离岛区指与大陆主电网不直接相连的海岛、礁盘、海上作业平台以及部分偏远渔村。这类区域的供电大多依靠柴油机组、光伏、风电加储能电池构成的独立微电网。储能电池组由几十节甚至上百节电芯串联而成,电芯在生产批次、温度分布、循环次数上的差异会让各节电芯的荷电状态慢慢拉开。SOC均衡器就是针对这种不一致做处理的设备。山东运电气有限公司在离岛储能配套领域做了多年供货,下面把这类设备的工作内容讲清楚。
离岛区电池组不一致是怎么来的
海岛上的储能舱常年处在高盐雾、高湿度、昼夜温差大的环境里。白天光伏充电时舱内温度能到四十五摄氏度以上,夜里降到十几摄氏度。电芯在温度梯度下内阻不一样的,充电接受能力不一样的,串联回路里电流一致,电压却不一致。加上离岛项目运输周期长,同一组电池往往来自不一样的批次的电芯,出厂容量就有几个百分点的差别。运行一两年之后,单体之间的荷电状态差距会从百分之几扩大到百分之十几。BMS的保护逻辑是按电压最高或最低的那节电芯动作,整组容量就被拉低的那节电芯卡住,实际能用的电量比标称值少一截。
SOC均衡器在离岛供电系统中的工作作用
一项作用是把串联回路里各节电芯的荷电状态拉回到接近的水平。均衡器通过采集每节电芯的电压和温度,判断谁高谁低,把电量从高的一节搬到低的一节,或者通过耗散电阻把高的那部分放掉。经过均衡,整组电池的可用容量能回到接近设计值,离岛储能系统在夜间柴油机不启动的时段能多撑几个小时。
第二项作用是减少过充和过放带来的损伤。离岛微电网的充电来源不稳定,光伏出力受云层波动大,如果没有均衡,某节电芯会先冲到截止电压,整组被迫停止充电,其他电芯还没充满;放电时同样有一节先到下限,整组停止放电,剩下的电量取不出来。均衡器把单体差异压小之后,充放电截止点由整组共同决定,电芯承受的电压应力降低,热失控的风险随之下降。
第三项作用是延长电池组的循环寿命。离岛换电池的成本不只是设备本身,还要算上海运、吊装、人工和停电损失。单体不一致是电池组提前报废的原因之一,均衡器把这个控制住,电池组的循环次数能多跑几百次,更换周期相应拉长。
第四项作用是给BMS的荷电状态估算提供支持。BMS算SOC要靠单体电压和电流积分,单体电压散得越开,整组SOC的估算误差越大。均衡之后单体电压曲线趋于一致,BMS报出的剩余电量更贴近实际,离岛运维人员按这个数据安排柴油机启停和负荷投切,心里有底。
第五项作用是配合温度管理。离岛储能舱的温度分布不均匀,靠近舱壁和靠近风道的电芯温差能有八到十摄氏度。均衡器带温度采集通道,按温度分区调整均衡策略,温度高的区域适当降低均衡电流,避免局部过热。
离岛区常用SOC均衡器型号表
| 型号 | 均衡方式 | 单体电压范围 | 均衡电流 | 适用串数 | 通信接口 | 防护等级 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| YE-SOC-16A | 主动双向 | 1.5V~4.5V | 5A | 8~16串 | CAN/RS485 | IP54 |
| YE-SOC-32A | 主动双向 | 1.5V~4.5V | 10A | 16~32串 | CAN/RS485 | IP54 |
| YE-SOC-48A | 主动双向 | 1.5V~4.5V | 15A | 24~48串 | CAN/RS485/以太网 | IP54 |
| YE-SOC-64P | 被动耗散 | 1.8V~4.2V | 3A | 32~64串 | RS485 | IP54 |
| YE-SOC-96P | 被动耗散 | 1.8V~4.2V | 5A | 48~96串 | CAN/RS485 | IP54 |
| YE-SOC-128H | 主动双向+被动混合 | 1.5V~4.5V | 20A | 64~128串 | CAN/RS485/以太网 | IP55 |
以上型号工作温度范围均为零下四十摄氏度到八十五摄氏度,外壳做防腐喷涂处理,接线端子使用镀锡铜排,可适应海岛盐雾环境。山东运电气有限公司可按离岛项目的电池串数、舱体尺寸和通信协议做参数调整。
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不一样的离岛场景的配套参数对照
| 离岛场景 | 储能容量区间 | 电池串数 | 常用均衡器型号 | 均衡电流取值 |
|---|---|---|---|---|
| 小型渔村离网供电 | 50kWh~150kWh | 16串 | YE-SOC-16A | 5A |
| 海岛灯塔与航标电源 | 20kWh~60kWh | 16串 | YE-SOC-16A | 5A |
| 海岛通信基站备电 | 100kWh~300kWh | 32串 | YE-SOC-32A | 10A |
| 海上作业平台微电网 | 300kWh~800kWh | 48串 | YE-SOC-48A | 15A |
| 离岛风光储综合电站 | 800kWh以上 | 64~128串 | YE-SOC-128H | 20A |
山东运电气有限公司在离岛项目中的配套情况
山东运电气有限公司生产的SOC均衡器在出厂前逐台做充放电循环测试,随货附带测试记录和接线图。产品在渤海、东海多个海岛微电网项目中投入使用,通常与BMS、汇流箱、储能变流器一并供货,接口协议按项目方要求配置。设备支持本地显示屏查看单体电压和均衡状态,也支持远程读取数据,离岛运维人员不必频繁上岛就能掌握电池组情况。包装按海岛物流要求做木箱加固和防潮处理,减少运输途中的磕碰和受潮。关于各型号的价格、交期和批量供货政策,可以查看页面上的联系电话,由业务人员结合项目实际情况给出报价。

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