| 规模储能及分布式能源实验室 研究方向 • 分布式微网最优化控制技术 • 热电冷混合储能技术 • 能源管理系统EMS • 混合储能技术：电池-超级电容 • SOC估算技术 研究进展 关键技术1--混合储能技术：电池-超级电容 轨道交通再生制动、电动汽车、新能源并网等新能源应用普遍具有大功率大能量并存的特点，单一元件储能难以同时满足功率和容量的需求，造成能源利用率低下，且极易降低储能系统的使用寿命。本实验室研发的轨道交通混合储能技术，采用双DC/DC架构，结合了电池的高性价比和超容的大功率特性，以超级电容承担功率频繁波动的再生能量、锂电池承担功率平滑部分的再生能量，对再生电能进行协调分配，优化了储能系统的控制性能，并减少了储能系统的配置，降低了系统成本。  技术优势 1、可实现轨道交通牵引系统节能30%以上； 2、采用动态滤波策略，储能系统整体性能得到提升，可有效保证直流牵引网处于1800V的安全电压范围内； 3、结合电阻辅助分流方式，可减少储能系统50%以上的容量冗余，降低系统成本。 关键技术2--SOC估算技术 SOC(State of Charge荷电状态)是表征电池当前状态的重要参量，准确估算电池SOC是电池充放电控制的前提，对提高电池储能系统的效率、延长电池使用寿命具有重要的意义。本技术基于多参数耦合的初始荷电状态SOC0估算方法、以及电池生热特性的充放电效率修正方法，结合智能算法对传统SOC算法进行改进，得到了精度较高的全过程SOC估算方法。  技术优势 1、建立了多参数耦合的初始荷电状态SOC0估算模型，可应用于多种类型电池； 2、SOC估算误差小于5%，具有较高的估算精度。   关键技术3--SOE估算技术 SOE(State of Energy能量状态)表示剩余可用能量占总能量的比值，其从能量/功率角度出发，避免了SOC估算方法存在的电池容量与续航能力非线性对应、估算模型参数单一等问题，可以更加有效地提高实际剩余电量的估算精度。本技术通过在估算模型中引入损失能量的参数，可反映不同放电电流、不同环境温度对能量状态的影响，在综合考虑了电能、热能和损失能量对电池能量状态估算影响的情况下，获得准确的锂电池能量状态。其中，SOE由以下公式得到：   技术优势 1、提高了锂电池SOE估算精度，估算误差低于4.6%； 2、可应用于电动汽车续驶里程、储能系统续航时间的估算，估算结果更接近于实际值，精度比传统方法提高了4%以上。  关键技术4--储电系统集成技术：锂电池储能系统示范 微网示范平台：平台由51KWp光伏系统、31KW风力发电系统、100KW柴油发电系统、150KWh储能系统以及负荷构成。 锂电池储能系统：包括一套50KW/100KWh锂电池储能装置和一台50KVA三端口双向并网变流器（PCS），可在并网、孤网两种模式下运行。 系统功能：实现电网电能的移峰填谷、调峰调频；可自动实现放电、充电、孤网三种运行方式的切换。  技术优势 1、模块间可实现协调控制，提高新能源利用率15%以上。 2、采用SOC、SOE等多个指标，提高控制性能和系统效率，PCS效率达到90%。 3、可实现系统最优配置，降低储能成本。 产品和技术服务 产品：模块化的混合储能系统   技术服务 提供系统集成解决方案以及定制化的混合储能系统。承接电力企业、用电客户的储能工程项目；通过合同能源管理方式，为用电客户提供储能系统。 相关论文及专利 论文：
(1) An Energy Efficiency Evaluation Research Based on Heat Generation Behavior of Lithium-Ion Battery. Journal of The Electrochemical Society, 2013, 160 (11): A1927-A1930.（SCI，if=2.588） (2) A critical review on state of charge of batteries , Journal of Renewable and Sustainable Energy , 2013 , 5(2): 021403-11. (SCI，if=1.514) (3) A novel model of the initial state of charge estimation for LiFePO4 batteries. Journal of Power Sources 2014, 248: 1028-1033.（SCI, if=4.675） (4) Multi-parameters Model of the Initial SOC Considering Relaxation effect, ACS Sustainable Chemistry & Engineering，2014,2(4): 599–605.(SCI，if=3.39) (5) Research on the Capacity of Hybrid Energy Storage System and its Control Method in Rail Transit Traction Grid[C]. Proceedings of ICSGCE 2015/IWCSG 2015, Offenburg, Germany, October 2015: 197-200.（EI） (6) Study on the Model of Elevator Regeneration Energy and its Energy Storage Control Method[C]. Proceedings of ICSGCE 2015/IWCSG 2015, Offenburg, Germany, October 2015: 201-204.（EI） (7) Simulation research on rail transit traction grid voltage stabilization and its energy saving effects based on BESS. International journal of smart grid and clean energy, 2014, 3(4): 431-436. (8) 城市轨道交通储能系统及其应用进展[J]. 储能科学与技术. 2014, 3(2):107-116 (9) 轨道交通车辆再生制动能量及利用率的仿真研究[J]. 城市轨道交通研究. 2014, 17(5):59-63. (10) 1500V城市轨道交通电池储能系统的应用研究[J]. 城市轨道交通研究, 2015 , 1:35-38 (11) 工作温度对磷酸铁锂电池SOC影响及研究进展[J]. 新能源进展，2015，3(1):59-692 专利： 1、一种大容量储能设备，ZL 2010 1 0615836.4（授权） 2、一种二次电池与超级电容混合储能管理系统设计, ZL 201210356596.X（授权） 3、一种软包电池极耳联接组件及电池组，201520095230.0（实用新型授权） 4、一种软包电池极耳连接结构及电池组，201510070798.1 5、一种用于不稳定新能源发电系统的蓄电池组连接和充放电控制方法，201110132695.5 6、一种铅酸电池初始荷电状态SOC0的估算方法，201210532269.5 7、一种磷酸铁锂电池能量状态SOE的估算方法，201510418388.1 应用领域 电力系统； 电力回馈领域：轨道交通、电梯、港口机械； 微电网：工业园区、大型建筑、家庭微网； 大规模移动电源：电动汽车、移动补电车、冷链物流车 | 
