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新型储能的攻关研究

成果类型:: 发明专利,软件著作权,外观设计

发布时间: 2023-10-28 14:06:00

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 郭闽 | 2023-10-28 14:06:00

杭州华塑科技股份有限公司开展了实现国家“双碳”目标的重要领域——新型储能的攻关研究,一体化设计、研发并规模化生产了储能锂电管理系统与相应产品,提供数据采集、数据分析、逻辑处理、数据映射一体化系统解决方案,保障储能系统高效、可靠、安全运行。

该项成果属于创新设计,集设计、研发与规模化生产一体化,项目投入时间较短,投入资金量较小,但在产品化和商业化方面已经实现规模化生产与销售,并且应用于多个储能电站量级项目。

该项成果产品化与商业化的材料超90%取自国产器件,且由公司统筹整个产品的设计、生产与安装过程,采购成本、生产成本以及周期均可控,与同类产品相比竞争优势较强。

开发与建设符合相应国家政策,对应污染物采取治理措施后,对环境影响极小,建设符合环境保护原则。

据我国储能电站运行实际情况,储能电站故障率较高,并且已经影响储能调度运行,难以激励储能技术有效参与电力市场,进而影响推行新型电力系统建设与能源绿色低碳转型,因此提供安全、完备、成熟的储能监测系统显得至关重要。公司研发的储能锂电管理系统及相关产品,采用3+1级架构(即从控+主控+总控+显控模块),并可根据实际情况灵活调整具体应用架构,对电池组提供过充、过放、过流、过温及短路保护,对电池的安全状态实时检测、故障诊断、预警,精准估算SOC/SOH,具备双向主动均衡、自动地址编码、在线透传升级、故障录波等功能,提供高精度电压、电流、温度、绝缘、内阻检测,采用汽车级MCU,使用超90%国产器件,进行一体化产品质量管控,基于多项国内外储能标准开发,并且已经获得多项领域内国内外认证,保障储能系统与产品安全、稳定、高效运行。

该项成果聚焦新型储能领域,针对现存的储能电站高故障率和频发安全事故,进行了电池状态、采集精度和安全预警的移植性研究,创新了储能锂电监测管理系统等相关的产品与设备,在新型电力建设领域的电源侧、电网侧、用户侧等应用场景有所裨益。

该项成果可根据实际需求使用灵活架构,形成相应适用储能管理系统,已经获得产业化发展与多个实际项目应用,有助于实现新型储能发展和推动能源绿色低碳转型。

本项目研制的储能锂电管理系统与产品可应用于电网储能、工商业储能、家庭高压储能等领域,满足储能削峰填谷利用、电力调压调频,微电网发展以及火力、风力、光伏发电储能配套使用。

该项科技成果的技术覆盖面广,可应用于有可再生能源、规模化储能等绿色低碳领域;国内外对储能行业愈发重视,支持性政策陆续出台,储能标准逐步完善,推广政策利好,推广范围大;对储能电站电池状态的检测与管理,有助于故障预警和和主动干预,预防事故发生;该项成果产品调节速度快、运行效率高、对环境友好等特点,有助于实现绿色低碳和双碳目标。

拥有专业团队,各岗位人员齐全、分工明确、经验丰富、技术熟练、能力出众、配合良好。主要含研发人员、生产人员、品管人员、采购人员、营销人员,各岗位分为高级、中级和初级技能岗位,总人数达216人。其中研发团队人数50余人,高级人员占比50%以上,配合良好,目标一致性强。

研发团队专业从事锂电BMS产品开发、基础技术研究和算法研究,前沿技术跟踪,参与行业相关标准制定;拥有清华、浙大毕业的研发团队带头人,30%以上具有硕士以上学历;拥有先进的BMS专业实验室,可完成95%以上的产品性能与型式试验。

拥有独立的生产中心和生产车间,承担物料检验、物料涂敷等,建立数字化工厂;生产设备先进,引入多种生产线与生产辅助装备,例如柔性线、自动收料码托盘设备、AGV设备等,设备专人专岗,优化生产能力和管控能力;生产人员经验丰富,人工和机器配合,提高生产效率。

在该科技成果领头人、研究院研发总监——王文义先生的带领下,已创新孵化30余项专利技术,参与多项BMS标准的制定,自主申请发明专利数十项,获得相关领域国家奖项,并全部实现产品转化。

为研发该项成果所投入的各类经费涉及项目调研、设计费用、设备购买及调试、物料消耗、加工及工装、产品试验等。该项成果可节省更换电池成本、维护成本及人工维护工作量,延长电池实际使用寿命;减少更换电池的次数,大幅降低对电池投入的成本;提高储能电池系统的安全性和工作效率,节能减排与绿色环保效益。

采取自行投资实施转化方式,通过自主研发的储能BMS系统产品,各个模块管理、维护、监控电池状态,肩负着防止电池过充过放电、延长电池使用寿命、帮助电池正常运行的重任,进行相关产品生产销售,获得市场回报。