未损耗单体一致性较好,可进行更换修复后重新服役;40%损耗组损耗单体数增加同时一致性尚可,更换受损单体后无法直接服役,需定制并联组形式重新使用;20%单体与一致性均较差,可直接拆解回收再利用。 展开更多

关键词 锰酸锂 锂电池 电动踏板车 梯次利用

原文传递

中压链式梯次储能系统的电池组均衡控制策略 被引量：3

20

作者 赵玲 马骏 +2 位作者 方陈 刘超 王皓靖 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第1期121-125,共5页

针对中压链式梯次储能系统电池模块串并联数量受限及梯次电池筛选重组成本高等问题,提出了一种电池组接入方式及涉及簇间均衡、箱间均衡、箱内均衡的电池组均衡控制策略,有效降低了退运动力电池梯次储能应用的难度,同时延长了梯次利用... 针对中压链式梯次储能系统电池模块串并联数量受限及梯次电池筛选重组成本高等问题,提出了一种电池组接入方式及涉及簇间均衡、箱间均衡、箱内均衡的电池组均衡控制策略,有效降低了退运动力电池梯次储能应用的难度,同时延长了梯次利用储能电池组的使用寿命,具有均衡效果明显、应用范围广的特点。搭建了仿真平台和实验平台,验证了该均衡控制策略的可行性及在中压链式储能系统中应用的可靠性。 展开更多

关键词 梯次利用 中压链式 电池储能系统 均衡控制

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