鉛炭電池作為鉛酸家族中的一員，不僅秉承了鉛酸百年的歷史積淀，更在大電流充放電循環(huán)使用時，由于炭元素的加入，表現(xiàn)尤為突出，在當前的儲能應(yīng)用來看，鉛炭電池是一個上佳選擇。儲能的應(yīng)用較為廣泛，不僅有與電網(wǎng)相關(guān)的儲能應(yīng)用（調(diào)頻、調(diào)峰）、分布式應(yīng)用、戶用型應(yīng)用，更可以應(yīng)用在一些大型動力設(shè)備上，比如港口的輪胎吊、采礦用的破碎機、冶煉公司用的運渣車等等，都是鉛炭電池大有作為的地方，動力行業(yè)的應(yīng)用場景有以下特點：1.瞬間大電流放電達到300~350A；2.在充電不完全的情況下，要系統(tǒng)能持續(xù)工作，且不能半途停頓；3.工況模式不確定，有時，要持續(xù)工作較長的時間（放電深度深）才有充電的機會，有時，只工作了很短的時間的就可以充電（放電深度淺）；4.儲能系統(tǒng)的成組電壓達到560~750V；5.現(xiàn)場工況中有大量的變頻器，電磁兼容環(huán)境很差；6.后臺監(jiān)控、關(guān)鍵照明及空調(diào)是不允許停電，系統(tǒng)在電網(wǎng)和儲能系統(tǒng)間要實現(xiàn)不間斷切換；7.由于客戶的系統(tǒng)配置不同，不少場合要實現(xiàn)兩路高壓直流的不間斷切換；

一、鉛炭電池是如何適應(yīng)動力應(yīng)用場景的眾所周知，鉛炭電池是因為在鉛酸電池中，新增了炭元素，使得鉛酸電池在保有原有功率密度的基礎(chǔ)上，兼具了超級電容的一些特性：如大功率充放電、循環(huán)使用壽命長等，如下圖：

更在于，由于炭的加入，使得鉛酸電池極板硫酸鹽化的情況得以很大的改善，因此，鉛炭電池在HRPSOC（高功率部分荷電狀態(tài)）下的循環(huán)使用壽命大大新增，尤其適合應(yīng)用于動力行業(yè)的應(yīng)用場景

二、系統(tǒng)方法介紹系統(tǒng)方法簡圖如下，該方法中集成了以下子系統(tǒng)

1.儲能子系統(tǒng)：采用6V/200Ah鉛炭電池2組，以確保持續(xù)長時間工作場景的要，同時，也考慮了能量回收的應(yīng)用需求；2.BMS（蓄電池管理系統(tǒng)）：在目前的BMS系統(tǒng)中，有兩種模式：A.單體采集系統(tǒng)—采集每一個單體電池的電壓、溫度等參數(shù)，BMS系統(tǒng)沒有單體均衡功能，這類系統(tǒng)相比較較簡單，客戶能通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)看見每個電池的電壓和溫度，但是電池（單體或成組）的SOC、SOH、內(nèi)阻等參數(shù)沒有，于高壓成組系統(tǒng)而言，這是一個很大的缺憾；B.組串式采集系統(tǒng)—一個采集單元負責最多27個單體電池的數(shù)據(jù)采集，其數(shù)據(jù)同樣是電壓和溫度，系統(tǒng)具備對單體和成組SOC、SOH、內(nèi)阻的計算功能，采集單元也可以新增均衡單元，以確保一個采集單元內(nèi)的每個單體電池的一致性，但是，單元間的不平衡依然存在，此外還有一個較大的隱患是：均衡單元開啟后，對系統(tǒng)的干擾很大，如下圖：

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標準

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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3.充電系統(tǒng)：蓄電池組的健康完全依賴精致的充電系統(tǒng)的呵護，尤其在動力行業(yè)的應(yīng)用中，由于要蓄電池組始終工作在HRPSOC狀態(tài)下，因此n+1形式的充電系統(tǒng)，加以合理的充電模式，可以確保蓄電池的循環(huán)使用及壽命；4.變頻器：在實際的應(yīng)用場景中，蓄電池組要為很多的電機供應(yīng)動力，因此，依據(jù)不同功率等級的電機配置相應(yīng)的變頻器，再通過PLC來協(xié)調(diào)控制，同樣，由于變頻器的存在，系統(tǒng)中的干擾非常嚴重；

5.逆變器：后臺監(jiān)控、關(guān)鍵照明以及空調(diào)系統(tǒng)是不允許斷電的，因此，在系統(tǒng)中要考慮相應(yīng)容量的逆變電源，該逆變電源要實現(xiàn)市電與直流之間的無縫切換，同時，由于蓄電池組的成組電壓較高，而所謂的市電也因應(yīng)用場景不同，并不是常規(guī)的三相四線制的380V，而是400~460V的三相三線制，所以，實現(xiàn)此一功能難度甚大；

6.溫控系統(tǒng)：為了確保蓄電池的應(yīng)用環(huán)境溫度，采用了工業(yè)級的空調(diào)，使得環(huán)境溫度能控制在25℃以內(nèi)，具備加熱及除濕的功能；

7.互鎖及安全：系統(tǒng)應(yīng)用中采用了交直流切換供電的模式，為了確保系統(tǒng)切換安全，采用了交直流互鎖，同時為了最大程度的降低系統(tǒng)的干擾，采用隔離及等電位技術(shù)，以新增系統(tǒng)的安全、可靠性；

8.后臺監(jiān)控系統(tǒng)：由于現(xiàn)場工況復(fù)雜，系統(tǒng)必須對每個單體電池及子系統(tǒng)的工作狀況有及時的掌握，因此，采用了PLC和BMS數(shù)據(jù)相互備份，既可以防止BMS抗干擾能力差的問題，又新增了系統(tǒng)的可靠性，同時，PLC的擴展性和可操作性好，非常方便現(xiàn)場的配置使用；

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標稱電壓：28.8V
標稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備

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三、經(jīng)濟性分析1.由于現(xiàn)場的工作場景差異度很大，我們假定每天工作10次，每次工作10分鐘，鉛炭電池組年使用成本為7.5萬元；2.假如采用柴油發(fā)電機組，在同樣的工況下，每年的使用成本將達到21萬元；以上費用的節(jié)省非常明顯，同時，可以大大減少維護工作量，更有關(guān)環(huán)保做出貢獻，每年減少：二氧化碳排放：347949Kg；碳排放：10981Kg；碳粉塵：9492.8Kg；二氧化硫：1047Kg；氮氧化合物：524Kg。