曹曦-高安全宽环境适应性电池储能集成技术研究

来源:中国电机工程学会  发布时间:2024-08-28

曹曦,现任中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司储能技术部主管,高级工程师,博士。长期从事电化学储能器件、系统集成、应用工作。

依托项目名称:高安全宽环境适应性电池储能集成技术研究

个人简介:

曹曦,现任中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司储能技术部主管,高级工程师,博士。长期从事电化学储能器件、系统集成、应用工作。

面对目前电池储能系统为集中粗放管控模式可能带来的环流、系统可用容量降低问题,提出了电池簇精细化管控的分散式电池储能系统架构,开发了电芯级智能诊断系统,并开展了配套关键设备研发,成果通过中国电机工程学会的科技成果鉴定为国际先进水平。作为主要技术负责人,参与多个工程项目建设,储能集成容量达400MWh。

曾主持中国博士后科学基金面上项目1项、华能集团总部科技项目1项,作为项目骨干参与了多项集团重点纵向课题研究。研发成果获2020年中国能源研究会技术创新二等奖、中国可再生能源学会科学技术二等奖、中国华能集团软科学奖二等奖、中国华能集团科技进步三等奖等。近五年发表论文10余篇,出版专著1部,授权专利70余项(发明专利12项),参与编制企业标准、团体标准各1项。

依托项目简介:

项目名称:高安全宽环境适应性电池储能集成技术研究

关 键 词:储能系统 大数据 内短路预测 高安全模组 热管理

项目摘要:研究内容和意义简介

储能技术是构建新型电力系统、实现“双碳”目标的重要支撑。近年来,锂电池储能呈现爆发式增长,然而,现有储能系统在宽环境条件下能耗高;电池成组技术安全防护能力有限,单电芯热失控易扩散;锂电池故障诊断主要依靠传感器测量数据,缺乏机理性判断,对于早期微弱及深层次故障信号缺乏有效识别。

围绕上述问题,拟开展以下研究内容:①基于大数据人工智能算法的电池内短路预测算法:探究电芯内短路故障与电芯内阻等内外特性之间的映射关系,开发高准确度大数据AI内短路检测算法及系统;②高安全成组技术研究:建立储能电池的力学仿真模型,设计模组的机械结构,研发无热扩散高安全成组技术;③高效热管理系统集成技术研究:探究电池储能系统内的热量传递机理和传热强化机制,建立控温系统动态仿真模型,并进行设计并验证。

本项目提出的储能电芯内短路智能预警,结合高效热管理、高安全成组和先进消防处置技术,有望大幅提升电池储能系统安全性、宽环境适应性。


图1参与第十届储能国际峰会暨展览会ESIE2021


图2参加2022年中电协新能源电器联盟理事大会暨电器与新能源融合发展论坛


图3分散式储能变流升压舱集成测试