SSB蓄电池磷酸铁锂电池充电方法及要求

2026-01-20 16:28:54

一、磷酸铁锂电池在火电厂AGC储能辅助系统中的实际应用技术

1.简介

1.1项目规模：6MW/3MWh

组成部分有，1个集控箱，1个高压环网箱，3个储能电池箱，每个电池集装箱集成992kWh电池，总共3MWh，还有3个中压变流箱，每箱放置4台500kW储能变流器以及1台容量2.5MVA变压器 。

核心储能元件是磷酸铁锂电池，其为1.3的那种。锂电池以电化学反应的方式，将存储的化学能转化成了可利用的电能。

1.4采用标准集装箱为载体，便于运输和安装。

首先，1.5借助串并联电路，把蓄电池组分成两路，接着，这两路分别连接到#1、2机组厂用6kV母线B段上，然后，利用双向变流器，针对蓄电池的充放电功率，进行在线精确控制，最后，联合机组，来提供AGC调频服务。

一套储能系统被1.6两台机组共同分享着，就是在两台机组一块儿运行之际，仅有一台机能动用该储能系统，而在单机独自运行之时，处于运行状态的那台发电机组则带着这套储能系统 。要是处于双机组运行的状况下，仅仅能够把其中的一台机组设定成 ACE 调频机组情况之一，而那另外的一台机组则投入到 AGC 模式下去展开运行，运行人员能够依据需要朝着调度的方向申请把其中任意的一台机组设定成 ACE 调频机组，在这个时候需要把 6MW 电储能装置连接到该台机组 6kV B 段母线之上，达成提升机组调频响应速度的目的；当单机运行投入到 AGC 模式的时候，运行人员能够把 6MW 切换成朝着该机对应的 6kV B 段母线供电的方式 。

2.技术数据和设备规范

2.1概述

磷酸铁锂电池电池箱，其组成部分有储能电池，此储能电池为磷酸铁锂电池，还有DC汇流柜，以及中控柜，另外包含空调系统，和七氟丙烷气体灭火系统，也有视频监控系统，并且由BMS系统构成 。

电厂之中的储能系统产品，含有4个彼此独立的电池堆，每个电池堆输出功率为500kW，其中包含8个电池簇，还有4个DC汇流柜以及4个空调，另外再加上风道组件等。每个电池蔟包是由15个电池模组串联构成的，在电池簇中间配置有一个解裂开关，其具备过流保护以及运输解裂功能，在底部设有一个控制盒。电池簇额定电压是768.0V，电压范围处于672～864V之间，额定容量为123kWh。

2.2主要技术参数

表1　 储能电池箱主要规格参数

序号	项目描述	额定电压 （V）	额定容量（Ah）	存储电量 （kWh）	备注
1	单体电芯	3.2	80	0.256	FE80B磷酸铁锂电芯
2	电池模组	51.2	160	8.2	1个电池模组包括32个电芯，2P16S
3	电池簇	768.0	160	123	15个电池模组串联组成1个电池簇
4	电池堆	768.0	320	246	2个电池簇并联与1台500kW逆变器串联组成1个电池堆
5	电池集装箱储能系统	768.0	320	984	4个电池堆组成1个电池集装箱储能系统

表2　　电池蔟主要规格参数

序号	项  目	规  格	备  注
1	电池模组数量	15
2	电池模组串并方式	2P16S
3	控制箱数量	1个
4	额定电压	768V
5	电压范围	636V～876V
6	电池存储能量（kWh）	122.88kWh
7	最大充放电电流（A）	320A
8	最大放电功率（kW）	500kW

二、磷酸铁锂电池充电方法

对磷酸铁锂电池进行充电的充电器，和普通锂电池的充电器，二者是不一样的。锂电池，其最高终止充电的电压，是4.2伏。而磷酸铁锂电池，最高终止充电电压则是3.65伏。锂电池的安全工作电压范围，是2.8到4.2V，要是低于或者高于这个电压范围，电池当中的锂离子，就会变得极为不稳定。甚至会造成事故。为了确保磷酸铁锂电池处于安全范围，所以需要专门的充电器。这些充电器，会依据电池当前状态，自动调整充电方式。

磷酸铁锂电池充电时，建议采用CCCV充电方式，也就是先进行恒流，而后转为恒压。恒流时，建议电流值为0.3C。恒压时，建议电压为3.65V.这意味着在恒流过程中，以0.3C的电流进行充电，当电池电压达到3.65V后，采用3.65V的电压进行恒压充电，当充电电流低于0.1C（或者0.05C）时，停止充电，此时电池已充满。

充电之际，充电器适宜挑选原厂的专用充电器，不然会波及或损害磷酸铁锂电池。规避于过高温度里充电，要是在高于规定操作温度，也就是35°C以上的环境内运用磷酸铁锂电池，电池的电量会持续减少，就是电池的供电时长不会如往常那般久。

三、磷酸铁锂电池充电分为两个阶段

开始是恒流充电，也就是电流保持限定不变，然而的是磷酸铁锂电池的电压会伴随充电进程逐步地升高，依据上述规范通常依据0.2C的电流来进行充电行为，而且C是对电池标称容量与电流对照的一种具有特定含义表达方式称谓称作称呼，那个含义内涵下的0.2C就等同于为即200mA，在当电池电压快要接近满电时的电压达到其那个阈值是达到那个满电电压值叫水平为4.2V的时候，就要更改改变调整恒流充电方式为恒压充电形态方法，这样的一个连续依次进行的过程持续时长总共大概大约是五个小时的时间长短 。

2、恒压充电，也就是电压保持一定，然而电流会跟着电芯饱和程度的加深而渐渐减小，依据规范，当电流减小至0.01C也就是10mA的时候，便认定为充电终止，此过程与恒流充电时间加起来之后，总的充电时间不应该超过八个小时，所以，判断磷酸铁锂电池充电是否已然达到饱和存在两个标准，其一为电流是0.01C，其二为总时长不超过八个小时，换句话讲，如果锂电池充电过程在八小时之后依旧无法达到0.01C，那么就视作不合格品！

存在一些手机充电器自身具备保护功能，一旦检测出锂电池电压抵达了4.2伏，便会停止充电。我的想法是，于磷酸铁锂电池跟充电器之间串联一个功率略大些许的硅二极管（其正向压降约为0.6伏）。如此这般，在充电之际，当磷酸铁锂电池电压达到3.6伏时，再加上二极管的压降恰好是4.2伏，同样能够被充电器检测到，进而停止充电。

手机电池的保护线路，被取出来，用于磷酸铁锂电池的充电保护，按上述原理，在充电阶段串联一个二极管，发挥了4.2伏保护作用。

四、磷酸铁锂电池充电要求

锂电池充电器的要求是，电压输出要稳定，电流输出也要稳定，而且需要带有大陆CCC强制认证标示，这同样是对各个产品安全性的要求。对于磷酸铁锂电池容量在1000mAh以下的情况，要选择5V/500mA充电器，或者输出电流更小一些的充电器。锂电池的充电方式乃是限压恒流，并且都是由IC芯片来控制的，典型的充电方式是，先要检测待充电电池的电压，要是电压低于3V，那就得先进行预充电，此时充电电流是设定电流的1/10，当电压升到3V后，继而进入标准充电过程。先是以设定电流来开展恒流充电，在电池电压上升到4.20V之际，转而进行恒压充电，且维持充电电压为4.20V；这时，充电电流渐渐回落，当电流降低至设定充电电流的1/10时，充电宣告结束。按规则 utilized 的磷酸铁锂电池，正常地予以使用、长时间把它放置且对电池组进行规则性的充电，能够确保电池组拥有最佳的实用成效，并且延长其使用寿命。锂电池充电器在开始充电以前，会凭借小电流向电池供给电量，并且与此同时检测电池电压的变化情况，随后逐步加大电流直至设定值。此过程可以视作一种激活或者测试性充电。

以上便是磷酸铁锂电池充电的方法以及要求，在进行充放电之时，需使充电器的电流以及用电器的一般电流负载处于规定范围以内，故而在我们使用锂电池充电器之际，同样要留意查看充电器究竟是否合格。

五、锂电池维护要点

操作充放电时，得有专业人员去看护，充放电进程里，要保证插头跟插座接触良好，要保证充电设备工作正常，要保证电池组各个连接点接触良好。要是出现异常情况后，得修复好了才可以进行充放电；。

充放电之前，要检查BMS的显示器屏，其上显示着电池电压，还有温度以及压差等状态，务必要保证所有的值都处于正常范围之内，请知晓；。

第一，如果电池组上盖存有大量灰尘或者其他杂物，那么要及时运用压缩空气予以清理。第二，要是电池组极柱上有大量灰尘或者其他杂物，那就得及时借助压缩空气进行清理。第三，清理时要避免使用水或者浸湿物来清理这项操作 。

4、电池要放置在合乎恰当的温度以及湿度的环境范围之内（具体的参照依据是规格书 ） ，与此同时要防止出现有水分或者是其他的能够传导电流的物质溅落到电池的上盖部位或者是极柱的地方 ；。

5、观察电池，或者观察电池模组，在充电末期的时候检验存不存在异常，在放电末期的时候同样检验存不存在异常，比如说电池压差方面的问题，以及温升等等情况 。

6、查看BMS显示器当中的电压数据，判断其跟实际电池电压值是不是相符，以此保证BMS电压采集存在准确性，假如不一致那么就要予以校对，采集的电压和实际电池电压误差不能超过5mV（每月1次）。

7、对BMS的温度采集数据以及实际温度值予以检查，采集数据同实际温度值之间的数据误差不被允许超出3℃，要保证电池在温度过高或者过低的状况下不会进行充电或者放电（每月1次）；。

8、对BMS的电流采集数据跟实际电流值予以检查，误差不可以超过1%，以保证电池不会出现过电流充电或者是过电流放电的情况（一月一次），。

9、查看导电带，查看电压采集端子等位处，有无松动状况，有无脱落状况，有无生锈状况，有没有变形状况，以此保证电池组所使用的串并联线束稳固可靠（每月1次）；。

10、查看电池外壳，看其是不是存在裂缝，有没有变形的状况，极柱是否出现松动现象，以及有无鼓胀等异常情形，（每月检查一次）；。

11、对充电设备的可靠性予以检查，要保证充电设备能全然依照BMS发出的调压调流信号来执行充电动作，进而确保电池不会出现被过充电的情况（每月1次），。

12、对放电保护设备予以检查，像快速熔断器、直流接触器、继电器、空气开关这类，要保证在出现短路、过流等危险情形时，电池组能够被迅速切断主回路（每月一次），。

测试点击控制器的通讯及执行功能，测试空调控制器等高压用电设备的通讯及执行功能，确保当BMS发出切断信号之时，所有高压用电设备能够及时停止用电，从而确保电池不会被过放电，此操作每月进行一次；检查电池组与集装箱的绝缘电阻状态，确保阻值符合中国国家标准，也就是≥500欧姆/V ，以此保证电池不存在漏电现象，此检查每月开展一次