锂电池储能方式移动应急不间断电源车的应用

2018-05-30 神汽专用车

摘要:锂电池具有能量密度大,循环寿命长,安全性能好、自放电率小,无记忆效应的优点,本文介绍锂电池储能方式移动应急不间断电源车的应用优势和发展趋势。

关键词:锂电池;铅酸蓄电池;零切换时间;不间断电源


0 引言

电力系统的故障具有突发性,即使最先进的美国大电网,也难免意外断电,伤害民众。造成意外停电的原因一般有:自然灾害、如:雷电袭击高压电网、大地震等;设备事故、如:设备老化突发事故,发电厂自行接连跳闸;人员操作失误等。所以选用锂电池进行储能的移动应急不间断电源来保供电,将发挥积极重要的作用。适用于各种电力事故抢修、应急处理、民用救灾抢险或大型公共活动场等供电要求较高的重要场所。


1 国内外相关产品发展现状

目前国内外传统的UPS电源车是利用铅酸蓄电池进行储能的方式储能,但是铅酸蓄电池能量密度低,体积、重量大,对环境有污染,还存在诸如充放电次数的限制,随着科学技术的不断发展,体积小、重量轻、循环寿命长、能量密度高、可大电流快速充放电的锂电池迅速崛起,利用无污染环保的锂电池进行储能,是今后发展的必然趋势,移动式UPS电源车选用锂电池进行储能也是国内外首批使用。虽然近几年国外选用磁悬浮飞轮储能UPS移动应急电源车替代传统铅酸蓄电池储能UPS电源车,但飞轮UPS受制于机械储能,能够提供的电力应急时间较短,并且价格昂贵,因此锂电池储能UPS电源车即解决了绿色环保问题,又解决了提供电力应急时间长的问题,价格还便宜,所以未来锂电池储能UPS电源车系统将会起到越来越大的作用。


2 产品应用

2.1 作为保供电电源用可以实现零切换时间

传统采用的保供电的方式,市电加上发电车,这种方式都会存在一个在市电失去的时候,在发电机起动的过程中,中间有一段时间的间隔断电,这个可能对一些非常重要的负荷,比如说,自控装置或者说灯光都会有所反应,如果采用这一套不间断电源,就是我们说的UPS电源,它能够实现不间断的供电。所以,移动式UPS电源车的应用,在市电断电无法短时间恢复的情况下,使用UPS电源供电,能即时实现电力供应的无缝对接。从而保障运行设备由市电供电转为UPS电源供电,保证了设备的不间断运行,将事故停电给生产生活带来的影响降低到零。

其工作方式如下:

1)在移动式UPS车连接上市电时,移动式UPS车由市电经STS旁路,提供电源给负载,同时对电池进行充电。充电时根据电池的种类和要求对电池进行充电管理,控制充电的电流和电压,保证在安全可靠的情况下对电池进行快速的充电。

2)在市电掉电后,STS关闭,处于挂网输出状态的逆变器工作,由蓄电池放电通过逆变器输出,无缝接替市电供给负载,逆变器提供不间断的电压同时起动油机。

3)油机运行3-8分钟稳定后,柴油发电机给整流器供电,然后经逆变器给负载提供电源,同时给电池充电。

4)市电重新来电,逆变器将跟踪市电,将发电机输入电源自动切换回市电工作,同时给发电机发出停止工作的信号,由于锂电池组始终处于无缝输出状态的挂网运行,确保零切换时间。


2.2 可作为移动式储能应急电站(车)使用

UPS电源车可以作为小型储能移动电站使用,反应迅速,使用方便,维护快捷,一体化设计,安全可靠。

小型蓄电池储能移动电站应用范围十分广泛。不仅适用于各种电力事故抢修、应急处理、煤炭开采、石油开采、通信基站建设、医院、政府、学校等领域作为应急保障电源使用,也可以在救灾中发挥重要作用。

UPS电源车作为储能移动电站在应急情况下,随时提供出方便、清洁的能源,避免了使用柴油发电机时所遇到的的燃料供给困难以及费用高的弊端,减少了发动机发电时产生的噪音以及废气排放等环境污染问题,是应急场所一个较好的选择。


2.3 可作为小型储能的微电网使用

高质量微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现多种能源形式的高可靠供给,是实现主动式配电网的一种有效方式,它要求能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。具有污染少、可靠性高、能源利用效率高、移动灵活等多方面优点,有效解决了大型集中电网的许多潜在问题。


3 采用锂电池替代传统的铅酸蓄电池的优势

锂电池特点:

3.1 电池使用寿命长,锂电池无记忆,蓄电池循环寿命5000次以上,使用寿命大于20年;

3.2 安全可靠:锂电池已经过严格的产品定型试验:针刺、挤压及短路等试验。

3.3 耐高温:锂电池为电动汽车的恶劣高温环境而研制,从电池材料等采取了相应措施,具有耐高温的特性;

3.4 绿色环保:锂电池无毒,无污染,符合欧洲RoHS标准,为绿色环保蓄电池;

3.5 能量密度高、体积小、重量轻,同功率下,锂电池的重量是铅酸电池的1/3,体积是铅酸蓄电池的一半。


4 社会效益和经济效益分析

l)绿色环保:如采用锂电池,具有显著的节能环保效果。锂电池无毒,无污染,符合欧洲RoHS规定,为环保蓄电池,杜绝了铅酸蓄电池环境污染问题。

2)对重要目标用户的负载设备保证了不间断运行,将事故停电给生产生活带来的影响降低到零,避免给国家及社会经济、政治造成重大损失及不良影响。

3)因电池本身体积小,重量轻,对于电池的运输、搬运、安装带来便捷,所以用锂电而不用铅酸,能大幅缩短整组蓄电池抢修的工作时间、人数以及工作量。


5 结束语

根据以上分析,锂电池储能移动应急不间断电源车既有经济效益又有社会效益。为建设资源节约型、环境友好型行业,实现行业的节约发展、清洁发展、可持续发展提供了有力支撑。


河南中光学神汽专用车围绕以“抢险救援、应急保障”为核心的军用、民用产业发展,建立了完整的科研生产和经营管理体系,积累了大量的物质资源和技术成果,对新型移动电源车不断研发测试,为国家、为市场提供更好、更有效、更便捷的产品!