商用 300KW 储能方案
1 技术要求及参数
放电倍率 0.5C; 储能系统配置容量:300kWh。
2 电池系统方案
2.1 术语定义
电池采集均衡单元:管理一定数量串联电池模块单元,进行电压和温度的采集,对本单元电池模块进行均
衡管理。在本方案中管理 5 并 12 串共计 60 支的电池。 电池簇管理单元:管理一个串联回路中的全部电池采集
均衡单元,同时检测本组电池的电流,在必要时采取保护措施。在本方案中管理 17 台电池采集均衡单元。 电
池阵列管理单元:管理 PCS 下辖全部电池簇管理单元,同时与 PCS 和后台监控系统通信,根据电池组状态请求
PCS 调整充放电功率。在本方案中管理 2 个并联的电池簇。
电池模块:由 10 支 5 并 2 串的单体电池组成。
图 1 电池成组示意图
2.2 电池系统集成设计方案
2.2.1 电池系统构成
按照系统配置 300kWh
储存能量的技术需求,本储能系统项目方案共使用 1 台 150kW 的 PCS。储能单元由一台 PCS 和 2 个电池簇组成,
并配备一台电池阵列管理单元设备。每个电池簇由一台电池簇管理设备和 17 个电池组组成。
2.2.2 电池系统计算书 项 目 单体 电池模块 电池组 电池簇 电池阵列
单体电池数目 1 10 60 1020 2040
标称电压(V) 3.2 6.4 38.4 652.8 652.8
容量(Ah) 55 275 275 275 --
额定能量(kWh) 0.176 1.76 10.56 179.52 359.04
最低工作电压(V) 2.5 5 30 510 510
最高充电电压(V) 3.6 7.2 43.2 734.4 734.4
系统配置裕量 (359.04kWh -300 kWh)/300 kWh =19.68%
基于以上各项分析设计,300kWh 电池系统计算如下。
2.2.3 电池柜设计方案
电池机柜内部主要安装电池箱和 BMS 主控管理系统、配套电线电缆、高低压电气保护部件等。机柜采用分组分层设计,机柜外观美观大
方。机柜采用免维护技术、模数化组合的装配式结构,保证柜体结构具有良好的机械强度,整体结构能最大程度地满足整个系统的可靠性、
安全性。 其中,三个电池架组成的示意图如图 3 所示,尺寸为 3600mm×700mm×2300mm。
图 3 电池架及插箱
2.2.4 集装箱设计方案
整个储能系统放置在 20 英尺集装箱中,集装箱尺寸为: 6058mm×2438 mm×2896mm;系集装箱外部结构如图 4 所示。
2.3 BMS 系统管理配置方案 2.3.1 系统架构 本项目所用 BMS 采用三层架构进行设计,分别是电池采集均衡单元、电池簇管理单元、电池阵列管理单元。
图 5 电池管理系统结构图
电池采集均衡单元 CABU:负责管理 12 支串联电池,主要功能包括监测单体电池电压、温度以及均衡管理,以 CAN 总线
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