科技成果

成果简介

本研究成果研究出一种先进的能量管理和能量动态平衡新技术、使电池组使用寿命（续航能力）成倍增长。

由于锂离子电池具有单节电压低的特点，通常将多节电池串联，构成电池组使用。而由于制造工艺的原因，单体电池的特性总存在差异，在充（放）电过程中容易出现部分电池过充或过放的现象，严重影响电池的使用寿命，从而导致电池组使用寿命缩短几倍甚至十几倍。为了延长电池组的使用寿命，必须使所有的电池均保持在同样的电池荷电状态（SOC，State of Charge）。因此，需要建立锂离子电池组能量均衡系统，平衡电池组中各个单体电池的SOC，充分发挥各单体电池性能，提高电池组使用容量，延长其使用寿命。该项技术已有大量研究成果，包括有损均衡（被动均衡）和无损均衡（主动均衡）两种方式。有损均衡是能量耗散型方式，技术趋成熟，已经得到广泛应用（丰田普锐斯混动汽车）。但其能量全部损耗在电阻上，效率低。无损均衡通过电路对能量进行转移来实现能量均衡，效率高。但其结构复杂，控制难度大，目前还在研究过程中。主要问题是均衡速度慢、效率低。本研究成果提出了一种先进的电池组能量均衡技术——总线式均衡技术，与其它均衡技术相比，具有电路简单、易于模块化、均衡速度快、效率高、电路成本不显著增加的特点。特别适用于大功率储能系统。

市场及经济效益分析

该项技术可以应用于各个领域的储能系统，是智能电网、可再生能源接入、分布式发电、微电网以及电动汽车发展必不可少的支撑技术，不但可以有效地实现需求侧管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷，提高电力设备运行效率、降低供电成本，而且还可以调整频率和补偿负荷波动，提高电网运行稳定性。例如，风力发电与光伏发电互补系统组成的局域网；偏远地区供电、工厂及办公楼供电；通信系统中不间断电源和应急电能系统；大规模电力存储和负荷调峰系统；电动汽车的动力系统；国家重要部门的大型后备电源；军事领域中可移动大型供电设备等。因此，该项技术具有巨大的产业化效益。