電動汽車儲能系統的功能和要求

① 電動汽車的電池能量管理系統一般有哪些功能

電動汽車電池管理系統（BMS）是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數實時監測；電池狀態估計；在線診斷與預警；充、放電與預充控制；均衡管理和熱管理等。

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② 儲能有哪些種類又有哪些優點與缺點

電類儲能有多少種類型？電氣類儲能的應用形式只有超級電容器儲能和超導儲能。

1、超級電容器儲能

根據電化學雙電層理論研製而成的，又稱雙電層電容器，兩電荷層的距離非常小(一般0.5mm以下)，採用特殊電極結構，使電極表面積成萬倍的增加，從而產生極大的電容量。

超級電容器儲能開發已有50多年的歷史，近二十年來技術進步很快，使它的電容量與傳統電容相比大大增加，達到幾千法拉的量級，而且比功率密度可達到傳統電容的十倍。

超級電容器儲能將電能直接儲存在電場中，無能量形式轉換，充放電時間快，適合用於改善電能質量。由於能量密度較低，適合與其他儲能手段聯合使用。

2、超導儲能

超導儲能系統是由一個用超導材料製成的、放在一個低溫容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的線圈、功率調節系統(PCS)和低溫製冷系統等組成。

能量以超導線圈中循環流動的直流電流方式儲存在磁場中。

超導儲能適合用於提高電能質量，增加系統阻尼，改善系統穩定性能，特別是用於抑制低頻功率振盪。

但是由於其格昂貴和維護復雜，雖然已有商業性的低溫和高溫超導儲能產品可用，在電網中應用很少，大多是試驗性的。SMES 在電力系統中的應用取決於超導技術的發展 (特別是材料、低成本、製冷、電力電子等方面技術的發展)。

3、鉛酸電池

鉛酸電池是世界上應用最廣泛的電池之一。鉛酸電池內的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會產生2V的電勢，這就是鉛酸電池的原理。

鉛酸電池常常用於電力系統的事故電源或備用電源，以往大多數獨立型光伏發電系統配備此類電池。目前有逐漸被其他電池(如鋰離子電池)替代的趨勢。

4、鋰離子電池

鋰離子電池實際上是一個鋰離子濃差電池，正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構。

充電時，Li+從正極脫嵌經過電解質嵌入負極，此時負極處於富鋰態，正極處於貧鋰態;放電時則相反，Li+從負極脫嵌，經過電解質嵌入正極，正極處於富鋰態，負極處於貧鋰態。

由於鋰離子電池在電動汽車、計算機、手機等攜帶型和移動設備上的應用，所以它目前幾乎已成為世界上應用最為廣泛的電池。

鋰離子電池的能量密度和功率密度都較高，這是它能得到廣泛應用和關注的主要原因。

它的技術發展很快，近年來，大規模生產和多場合應用使其價格急速下降，因而在電力系統中的應用也越來越多。

鋰離子電池技術仍然在不斷地開發中，目前的研究集中在進一步提高它的使用壽命和安全性，降低成本、以及新的正、負極材料的開發上。

5、鈉硫電池

鈉硫電池的陽極由液態的硫組成，陰極由液態的鈉組成，中間隔有陶瓷材料的貝塔鋁管。電池的運行溫度需保持在300℃以上，以使電極處於熔融狀態。

日本的NGK公司是世界上唯一能製造出高性能的鈉硫電池的廠家。目前採用50kW的模塊，可由多個50kW的模塊組成MW級的大容量的電池組件。

在日本、德國、法國、美國等地已建有約200多處此類儲能電站，主要用於負荷調平、移峰、改善電能質量和可再生能源發電，電池價格仍然較高。

6 、全釩液流電池

在液流電池中，能量儲存在溶解於液態電解質的電活性物種中，而液態電解質儲存在電池外部的罐中，用泵將儲存在罐中的電解質打入電池堆棧，並通過電極和薄膜，將電能轉化為化學能，或將化學能轉化為電能。

液流電池有多個體系，其中全釩氧化還原液流電池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受關注。

這種電池技術最早為澳大利亞新南威爾士大學發明，後技術轉讓給加拿大的VRB公司。

在2010年以後被中國的普能公司收購，中國的普能公司的產品在國內外一些試點工程項目中獲得了應用。

電池的功率和能量是不相關的，儲存的能量取決於儲存罐的大小，因而可以儲存長達數小時至數天的能量，容量也可達MW級，適合於應用在電力系統中。

儲能優點與缺點：

各種類型的儲能系統中，鋰離子電池儲能是目前技術相對成熟的一種儲能方式。以橄欖石型磷酸鐵鋰為活性物質的鋰離子二次電池，具有較高的能量密度、較低的生產製造成本以及使用壽命長等諸多優點。在電動汽車產業的推動下，與磷酸鐵鋰電池有關的荷電狀態估算、電池集成技術、管理系統等方面更是進行了廣泛、深入的研究工作。然而，這些研究多數是在電動汽車使用環境、運行工況和使用條件下進行的，其研究成果和結論並不完全適用於以大規模能量輸入/輸出為特徵的電網儲能系統。

儲能定義：

從廣義上講，儲能即能量存儲，是指通過一種介質或者設備，把一種能量形式用同一種或者轉換成另一種能量形式存儲起來，基於未來應用需要以特定能量形式釋放出來的循環過程。

從狹義上講，針對電能的存儲，儲能是指利用化學或者物理的方法將產生的能量存儲起來並在需要時釋放的一系列技術和措施。

九種儲能電池技術優劣對比：

一、鉛酸電池

主要優點：

1、原料易得，價格相對低廉;

2、高倍率放電性能良好;

3、溫度性能良好，可在-40~+60℃的環境下工作;

4、適合於浮充電使用，使用壽命長，無記憶效應;

5、廢舊電池容易回收，有利於保護環境。

主要缺點：

1、比能量低，一般30~40Wh/kg;

2、使用壽命不及Cd/Ni電池;

3、製造過程容易污染環境，必須配備三廢處理設備。

二、鎳氫電池

主要優點：

1、與鉛酸電池比，能量密度有大幅度提高，重量能量密度65Wh/kg，體積能量密度都有所提高200Wh/L;

2、功率密度高，可大電流充放電;

3、低溫放電特性好;

4、循環壽命(提高到1000次);

5、環保無污染;

6、技術比較鋰離子電池成熟。

主要缺點：

1、正常工作溫度范圍-15~40℃，高溫性能較差;

2、工作電壓低，工作電壓范圍1.0~1.4V;

3、價格比鉛酸電池、鎳氫電池貴，但是性能比鋰離子電池差。

三、鋰離子電池

主要優點：

1、比能量高;

2、電壓平台高;

3、循環性能好;

4、無記憶效應;

5、環保，無污染;目前是最好潛力的電動汽車動力電池之一。

四、超級電容

主要優點：

1、功率密度高;

2、充電時間短。

主要缺點：能量密度低，僅1-10Wh/kg，超級電容續航里程太短，不能作為電動汽車主流電源。

五、燃料電池

主要優點：

1、比能量高，汽車行駛里程長;

2、功率密度高，可大電流充放電;

3、環保，無污染。

主要缺點：

1、系統復雜，技術成熟度差;

2、氫氣供應系統建設滯後;

3、對空氣中二氧化硫等有很高要求。由於國內空氣污染嚴重，在國內的燃料電池車壽命較短。

六、鈉硫電池

優勢：

1、高比能量(理論760wh/kg;實際390wh/kg);

2、高功率(放電電流密度可達200~300mA/cm2);

3、充電速度快(充滿30min);

4、長壽命(15年;或2500~4500次);

5、無污染，可回收(Na，S回收率近100%);6、無自放電現象，能量轉化率高;

不足：

1、工作溫度高，其工作溫度在300~350度，電池工作時需要一定的加熱保溫，啟動慢;

2、價格昂貴，萬元/每度;

3、安全性差。

七、液流電池(釩電池)

優點：

1、安全、可深度放電;

2、規模大，儲罐尺寸不限;

3、有很大的充放電速率;

4、壽命長，高可靠性;

5、無排放，噪音小;

6、充放電切換快，只需0.02秒;

7、選址不受地域限制。

缺點：

1、正極、負極電解液交叉污染;

2、有的要用價貴的離子交換膜;

3、兩份溶液體積大，比能量低;

4、能量轉換效率不高。

八、鋰空氣電池

致命缺陷：固體反應生成物氧化鋰(Li2O)會在正極堆積，使電解液與空氣的接觸被阻斷，從而導致放電停止。科學家認為，鋰空氣電池的性能是鋰離子電池的10倍，可以提供與汽油同等的能量。鋰空氣電池從空氣中吸收氧氣充電，因此這種電池可以更小、更輕。全球不少實驗室都在研究這種技術，但如果沒有重大突破，要想實現商用可能還需要10年。

九、鋰硫電池(鋰硫電池是一類極具發展前景的高容量儲能體系)

優點：

1、能量密度高，理論能量密度可達2600Wh/kg;

2、原材料成本低;

3、能源消耗少;

4、低毒。

③ 電動汽車的電池能量管理系統一般有哪些功能

1.提供能量
2.荷電狀態估算
3.電壓，溫度，濕度檢測
4.充電控制 預充電控制
5.與其他控制器進行通信
6.自診斷功能
7.溫度，電壓均衡控制

④ 新能源汽車換電站都有哪些功能

（1）有序充電技術
隨著新能源汽車數量的增加，必然會給電網帶來一系列影響，如負荷激增、負荷波動增大和三相不平衡加大等，有序充電技術是解決激增充電負荷對電網影響、提高電網接納新能源汽車能力的有效手段。
（2）儲能技術新能源汽車作為可移動的儲能設備在不同領域都有著廣泛的應用前景。在能源領域，新能源汽車一方面可以與太陽能、風能等分布式電源聯合協調運行，形成堅強、
綠色智能電網，提高能源的綜合利用效率，構建安全可靠、經濟高效的能源供應體系。另一方面對退運動力電池進行梯次利用，不僅能夠增加電池使用率，還可以解
決廢舊電池的潛在環境污染問題。國網北京市電力公司在北京市科委及國家電網公司的支持下，深入研究了動力電池狀態評估方法和動力電池梯次利用原則和條件，
結合電池儲能系統工程示範，對動力電池在電力削峰填谷、備用電源等應用方面進行了相關試驗研究，為新能源汽車在電力儲能領域的推廣應用奠定了技術基礎。
（3）V2G技術

V2G（Vehicle-to-Grid）技術是新能源汽車與電網互動的技術體現，是智能電網的重要組成部分。其核心思想是將新能源汽車作為電網與負荷的
緩沖，當電網負荷較高時，新能源汽車作為電源點向電網饋電；當電網負荷較低，新能源汽車利用負荷低谷充電，避免能源浪費。V2G
技術的發展會對新能源汽車運營模式產生一系列影響。對於用戶而言，利用V2G技術，新能源汽車可作為應急電源，停電時實現緊急避險，同時結合未來的電價體
系，隨著電池壽命的大幅度提高，用戶可以在低電價時給車輛充電，在高電價時將電動汽車蓄電池中存儲的能量出售給電力公司，獲得現金補貼，降低電動汽車的使
用成本；對電網公司而言，V2G技術不但可以減少因新能源汽車高速發展而帶來的用電壓力、延緩電網建設投資，而且可用於調控負荷，實現削峰填谷，提高電網
運行效率和可靠性。

⑤ 新能源汽車儲能有哪些

新能源汽車主要有純電動汽車，混合動力汽車，燃料電池汽車，太陽能汽車超級電容，汽車燃汽車

⑥ 電動汽車安全要求（GB/T18384.1-2001）

本標准規定了電動汽車驅動系統車載儲能裝置的安全要求，以保證用戶和車輛周圍環境的安全。本標准適用於最大工作電壓低於660伏或1000伏的電動乘用車和最大設計總質量小於3500千克的電動商用車。最大設計總質量超過3500kg的電動車可參照執行。本標准不適用於指導電動汽車的裝配、維護和修理。電動汽車安全要求第1部分:車載儲能裝置全文下載電動汽車安全要求第二部分功能安全與故障保護全文下載電動汽車安全要求第三部分電擊防護全文下載

⑦ 新能源電動汽車充換電站有哪些功能措施

電池更換站應為電動汽車用戶提供安全的電池更換場所，電池箱更換和充電的過程始終應處於被監控的狀態。

電池更換站內可包括：充電設備、電池箱更換設備、電池箱存儲設備、電池箱轉運設備、車輛導引系統、電池檢測與維護設備、監控室、配電室、安全防護設施、行車道、停車位、營業室以及其他輔助設施。

電池更換站的布置應便於電動汽車的駛入、駛出和電池箱更換設備的操作。

⑧ 電動汽車有能量回收功能嗎

新能源汽車的生產和銷售越來越多，越來越被消費者認可，新能源汽車的能量回收也越來越受到社會的重視。一般來說，新能源汽車的能量回收機制分為四種：液壓儲能、啟停系統、飛輪儲能和制動能量回收。制動能量回收是最常見的一種，主要回收車輛在制動或慣性過程中釋放的多餘能量，通過發電機轉化為電能，再傳遞給蓄電池，供車輛動力行駛。電動汽車制動能量回收是提高能量利用效率的關鍵。只要車輛有電機和電池，就可以實現制動能量回收。制動能量回收技術涉及車輛電子控制、動力電池、驅動電機等多個部分。它是一項需要協調控制的系統技術。

仍然有很多人質疑純電動汽車的能量回收系統能減少多少浪費。根據專業人士的計算，當回收的能量再次轉化為驅動能量時，需要經過很多關卡。此外，由於汽車的動力系統不同，傳動效率也有很大差異。理論上壽命可以提高50%，但實際工況下只能提高不到9%。也就是說，能量回收能起到多大的作用取決於三個因素，駕駛條件、動力系統效率和車輛控制。一些純電動汽車之所以沒有配備能量回收系統，主要是考慮生產成本和用戶舒適度。在電力技術相對穩定的情況下，如果企業不能提高電力系統的效率，能量回收系統可以發揮的作用非常有限。

⑨ 純電動汽車動力電池管理系統有哪些功能

純電動汽車動力電池管理系統功能有數據採集、電池狀態估計、能量管理、熱管理、安全管理和通信功能等。

一、數據採集

電池管理系統的所有演算法、電動車的能量控制策略、駕駛員的駕駛信息等都以採集的數據作為輸入，采樣速度、精度和前置濾波特性是影響電池管理系統性能的重要指標。電動汽車管理系統的采樣速率一般要求大於200Hz。

電池能量管理系統按電池包內安裝的感測器提供的信號對電池進行管理。電池箱內通常有溫度感測器及電壓、電流或內阻的測量裝置。

二 、電池狀態估計

電動汽車電池狀態主要包括SOC和SOH等。是車輛進行能量或功率匹配和控制的重要依據。對於純電動車來說使駕駛人員知道車輛的續駛里程，以便決定如何行駛，在能量允許的條件下使車輛行駛到具有充電功能的地方，補充電量防止半路拋錨。

三、能量管理

在能量管理中，電流、電壓、溫度、SOC、SOH 參數作為輸入用來完成以下功能：控制充電過程，包括均衡充電;用SOC、SOH和溫度限制電動汽車電源系統的輸入、輸出功率與能量;放電過程的監控與管理。

四、安全管理

電動汽車電池管理系統的安全管理具體功能包括監測電池的電壓、電流、溫度等是否超過限制；防止電池過度放電，尤其是防止個別電池單體過度放電，防止電池過熱而發生熱失控；

防止電池出現能量回饋時的過充電；在電源系統出現絕緣度下降時對整車多能源控制系統進行報警或強行切斷電源以及電源系統出現短路情況下的保護等。

五、熱管理

對大功率放電和高溫條件下使用的電池組，電池的熱管理尤為必要。熱管理的功能是使電池單體溫度均衡，並保持在合理的范圍內，對高溫電池實施冷卻，在低溫條件下對電池進行加熱等。由於溫度的變化對其他參數都有影響，所以一般都以電池模塊的溫度來做為控制的指令信號。

六、通信功能

電池管理系統與車載設備或非車載設備的通信是其重要功能之一。根據應用需要，數據交換可採用不同的通信介面，如模擬信號、PWM信號、CAN匯流排或I2C串列介面。某些BMS還有遠程通信功能，將電源系統的數據傳輸到遠程終端。