电动汽车储能系统的功能和要求

① 电动汽车的电池能量管理系统一般有哪些功能

电动汽车电池管理系统（BMS）是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。

相关图片2

② 储能有哪些种类又有哪些优点与缺点

电类储能有多少种类型？电气类储能的应用形式只有超级电容器储能和超导储能。

1、超级电容器储能

根据电化学双电层理论研制而成的，又称双电层电容器，两电荷层的距离非常小(一般0.5mm以下)，采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍的增加，从而产生极大的电容量。

超级电容器储能开发已有50多年的历史，近二十年来技术进步很快，使它的电容量与传统电容相比大大增加，达到几千法拉的量级，而且比功率密度可达到传统电容的十倍。

超级电容器储能将电能直接储存在电场中，无能量形式转换，充放电时间快，适合用于改善电能质量。由于能量密度较低，适合与其他储能手段联合使用。

2、超导储能

超导储能系统是由一个用超导材料制成的、放在一个低温容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的线圈、功率调节系统(PCS)和低温制冷系统等组成。

能量以超导线圈中循环流动的直流电流方式储存在磁场中。

超导储能适合用于提高电能质量，增加系统阻尼，改善系统稳定性能，特别是用于抑制低频功率振荡。

但是由于其格昂贵和维护复杂，虽然已有商业性的低温和高温超导储能产品可用，在电网中应用很少，大多是试验性的。SMES 在电力系统中的应用取决于超导技术的发展 (特别是材料、低成本、制冷、电力电子等方面技术的发展)。

3、铅酸电池

铅酸电池是世界上应用最广泛的电池之一。铅酸电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中，两极间会产生2V的电势，这就是铅酸电池的原理。

铅酸电池常常用于电力系统的事故电源或备用电源，以往大多数独立型光伏发电系统配备此类电池。目前有逐渐被其他电池(如锂离子电池)替代的趋势。

4、锂离子电池

锂离子电池实际上是一个锂离子浓差电池，正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构。

充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，此时负极处于富锂态，正极处于贫锂态;放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态，负极处于贫锂态。

由于锂离子电池在电动汽车、计算机、手机等便携式和移动设备上的应用，所以它目前几乎已成为世界上应用最为广泛的电池。

锂离子电池的能量密度和功率密度都较高，这是它能得到广泛应用和关注的主要原因。

它的技术发展很快，近年来，大规模生产和多场合应用使其价格急速下降，因而在电力系统中的应用也越来越多。

锂离子电池技术仍然在不断地开发中，目前的研究集中在进一步提高它的使用寿命和安全性，降低成本、以及新的正、负极材料的开发上。

5、钠硫电池

钠硫电池的阳极由液态的硫组成，阴极由液态的钠组成，中间隔有陶瓷材料的贝塔铝管。电池的运行温度需保持在300℃以上，以使电极处于熔融状态。

日本的NGK公司是世界上唯一能制造出高性能的钠硫电池的厂家。目前采用50kW的模块，可由多个50kW的模块组成MW级的大容量的电池组件。

在日本、德国、法国、美国等地已建有约200多处此类储能电站，主要用于负荷调平、移峰、改善电能质量和可再生能源发电，电池价格仍然较高。

6 、全钒液流电池

在液流电池中，能量储存在溶解于液态电解质的电活性物种中，而液态电解质储存在电池外部的罐中，用泵将储存在罐中的电解质打入电池堆栈，并通过电极和薄膜，将电能转化为化学能，或将化学能转化为电能。

液流电池有多个体系，其中全钒氧化还原液流电池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受关注。

这种电池技术最早为澳大利亚新南威尔士大学发明，后技术转让给加拿大的VRB公司。

在2010年以后被中国的普能公司收购，中国的普能公司的产品在国内外一些试点工程项目中获得了应用。

电池的功率和能量是不相关的，储存的能量取决于储存罐的大小，因而可以储存长达数小时至数天的能量，容量也可达MW级，适合于应用在电力系统中。

储能优点与缺点：

各种类型的储能系统中，锂离子电池储能是目前技术相对成熟的一种储能方式。以橄榄石型磷酸铁锂为活性物质的锂离子二次电池，具有较高的能量密度、较低的生产制造成本以及使用寿命长等诸多优点。在电动汽车产业的推动下，与磷酸铁锂电池有关的荷电状态估算、电池集成技术、管理系统等方面更是进行了广泛、深入的研究工作。然而，这些研究多数是在电动汽车使用环境、运行工况和使用条件下进行的，其研究成果和结论并不完全适用于以大规模能量输入/输出为特征的电网储能系统。

储能定义：

从广义上讲，储能即能量存储，是指通过一种介质或者设备，把一种能量形式用同一种或者转换成另一种能量形式存储起来，基于未来应用需要以特定能量形式释放出来的循环过程。

从狭义上讲，针对电能的存储，储能是指利用化学或者物理的方法将产生的能量存储起来并在需要时释放的一系列技术和措施。

九种储能电池技术优劣对比：

一、铅酸电池

主要优点：

1、原料易得，价格相对低廉;

2、高倍率放电性能良好;

3、温度性能良好，可在-40~+60℃的环境下工作;

4、适合于浮充电使用，使用寿命长，无记忆效应;

5、废旧电池容易回收，有利于保护环境。

主要缺点：

1、比能量低，一般30~40Wh/kg;

2、使用寿命不及Cd/Ni电池;

3、制造过程容易污染环境，必须配备三废处理设备。

二、镍氢电池

主要优点：

1、与铅酸电池比，能量密度有大幅度提高，重量能量密度65Wh/kg，体积能量密度都有所提高200Wh/L;

2、功率密度高，可大电流充放电;

3、低温放电特性好;

4、循环寿命(提高到1000次);

5、环保无污染;

6、技术比较锂离子电池成熟。

主要缺点：

1、正常工作温度范围-15~40℃，高温性能较差;

2、工作电压低，工作电压范围1.0~1.4V;

3、价格比铅酸电池、镍氢电池贵，但是性能比锂离子电池差。

三、锂离子电池

主要优点：

1、比能量高;

2、电压平台高;

3、循环性能好;

4、无记忆效应;

5、环保，无污染;目前是最好潜力的电动汽车动力电池之一。

四、超级电容

主要优点：

1、功率密度高;

2、充电时间短。

主要缺点：能量密度低，仅1-10Wh/kg，超级电容续航里程太短，不能作为电动汽车主流电源。

五、燃料电池

主要优点：

1、比能量高，汽车行驶里程长;

2、功率密度高，可大电流充放电;

3、环保，无污染。

主要缺点：

1、系统复杂，技术成熟度差;

2、氢气供应系统建设滞后;

3、对空气中二氧化硫等有很高要求。由于国内空气污染严重，在国内的燃料电池车寿命较短。

六、钠硫电池

优势：

1、高比能量(理论760wh/kg;实际390wh/kg);

2、高功率(放电电流密度可达200~300mA/cm2);

3、充电速度快(充满30min);

4、长寿命(15年;或2500~4500次);

5、无污染，可回收(Na，S回收率近100%);6、无自放电现象，能量转化率高;

不足：

1、工作温度高，其工作温度在300~350度，电池工作时需要一定的加热保温，启动慢;

2、价格昂贵，万元/每度;

3、安全性差。

七、液流电池(钒电池)

优点：

1、安全、可深度放电;

2、规模大，储罐尺寸不限;

3、有很大的充放电速率;

4、寿命长，高可靠性;

5、无排放，噪音小;

6、充放电切换快，只需0.02秒;

7、选址不受地域限制。

缺点：

1、正极、负极电解液交叉污染;

2、有的要用价贵的离子交换膜;

3、两份溶液体积大，比能量低;

4、能量转换效率不高。

八、锂空气电池

致命缺陷：固体反应生成物氧化锂(Li2O)会在正极堆积，使电解液与空气的接触被阻断，从而导致放电停止。科学家认为，锂空气电池的性能是锂离子电池的10倍，可以提供与汽油同等的能量。锂空气电池从空气中吸收氧气充电，因此这种电池可以更小、更轻。全球不少实验室都在研究这种技术，但如果没有重大突破，要想实现商用可能还需要10年。

九、锂硫电池(锂硫电池是一类极具发展前景的高容量储能体系)

优点：

1、能量密度高，理论能量密度可达2600Wh/kg;

2、原材料成本低;

3、能源消耗少;

4、低毒。

③ 电动汽车的电池能量管理系统一般有哪些功能

1.提供能量
2.荷电状态估算
3.电压，温度，湿度检测
4.充电控制 预充电控制
5.与其他控制器进行通信
6.自诊断功能
7.温度，电压均衡控制

④ 新能源汽车换电站都有哪些功能

（1）有序充电技术
随着新能源汽车数量的增加，必然会给电网带来一系列影响，如负荷激增、负荷波动增大和三相不平衡加大等，有序充电技术是解决激增充电负荷对电网影响、提高电网接纳新能源汽车能力的有效手段。
（2）储能技术新能源汽车作为可移动的储能设备在不同领域都有着广泛的应用前景。在能源领域，新能源汽车一方面可以与太阳能、风能等分布式电源联合协调运行，形成坚强、
绿色智能电网，提高能源的综合利用效率，构建安全可靠、经济高效的能源供应体系。另一方面对退运动力电池进行梯次利用，不仅能够增加电池使用率，还可以解
决废旧电池的潜在环境污染问题。国网北京市电力公司在北京市科委及国家电网公司的支持下，深入研究了动力电池状态评估方法和动力电池梯次利用原则和条件，
结合电池储能系统工程示范，对动力电池在电力削峰填谷、备用电源等应用方面进行了相关试验研究，为新能源汽车在电力储能领域的推广应用奠定了技术基础。
（3）V2G技术

V2G（Vehicle-to-Grid）技术是新能源汽车与电网互动的技术体现，是智能电网的重要组成部分。其核心思想是将新能源汽车作为电网与负荷的
缓冲，当电网负荷较高时，新能源汽车作为电源点向电网馈电；当电网负荷较低，新能源汽车利用负荷低谷充电，避免能源浪费。V2G
技术的发展会对新能源汽车运营模式产生一系列影响。对于用户而言，利用V2G技术，新能源汽车可作为应急电源，停电时实现紧急避险，同时结合未来的电价体
系，随着电池寿命的大幅度提高，用户可以在低电价时给车辆充电，在高电价时将电动汽车蓄电池中存储的能量出售给电力公司，获得现金补贴，降低电动汽车的使
用成本；对电网公司而言，V2G技术不但可以减少因新能源汽车高速发展而带来的用电压力、延缓电网建设投资，而且可用于调控负荷，实现削峰填谷，提高电网
运行效率和可靠性。

⑤ 新能源汽车储能有哪些

新能源汽车主要有纯电动汽车，混合动力汽车，燃料电池汽车，太阳能汽车超级电容，汽车燃汽车

⑥ 电动汽车安全要求（GB/T18384.1-2001）

本标准规定了电动汽车驱动系统车载储能装置的安全要求，以保证用户和车辆周围环境的安全。本标准适用于最大工作电压低于660伏或1000伏的电动乘用车和最大设计总质量小于3500千克的电动商用车。最大设计总质量超过3500kg的电动车可参照执行。本标准不适用于指导电动汽车的装配、维护和修理。电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置全文下载电动汽车安全要求第二部分功能安全与故障保护全文下载电动汽车安全要求第三部分电击防护全文下载

⑦ 新能源电动汽车充换电站有哪些功能措施

电池更换站应为电动汽车用户提供安全的电池更换场所，电池箱更换和充电的过程始终应处于被监控的状态。

电池更换站内可包括：充电设备、电池箱更换设备、电池箱存储设备、电池箱转运设备、车辆导引系统、电池检测与维护设备、监控室、配电室、安全防护设施、行车道、停车位、营业室以及其他辅助设施。

电池更换站的布置应便于电动汽车的驶入、驶出和电池箱更换设备的操作。

⑧ 电动汽车有能量回收功能吗

新能源汽车的生产和销售越来越多，越来越被消费者认可，新能源汽车的能量回收也越来越受到社会的重视。一般来说，新能源汽车的能量回收机制分为四种：液压储能、启停系统、飞轮储能和制动能量回收。制动能量回收是最常见的一种，主要回收车辆在制动或惯性过程中释放的多余能量，通过发电机转化为电能，再传递给蓄电池，供车辆动力行驶。电动汽车制动能量回收是提高能量利用效率的关键。只要车辆有电机和电池，就可以实现制动能量回收。制动能量回收技术涉及车辆电子控制、动力电池、驱动电机等多个部分。它是一项需要协调控制的系统技术。

仍然有很多人质疑纯电动汽车的能量回收系统能减少多少浪费。根据专业人士的计算，当回收的能量再次转化为驱动能量时，需要经过很多关卡。此外，由于汽车的动力系统不同，传动效率也有很大差异。理论上寿命可以提高50%，但实际工况下只能提高不到9%。也就是说，能量回收能起到多大的作用取决于三个因素，驾驶条件、动力系统效率和车辆控制。一些纯电动汽车之所以没有配备能量回收系统，主要是考虑生产成本和用户舒适度。在电力技术相对稳定的情况下，如果企业不能提高电力系统的效率，能量回收系统可以发挥的作用非常有限。

⑨ 纯电动汽车动力电池管理系统有哪些功能

纯电动汽车动力电池管理系统功能有数据采集、电池状态估计、能量管理、热管理、安全管理和通信功能等。

一、数据采集

电池管理系统的所有算法、电动车的能量控制策略、驾驶员的驾驶信息等都以采集的数据作为输入，采样速度、精度和前置滤波特性是影响电池管理系统性能的重要指标。电动汽车管理系统的采样速率一般要求大于200Hz。

电池能量管理系统按电池包内安装的传感器提供的信号对电池进行管理。电池箱内通常有温度传感器及电压、电流或内阻的测量装置。

二 、电池状态估计

电动汽车电池状态主要包括SOC和SOH等。是车辆进行能量或功率匹配和控制的重要依据。对于纯电动车来说使驾驶人员知道车辆的续驶里程，以便决定如何行驶，在能量允许的条件下使车辆行驶到具有充电功能的地方，补充电量防止半路抛锚。

三、能量管理

在能量管理中，电流、电压、温度、SOC、SOH 参数作为输入用来完成以下功能：控制充电过程，包括均衡充电;用SOC、SOH和温度限制电动汽车电源系统的输入、输出功率与能量;放电过程的监控与管理。

四、安全管理

电动汽车电池管理系统的安全管理具体功能包括监测电池的电压、电流、温度等是否超过限制；防止电池过度放电，尤其是防止个别电池单体过度放电，防止电池过热而发生热失控；

防止电池出现能量回馈时的过充电；在电源系统出现绝缘度下降时对整车多能源控制系统进行报警或强行切断电源以及电源系统出现短路情况下的保护等。

五、热管理

对大功率放电和高温条件下使用的电池组，电池的热管理尤为必要。热管理的功能是使电池单体温度均衡，并保持在合理的范围内，对高温电池实施冷却，在低温条件下对电池进行加热等。由于温度的变化对其他参数都有影响，所以一般都以电池模块的温度来做为控制的指令信号。

六、通信功能

电池管理系统与车载设备或非车载设备的通信是其重要功能之一。根据应用需要，数据交换可采用不同的通信接口，如模拟信号、PWM信号、CAN总线或I2C串行接口。某些BMS还有远程通信功能，将电源系统的数据传输到远程终端。