梯次磷酸鐵鋰電池的功能要求有哪些?

來源：存能電氣  日期：2020-10-19 16:29  瀏覽量：次

梯次磷酸鐵鋰電池的功能要求有哪些?梯次磷酸鐵鋰電池相比鉛酸電池在循環壽命、能量密度、高溫性能等方面具備一定優勢，各項性能指標優于鉛酸電池。梯次磷酸鐵鋰電池在技術上可滿足現網各種工況的備電需求，不同循環壽命梯級電池適用于不同應用場景。

梯次磷酸鐵鋰電池的功能要求有哪些?

梯次磷酸鐵鋰電池就是指磷酸鐵鋰電池的降級使用，主要是針對磷酸鐵鋰電池組來說的。新的電池組在使用一定時間后會出現衰減，衰減后不足以滿足當下設備應用電源的需求。但是電池并不是已經壞了，在對其做一定的修復調整后，可以在用電要求降一級的設備上使用，比如原來的設備用電是200Ah，72V的，但是梯級電池經過修復調整后，只有120Ah，62V，這樣就只能適用于別的用電設備了。

梯級磷酸鐵鋰電池規格系列按照安裝方式可分為嵌入式、落地架式和落地箱式三種，梯級利用電池有望進一步降低基站建設成本，并在削峰填谷、太陽能基站等場景發揮優勢，創造價值。

1.休眠功能

梯級磷酸鐵鋰電池應具有休眠功能,在運輸、貯存或離線狀態下,電池組BMS應處于徹底斷開狀態;當電池組由在線狀態轉入離線狀態時,BMS應具有甄別功能,根據電力及電池組狀況自動進入休眠。當電池組由離線狀態轉入在線狀態時,BMS應能判別并自動激活,且根據電力及電池組狀況調整工作狀態。

2.電加熱功能

當梯級磷酸鐵鋰電池用于-5℃及以下的場景時,應配置直流電加熱裝置(需根據實際情況進行控制調整溫度),鋰電池組應有專門的散熱設計,以保證加熱均勻使得設備正常工作。

3.充電限流管理功能

梯級磷酸鐵鋰電池應具有自主限流充電功能,保證工作范圍內的電壓輸入時,電池組能夠正常充電。充電限流值應設定在0.1C3(A)～0.2C3(A)之間,默認值為0.2C3(A)。

4.充電總電壓過高保護

梯級磷酸鐵鋰電池應具有充電總電壓過高保護功能,當充電到總電壓告警點時告警,到保護點時保護,作用于切斷,當總電壓下降到恢復點時恢復充電。

5.放電總電壓過低保護

梯級磷酸鐵鋰電池應具有放電總電壓過低保護功能。當放電到總電壓低告警點時應切斷放電電路并告警,一段時間后電池組應進入休眠模式。

6.放電單體電壓過低保護

梯級電池應具有放電時單體電池電壓過低保護功能,放電到單體電壓告警點時告警,到保護點時保護,作用于切斷,一段時間后電池應進入休眠模式。

7.放電過流管理

梯級電池應具有根據用戶的需要設置的輸出過流保護功能,保護期間應切斷電路并告警。

8.電池高溫保護功能

梯級磷酸鐵鋰電池自身應具有電池高溫保護功能,當電池溫度達到告警點時告警;到保護點時保護,作用于切斷;溫度回落到一定值后自動恢復。

9.電池低溫保護功能

梯級磷酸鐵鋰電池自身應具有電池低溫保護功能,當電池溫度達到告警點時告警;到保護點時保護,作用于切斷;溫度回升到一定值后自動恢復。

10.電池組荷電狀態(SOC)計算

梯級電池應具備動態荷電量計算功能,計算值與電池實際電量的誤差應不大于5%。

11.輸出短路保護

梯級磷酸鐵鋰電池輸出端正負極發生直接短路時,應在瞬間自動切斷電路并告警,BMS和電芯應不損壞(包括不打火、變形、漏液、冒煙、起火或爆炸);故障排除后,應能手動或自動恢復工作。

梯次磷酸鐵鋰電池與傳統鉛酸電池的對比的優勢

●耐高溫：鉛酸電池穩定工作的溫度范圍25～28℃,溫度升高會損壞電池，降低電池使用壽命；

●高能量密度：磷酸鐵鋰電池產品重量比能量可超過130Wh/kg(0.2C,25℃),體積比能量為210Wh/L;鉛酸電池產品重量比能量為32～37Wh/kg(0.2C,25℃),體積比能量為70Wh/L;

●大電流充放電性能：磷酸鐵鋰電池可大電流2C快速充放電，起動電流可達5C以上，鉛酸電池現在無此性能。所以磷酸鐵鋰電池充電時間短；

●綠色環保：磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無毒(SGS認證通過);鉛酸電池中卻存在著大量的鉛，在其廢棄后若處理不當，仍將對環境構成二次污染。

●梯級利用動力鋰電池使用壽命長、循環次數多，梯級利用后理論上仍能夠剩余6年的實際壽命和400～2000次的實際循環次數，較傳統鉛酸電池的3～6年使用壽命、200次的實際循環次數有大幅的提高；

●耐高溫能力強，鋰電池滿足45℃以下極限工況的使用，目前通信基站常用的鉛酸電池溫度上限僅為35℃;

●充放電轉換效率高，梯級磷酸鐵鋰電池的能量轉換效率較鉛酸電池高10%～15%。

總結：梯級電池智能備電系統為其他行業備電提供解決方案，如銀行、醫院、數據中心備電。梯次磷酸鐵鋰電池應用是節能環保、新能源等國家戰略新興產業發展的重大創新，對于推動低碳經濟、綠色經濟、循環經濟的發展具有非常重要的現實意義，既利國又利民。