浙江南都磷酸铁锂电池的应用.ppt

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1、南都电源动力股份有限公司,Narada Power Source Co.,Ltd,南都锂电事业部2010-03-15,通信后备电池绿色革命,-磷酸铁锂电池的应用,目 录,电池管理系统（BMS）,4,铁锂电池规格及性能,3,铁锂电池的性能特点,2,铁锂电池的应用背景,1,环境温度每升高10，蓄电池寿命将缩短50%。只有给电池配置空调才能确保电池的寿命不受环境温度影响，但系统成本很高。,1、高温使电池寿命缩短,应用背景,从多个地区的使用情况看，边际网UPS系统故障的一个重要因素是停电过于频繁造成蓄电池容量迅速下降。如：云南某地电网环境为平均每周停电2-3次，每次4-10小时；系统经常由于放电至保护

2、电压而停机。在此环境下，原配置8小时的蓄电池约使用半年后容量即下降到只能支持20-60分钟。,应用背景,2、频繁停电造成蓄电池寿命过短的主要问题,应用背景,3、无法准确预测容量,停电了，电池没电！,通信/数据中断，用户投诉！,机房显示，电池电压正常,监控中心可以看到电池参数，但无法判断电池健康状态、容量数据等，埋下事故安全隐患！,应用背景,4、通信网络设备的发展对后备电源提出了新的要求,小型化环境适应好,高倍率放电,可智能管理,要求电池体积更小、重量更轻要求电池可户外使用要求电池可适用于恶劣电网,要求电池可以高倍率放电,要求电池可以智能化管理，准确监视容量,设备功耗的变化：通信接入设备向小型化

3、/分散化发展后备时间的变化：长时间备电向短时备电转变维护要求的变化：电池纳入监控,三大变化,带来三大挑战,目 录,电池管理系统（BMS）,4,铁锂电池规格及性能,3,铁锂电池的性能特点,2,铁锂电池的应用背景,1,铁锂电池原理,稳定的放电平台平台电压为3.2V,铁锂电池原理,铁锂电池得名于锂离子电池正极材料,锂离子电池结构,液态锂离子电池,聚合物锂离子电池,锂离子电池结构,铁锂电池的优势分析,高能量密度长寿命出色的高温性能高倍率放电快速充电安全性价比环保,体积减少25%30%重量减少30%50%,铁锂电池的优势分析,高温情况下可放出100%容量,1C常温循环寿命2000次，剩余容量90%1C高

4、温(60)循环1500次，剩余容量80%,高能量密度长寿命出色的高温性能高倍率放电快速充电安全性价比环保,铁锂电池的优势分析,高能量密度长寿命出色的高温性能高倍率放电快速充电安全性价比环保,可适用于短时备电的应用场景,铁锂电池的优势分析,高能量密度长寿命出色的高温性能高倍率充电快速充电安全性价比环保,能量转化效率高，可以在1-3h内完成充电可部分代替油机用于维护,铁锂电池的优势分析,高能量密度长寿命出色的高温性能高倍率充电快速充电安全性价比环保,安全来自于正极材料的稳定性及可靠的安全性设计,150热箱,18V1C过充,直接火烧,铁锂电池的优势分析,高能量密度长寿命出色的高温性能高倍率充电快速充

5、电安全性价比环保,综合成本，铁锂电池更具备竞争力,铁锂电池的优势分析,高能量密度长寿命出色的高温性能高倍率充电快速充电安全性价比环保,生产过程及电池本身均不对环境造成危害,目 录,电池管理系统（BMS）,4,南都铁锂产品及应用,3,铁锂电池的性能特点,2,铁锂电池的应用背景,1,铁锂电池产品,1、核心基本单元-电芯,80120170容量：10Ah电压：3.2V重量：0.28kg尺寸：8120170,25110270容量：50Ah电压：3.2V重量：1.6kg尺寸：25110270,铁锂电池产品,2、通信用12V标准化模块,铅酸电池替代品标准化、模块化设计,应用场景：可应用于微基站、宏基站、高速

6、铁路、光纤到楼ONU（FTTB）HFC、RT、CPE,1U：48V/10Ah,3U：48V/50Ah,产品特点1）支持热插拔交换，机架安装符合ETSI标准格式2）高能量密度，48V整体式1U模块解决方案3）支持并联扩容4）内置电池管理控制模块，提高电池使用效率5）五段式充分保护：过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、过温保护6）支持通讯及远程监控,铁锂电池产品,3、机架式锂离子电池系统,应用场景,一、固网光纤接入网,1、FTTH接入,小区光交接箱,小区机房,汇聚机房,综合业务接入机房,B 小区,A小区,接入业务汇聚区,OLT,分光器,应用场景,一、固网光纤接入网,2、FTTB+LAN/WiF

7、i接入,小区光交接箱,小区机房,综合业务接入机房或汇聚机房,B 小区,A小区,接入业务汇聚区,OLT,分光器,应用场景,一、固网光纤接入网,FTTB应用现场（四川电信）,光交接箱,光交接箱,综合业务接入机房或汇聚机房,工业园区/开发区,商务区,接入业务汇聚区,OLT,分光器,企业A,企业B,企业C,企业D,FTTB/C(GPON)+LAN,FTTO,3、集团客户接入(FTTO),应用场景,一、固网光纤接入网,室内无线覆盖的最佳方式为BBURRU多通道方案，在该方案中：室内基带处理单元 BBU（Building Base band Unite）集中放置在机房，由机房供电，远端射频模块 RRU（R

8、emote Radio Unite）一般采用壁挂的方式安装至楼层，目前还没有完善的后备电源方案。,应用场景,二、RRU方式的室内分布系统,RRU室分系统应用现场（苏州移动）,锂离子电池系统,RRU参数：工作电压：-48V功率：100W-300W后备时间要求：4-8h环境：户外,三、户外3G微基站,应用场景,3G,产品特点1）输入AC 100V240V2）输出规格：12V/20W，后备时间24h3）锂离子电池容量2.2Ah、4.4Ah，4）内置电池管理控制模块，提高电池使用效率5）五段式充分保护：过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、过温保护6）2路告警输出：A、市电断电；B、电池Error,

9、应用场景：FTTH（特别是油田专网），ONU功耗 20W,先期推广方案,一、FTTH用锂电一体化电源,产品 特点：(1)输出功率50W-200W，48V，可后备4小时(2)墙挂式直流电源箱，内置高频开关整流电源和蓄电池，对ONU直流端口进行供电(3)4路故障信號乾節點告警(a)AC Fail(b)Replace battery(c)Low battery(d)Battery missing(4)系统带电池低电压脱扣装置(5)电源设备进线应按D级防雷设计(6)無風扇設計使设备能低噪音工作(7)帶鎖的壁掛式鐵殼，門打開後才看得到LED(8)输入电压范围：85264V(9)电池 7AH*4（50W）

10、(10)尺寸：390.5*355*122.7mm（50W）(11)重量：15KG（50W）(12)锂电池/铅酸电池选配,应用场景：1、FTTB（小区、聚类市场、公寓或高档商务楼），ONU功耗 50W200W2、移动室内覆盖系统，功耗200W 3、户外型拉远基站(选用锂电池),二、FTTB/FTTO用锂电一体化电源,先期推广方案,应用场景：可应用于微基站、宏基站、高速铁路、光纤到楼ONU（FTTB）HFC、RT、CPE,1U：48V/10Ah,3U：48V/50Ah,产品特点1）支持热插拔交换，机架安装符合ETSI标准格式2）高能量密度，48V整体式1U模块解决方案3）支持并联扩容4）内置电池管

11、理控制模块，提高电池使用效率5）五段式充分保护：过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、过温保护6）支持通讯及远程监控,先期推广方案,三、机架式锂离子电池系统,输入侧各种电网问题,输出侧纯净正弦波,先期推广方案,四、锂电一体化UPS,目 录,电池管理系统（BMS）,4,铁锂电池产品及应用,3,铁锂电池的性能特点,2,铁锂电池的应用背景,1,电池管理系统（BMS）,1、BMS框图,电池管理系统（BMS）,硬件保护和软件保护接合：一级保护采用软件方式，二级保护采用硬件方式，防止软件出现不可靠的情况五重保护：单体过充、过放、温度保护，整体过流、及短路保护过流保护：具有三级充电过流和三级放电过流保护高

12、低温监控：温度变化过快产生保护电池不均衡度检测与保护漏电流检测与保护（开关器件损坏）可选循环次数计算,2、电池保护模块（PM）,电池管理系统（BMS）,电量计算影响因素化学：化学体系，放电深度电池老化电子：不同DOD，内阻的差异外部：温度差异，倍率放电电量算法方案库仑计数 查表法库仑计数 曲线拟合（函数法）库仑计数 阻抗跟踪法采用阻抗跟踪技术智能计算容量，不需要充放电过程（learning）根据负载自动补偿根据温度自动补偿,2、电量计算,电池管理系统（BMS）,2、电量计算,电池管理系统（BMS）,Cell-to-Cell 能量转移高效、安全相比电阻bypass方案，基本不发生热量充电、放电、

13、静置全过程皆可均衡均衡效果防止电芯滥用确保电池充电安全有效延长电芯的运行寿命,3、均衡模块,电池管理系统（BMS）,均衡模块工作原理,Problem:Battery Runtime Loss,Over Voltage Pack CutoffUnder Voltage Pack Cutoff,Maximum Runtime is Pre-Set by Pack Safety Cutoffs,Heat Source,Uneven Temperature Stress on CellsCauses Cell Imbalance,Weak Cell Cuts Off Pack Early Batter

14、y Runtime Lost Energy Stranded,Patented Solution:.Moves Energy Cell to Cell,Releasing Stranded Energy&Runtime to the User,PowerPump Cell Balancing Maximum Runtime.Every time,电池管理系统（BMS）,4、监控模块,1、监控模块能显示电源系统的各项运行参数、运行状态、告警状态、设置参数及控制参数。2、监控模块可根据用户设定的数据，调整电池的充电方式、充电电流，并实施充电限流、均浮充温度控制等保护措施。3、监控模块可根据系统的运行状态对被监控对象发出相应的动作指令，可根据采集到的数据对系统故障进行声光报警，并对告警进行记录，产生相应的动作，同时能上报到后台主机。4、监控模块提供RS232通信接口和N组告警干接点输出，用于与SU进行通信，后台主机可通过监控模块对电源系统实现四遥功能。,感谢聆听！,