在儲能系統(tǒng)的安全性、可靠性和可管性方面，小容量單體電池成組有著大容量單體電池不可比擬的優(yōu)勢，眾多應用實踐均可證實這一觀點。例如，特斯拉Model S 型號電動力汽車采用了8000 多節(jié)18650小容量單體電池。然而，如何管理大量單體電池成組后構成的儲能系統(tǒng)是目前公認的技術難題。
　　首先，電池單體間具有無法避免的不一致性。其次，為了滿足所需的電流、電壓或功率要求，單體電池以固定的串聯與并聯形式直接成組，而這種沿用近三百年的剛性成組方式易導致系統(tǒng)的短板問題。第三，電池荷電狀態(tài) (stateof charge，SOC)的精確估計是進行有效電池管理的關鍵，而SOC 受到溫度，電壓，電流，老化程度及個體差異等多種因素的影響，并且SOC 與這些因素間呈現非線性關系，難以做到準確的測量和估算。
　　因此，基于能量信息化與互聯網化管控的思想，以電池單元為能量離散化單位，將電池單元網絡化互聯成組，以電池網絡拓撲動態(tài)可重構管控技術為手段，形成自適應、動態(tài)、可重構的電池網絡，從而實現電池能量的信息化。
　　具體而言，單體電池通過物理開關器件組合形成可重構拓撲的電池網絡，稱為第一級分布式電池網絡單元，其中信息采集傳感器通過并行多路采集對每個電池元的電流、溫度等信息進行對電池單體實時感知，通過摩爾定律發(fā)展速度的控制芯片在線精確估算電池的SOC 與健康狀態(tài)(state of health, SOH)等信息，并形成網絡拓撲控制策略，最后控制電子開關狀態(tài)形成當前最優(yōu)的電池網絡拓撲。第一級分布式電池網絡儲能單元可以通過同樣的網絡化方法進一步形成第二級、第三級……以及更大規(guī)模的電池網絡，以滿足不同應用場景與領域的儲能需求。這個技術獲得了美國NSF（混合系統(tǒng)，智能系統(tǒng)和智能電網等）項目的資助。
　　分布式儲能使得電力不再是即時性消費，而是可延時、可移動的，電力也從一個稍縱即逝的脆弱體系里解放出來，放到一個可以存儲能量的容器里。這使得能量可與基于互聯網的信息技術無縫鏈接，從而真正能夠實現能量的互聯共享。分布式儲能的大規(guī)模應用將帶來真正的能源互聯網革命。基于互聯網管控的分布式儲能系統(tǒng)將有力支撐新的能量運營模式，如能源的C2C和C2B。（慈松教授，國家能源局中國能源互聯網戰(zhàn)略研究課題組首席科學家。）


作者：慈松 來源：能源互聯網 責任編輯：wutongyufg