梯次磷酸铁锂电池的功能要求有哪些?

来源：存能电气  日期：2020-10-19 16:29  浏览量：次

梯次磷酸铁锂电池的功能要求有哪些?梯次磷酸铁锂电池相比铅酸电池在循环寿命、能量密度、高温性能等方面具备一定优势，各项性能指标优于铅酸电池。梯次磷酸铁锂电池在技术上可满足现网各种工况的备电需求，不同循环寿命梯级电池适用于不同应用场景。

梯次磷酸铁锂电池的功能要求有哪些?

梯次磷酸铁锂电池就是指磷酸铁锂电池的降级使用，主要是针对磷酸铁锂电池组来说的。新的电池组在使用一定时间后会出现衰减，衰减后不足以满足当下设备应用电源的需求。但是电池并不是已经坏了，在对其做一定的修复调整后，可以在用电要求降一级的设备上使用，比如原来的设备用电是200Ah，72V的，但是梯级电池经过修复调整后，只有120Ah，62V，这样就只能适用于别的用电设备了。

梯级磷酸铁锂电池规格系列按照安装方式可分为嵌入式、落地架式和落地箱式三种，梯级利用电池有望进一步降低基站建设成本，并在削峰填谷、太阳能基站等场景发挥优势，创造价值。

1.休眠功能

梯级磷酸铁锂电池应具有休眠功能,在运输、贮存或离线状态下,电池组BMS应处于彻底断开状态;当电池组由在线状态转入离线状态时,BMS应具有甄别功能,根据电力及电池组状况自动进入休眠。当电池组由离线状态转入在线状态时,BMS应能判别并自动激活,且根据电力及电池组状况调整工作状态。

2.电加热功能

当梯级磷酸铁锂电池用于-5℃及以下的场景时,应配置直流电加热装置(需根据实际情况进行控制调整温度),锂电池组应有专门的散热设计,以保证加热均匀使得设备正常工作。

3.充电限流管理功能

梯级磷酸铁锂电池应具有自主限流充电功能,保证工作范围内的电压输入时,电池组能够正常充电。充电限流值应设定在0.1C3(A)～0.2C3(A)之间,默认值为0.2C3(A)。

4.充电总电压过高保护

梯级磷酸铁锂电池应具有充电总电压过高保护功能,当充电到总电压告警点时告警,到保护点时保护,作用于切断,当总电压下降到恢复点时恢复充电。

5.放电总电压过低保护

梯级磷酸铁锂电池应具有放电总电压过低保护功能。当放电到总电压低告警点时应切断放电电路并告警,一段时间后电池组应进入休眠模式。

6.放电单体电压过低保护

梯级电池应具有放电时单体电池电压过低保护功能,放电到单体电压告警点时告警,到保护点时保护,作用于切断,一段时间后电池应进入休眠模式。

7.放电过流管理

梯级电池应具有根据用户的需要设置的输出过流保护功能,保护期间应切断电路并告警。

8.电池高温保护功能

梯级磷酸铁锂电池自身应具有电池高温保护功能,当电池温度达到告警点时告警;到保护点时保护,作用于切断;温度回落到一定值后自动恢复。

9.电池低温保护功能

梯级磷酸铁锂电池自身应具有电池低温保护功能,当电池温度达到告警点时告警;到保护点时保护,作用于切断;温度回升到一定值后自动恢复。

10.电池组荷电状态(SOC)计算

梯级电池应具备动态荷电量计算功能,计算值与电池实际电量的误差应不大于5%。

11.输出短路保护

梯级磷酸铁锂电池输出端正负极发生直接短路时,应在瞬间自动切断电路并告警,BMS和电芯应不损坏(包括不打火、变形、漏液、冒烟、起火或爆炸);故障排除后,应能手动或自动恢复工作。

梯次磷酸铁锂电池与传统铅酸电池的对比的优势

●耐高温：铅酸电池稳定工作的温度范围25～28℃,温度升高会损坏电池，降低电池使用寿命；

●高能量密度：磷酸铁锂电池产品重量比能量可超过130Wh/kg(0.2C,25℃),体积比能量为210Wh/L;铅酸电池产品重量比能量为32～37Wh/kg(0.2C,25℃),体积比能量为70Wh/L;

●大电流充放电性能：磷酸铁锂电池可大电流2C快速充放电，起动电流可达5C以上，铅酸电池现在无此性能。所以磷酸铁锂电池充电时间短；

●绿色环保：磷酸铁锂电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属),无毒(SGS认证通过);铅酸电池中却存在着大量的铅，在其废弃后若处理不当，仍将对环境构成二次污染。

●梯级利用动力锂电池使用寿命长、循环次数多，梯级利用后理论上仍能够剩余6年的实际寿命和400～2000次的实际循环次数，较传统铅酸电池的3～6年使用寿命、200次的实际循环次数有大幅的提高；

●耐高温能力强，锂电池满足45℃以下极限工况的使用，目前通信基站常用的铅酸电池温度上限仅为35℃;

●充放电转换效率高，梯级磷酸铁锂电池的能量转换效率较铅酸电池高10%～15%。

总结：梯级电池智能备电系统为其他行业备电提供解决方案，如银行、医院、数据中心备电。梯次磷酸铁锂电池应用是节能环保、新能源等国家战略新兴产业发展的重大创新，对于推动低碳经济、绿色经济、循环经济的发展具有非常重要的现实意义，既利国又利民。