Les batteries de stockage d'énergie et les batteries de puissance sont aujourd'hui la technologie importante dans le domaine du stockage d'énergie et du transport électrique, en substance, les deux types de batteries sont des batteries de stockage d'énergie, dans la voie technologique n'est pas très différente, alors en fin de compte, les deux types de batteries où est la différence ?
Qu'est-ce qu'une batterie de stockage d'énergie ?
Les batteries de stockage d'énergie, comme leur nom l'indique, sont des systèmes de batteries utilisés pour stocker l'énergie électrique. Elles sont capables de convertir l'énergie électrique en énergie chimique, de stocker la charge dans la batterie et de la restituer en cas de besoin. Elles sont généralement conçues pour le stockage d'énergie longue durée et les opérations de charge/décharge. Elles jouent un rôle important, par exemple, dans la planification du réseau, la réduction des pointes de charge et la gestion de l'énergie. Leurs principales caractéristiques sont une grande capacité, une longue durée de vie et des performances stables.
Qu'est-ce qu'une batterie d'alimentation ?
Les batteries d'alimentation, quant à elles, sont spécialisées dans la fourniture de l'énergie nécessaire aux véhicules électriques. Elles doivent présenter une densité énergétique et une puissance de sortie élevées pour répondre aux exigences d'accélération et d'autonomie des véhicules électriques. Leur conception vise à améliorer les taux de charge et de décharge, ainsi que leur durée de vie. Parallèlement, la sécurité est un aspect important des batteries d'alimentation, afin de garantir un fonctionnement fiable dans diverses conditions.
01 Différence de scénario d'application
Les batteries de stockage d'énergie sont largement utilisées pour le stockage d'énergie sur réseau, à domicile, dans les secteurs industriel et commercial, ainsi que dans les stations de base de communication, entre autres. Leur conception est principalement optimisée pour la densité énergétique et le stockage longue durée, afin de répondre à la demande de stockage d'énergie de grande capacité et de longue durée. La grande majorité des batteries de stockage d'énergie ne nécessitant pas de déplacement du dispositif de stockage,
Ainsi, la batterie au lithium pour le stockage d'énergie n'a pas d'exigences directes en matière de densité énergétique ; différents scénarios de stockage d'énergie ont des exigences différentes en matière de densité de puissance ; matériaux de batterie, faites attention au taux d'expansion, à la densité énergétique, à l'uniformité des performances des matériaux d'électrode, etc., afin de poursuivre l'ensemble de l'équipement de stockage d'énergie, longue durée de vie et faible coût.
Les batteries d'énergie sont utilisées dans les voitures particulières à énergie nouvelle, les véhicules utilitaires, les véhicules spéciaux, les machines et équipements de construction, les navires, etc. Elles privilégient la densité de puissance et la puissance de sortie élevée à court terme pour répondre aux besoins des véhicules électriques en matière d'accélération rapide et de long kilométrage. Comparées aux batteries de stockage d'énergie, elles requièrent une densité énergétique et une puissance plus élevées. De plus, en raison des limitations de taille et de poids des véhicules, ainsi que de l'accélération au démarrage, les batteries d'énergie ont des exigences de performance plus élevées que les batteries de stockage d'énergie classiques.
02 Différences de composition du système
Un pack batterie se compose essentiellement des cinq systèmes suivants : module batterie, système de gestion de batterie, système de gestion thermique, système électrique et système structurel. Le coût d'un système batterie comprend le coût global de la cellule électrique, des composants structurels, du BMS, du boîtier, des matériaux auxiliaires, des coûts de fabrication, etc. La cellule électrique représente environ 801 TP3T du coût total, et le coût du pack (comprenant les composants structurels, le BMS, le boîtier, les matériaux auxiliaires, les coûts de fabrication, etc.) représente environ 201 TP3T du coût total du pack batterie.
Un système de stockage d'énergie par batterie se compose principalement d'un bloc-batterie, d'un système de gestion de batterie (BMS), d'un système de gestion de l'énergie (EMS), d'un convertisseur de stockage d'énergie (PCS) et d'autres équipements électriques. Dans la composition des coûts d'un système de stockage d'énergie, la batterie est le composant le plus important, représentant 60% du coût ; viennent ensuite l'onduleur de stockage d'énergie (20%), le système de gestion de l'énergie (EMS) (10%), le système de gestion de batterie (BMS) (5%) et enfin 5%.
03 Différences dans la gestion des batteries
Le BMS (Battery Management System), en tant que composant principal du système de batterie, détermine si les différents composants et fonctions du bloc-batterie peuvent être coordonnés et est directement lié à la capacité du bloc-batterie à fournir une puissance de sortie sûre et fiable aux véhicules électriques.
Le système de gestion de batterie de stockage d'énergie est similaire au système de gestion de batterie d'alimentation, mais le système de batterie d'alimentation est dans le mouvement à grande vitesse du véhicule électrique, la vitesse de réponse de puissance et les caractéristiques de puissance de la batterie, la précision de l'estimation SOC, le nombre de calculs de paramètres d'état, il existe des exigences plus élevées et les fonctions de régulation associées doivent être réalisées via le BMS.
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BMS de batterie de stockage d'énergie |
BMS de batterie d'alimentation |
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Position dans les systèmes respectifs |
L'interaction des informations se fait principalement entre le convertisseur et le système de planification de la batterie de stockage d'énergie. D'une part, le système de gestion de la batterie envoie des informations d'état importantes au convertisseur pour déterminer les interactions haute tension ; d'autre part, il transmet les informations de surveillance les plus complètes au PCS, le système de planification de la centrale de stockage d'énergie. |
En termes de haute tension, il existe une relation d'échange d'énergie à la fois avec le moteur et le chargeur ; en termes de communication, il existe une interaction d'informations avec le chargeur dans le processus de charge, et dans l'ensemble du processus d'application, il existe l'interaction d'informations la plus détaillée avec le contrôleur du véhicule. |
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Architecture logique matérielle |
Le matériel est généralement conçu selon un modèle à deux ou trois niveaux, les échelles plus grandes favorisant les systèmes de gestion à trois niveaux. |
Il n'existe qu'une seule couche centralisée ou deux types distribués, et non trois. Les petites voitures utilisent généralement une seule couche de système de gestion de batterie centralisée. |
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Comparaison des protocoles de communication |
Le protocole CAN est essentiellement utilisé pour la communication interne, mais le protocole TCP/IP est souvent utilisé pour la communication externe, qui fait principalement référence au système de planification de l'usine de stockage d'énergie PCS. |
Le protocole CAN est utilisé dans tous les environnements de véhicules électriques, mais uniquement selon le CAN interne entre les composants internes du pack de batteries et le CAN du véhicule entre le pack de batteries et le véhicule. |
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Réglage du seuil |
Une partie de la centrale de stockage d'énergie est située dans des zones reculées et difficilement accessibles, ce qui complique le remplacement massif des batteries. Il est donc important de veiller à leur longévité et à la réduction des pannes. Par conséquent, le courant de fonctionnement sera fixé à un niveau relativement bas afin d'éviter que les cellules de batterie ne fonctionnent à pleine charge. Pour des performances énergétiques et de puissance optimales, privilégiez la rentabilité. |
En raison de l'espace limité du véhicule, les paramètres du système sont définis en référence aux paramètres limites de la batterie. |
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Comparaison de la précision de l'estimation du SOC |
La plupart des environnements d'application des batteries de stockage disposent d'un espace relativement abondant et d'environnements stables, et les petits écarts ne sont pas facilement perçus dans les grands systèmes, il n'y a donc pas d'exigence uniforme pour le SOC. |
Les exigences en matière de puissance de calcul du SOC sont bien plus élevées que celles du stockage d'énergie BMS et, par conséquent, le coût de gestion d'une seule chaîne de batteries est également plus élevé. |
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Application des conditions d'équilibre passif |
L'échelle du module de batterie de stockage est relativement grande, plusieurs chaînes de batteries en série, la plus grande différence de tension unique entraînera une chute de la capacité de l'ensemble du boîtier, plus il y a de batteries en série, plus il perd de capacité, du point de vue des considérations d'efficacité économique, l'installation de stockage d'énergie a grandement besoin d'une égalisation adéquate, le faible coût de l'égalisation passive est très précieux |
Les batteries de plus petite capacité sont plus adaptées à l'égalisation passive lorsque la cohérence d'une cellule unique est forte |
04 Différence dans les temps de cycle
Les batteries d'alimentation et les batteries de stockage ont des exigences différentes en matière de durée de vie. Les batteries de stockage d'énergie doivent généralement avoir une durée de vie plus longue, capables de supporter des milliers de cycles de charge/décharge sans dégradation significative des performances.
Prenons l'exemple des véhicules électriques : la durée de vie théorique d'une batterie ternaire au lithium fer phosphate est de 1 200 fois, et la fréquence d'utilisation est de trois jours pour charger et décharger complètement la batterie, et la durée de vie d'une batterie ternaire au lithium est de dix ans.
Français Les batteries de stockage d'énergie par rapport aux batteries électriques se chargent et se déchargent plus fréquemment, et dans la même durée de vie de 10 ans, sous réserve que la durée de vie du cycle ait des exigences plus élevées. Si la station de stockage d'énergie et le stockage d'énergie domestique se chargent et se déchargent une fois par jour, les exigences de durée de vie du cycle de la batterie de stockage d'énergie au lithium peuvent être supérieures à 3 500 fois. Si vous améliorez la fréquence de charge et de décharge, les exigences de durée de vie du cycle doivent généralement pouvoir atteindre plus de 5 000 fois.
05 Différence de coût
Le coût est également l'une des différences entre les deux, le coût des batteries de stockage d'énergie est relativement faible, car il utilise une technologie de batterie plus mature et l'application des conditions de travail est relativement simple, dans les applications à grande échelle peuvent être réalisées dans les avantages économiques.
En revanche, le coût des batteries électriques est plus élevé, principalement en raison des exigences de densité énergétique élevée et de puissance de sortie élevée, compatibles avec la longue durée de vie de la batterie et le besoin de sécurité élevée.
Peut-on mélanger des batteries de stockage d’énergie et des batteries électriques ?
Les batteries de stockage d'énergie ne peuvent pas être utilisées dans les véhicules électriques, car elles présentent des multiplicateurs, des résistances internes, des capacités et des tensions différents. Elles ont généralement une densité énergétique plus élevée, mais une densité de puissance plus faible. Par exemple, une décharge à 280 °C supérieure à 0,5 °C est trop élevée ; elles ne peuvent donc pas être utilisées comme batteries au lithium.
Et les batteries au lithium de puissance peuvent être utilisées comme batterie de stockage, vous devez comprendre la conception et la configuration de la taille de décharge de la batterie au lithium du système de contrôle, mais la batterie de puissance et le système de contrôle de puissance ont un facteur de coût élevé, ce qui entraînera des avantages économiques moins qu'idéaux.
Il est entendu que les batteries de stockage au lithium sont également de type « puissance », par exemple une capacité de décharge stable d'environ 5 C en FM, largement utilisée. Certaines entreprises envisagent de les utiliser comme batteries de stockage d'énergie secondaire, notamment pour le stockage domestique et mobile.
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