在儲(chǔ)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(shì)，眾多應(yīng)用實(shí)踐均可證實(shí)這一觀點(diǎn)。例如，特斯拉Model S 型號(hào)電動(dòng)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(gòu)成的儲(chǔ)能系統(tǒng)是目前公認(rèn)的技術(shù)難題。
　　首先，電池單體間具有無(wú)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(lián)與并聯(lián)形式直接成組，而這種沿用近三百年的剛性成組方式易導(dǎo)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(jì)是進(jìn)行有效電池管理的關(guān)鍵，而SOC 受到溫度，電壓，電流，老化程度及個(gè)體差異等多種因素的影響，并且SOC 與這些因素間呈現(xiàn)非線性關(guān)系，難以做到準(zhǔn)確的測(cè)量和估算。
　　因此，基于能量信息化與互聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)化互聯(lián)成組，以電池網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)可重構(gòu)管控技術(shù)為手段，形成自適應(yīng)、動(dòng)態(tài)、可重構(gòu)的電池網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)電池能量的信息化。
　　具體而言，單體電池通過物理開關(guān)器件組合形成可重構(gòu)拓?fù)涞碾姵鼐W(wǎng)絡(luò)，稱為第一級(jí)分布式電池網(wǎng)絡(luò)單元，其中信息采集傳感器通過并行多路采集對(duì)每個(gè)電池元的電流、溫度等信息進(jìn)行對(duì)電池單體實(shí)時(shí)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(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂撇呗�，最后控制電子開關(guān)狀態(tài)形成當(dāng)前最優(yōu)的電池網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹５谝患?jí)分布式電池網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)能單元可以通過同樣的網(wǎng)絡(luò)化方法進(jìn)一步形成第二級(jí)、第三級(jí)……以及更大規(guī)模的電池網(wǎng)絡(luò)，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景與領(lǐng)域的儲(chǔ)能需求。這個(gè)技術(shù)獲得了美國(guó)NSF（混合系統(tǒng)，智能系統(tǒng)和智能電網(wǎng)等）項(xiàng)目的資助。
　　分布式儲(chǔ)能使得電力不再是即時(shí)性消費(fèi)，而是可延時(shí)、可移動(dòng)的，電力也從一個(gè)稍縱即逝的脆弱體系里解放出來(lái)，放到一個(gè)可以存儲(chǔ)能量的容器里。這使得能量可與基于互聯(lián)網(wǎng)的信息技術(shù)無(wú)縫鏈接，從而真正能夠?qū)崿F(xiàn)能量的互聯(lián)共享。分布式儲(chǔ)能的大規(guī)模應(yīng)用將帶來(lái)真正的能源互聯(lián)網(wǎng)革命�；�于互聯(lián)網(wǎng)管控的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)將有力支撐新的能量運(yùn)營(yíng)模式，如能源的C2C和C2B。（慈松教授，國(guó)家能源局中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究課題組首席科學(xué)家。）


作者：慈松 來(lái)源：能源互聯(lián)網(wǎng) 責(zé)任編輯：wutongyufg