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協(xié)能科技:“安全+可靠+高效”智能化電池管理系統(tǒng)護航儲能安全
日期:2023-07-27   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_oumingzhu 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
BMS作為儲能系統(tǒng)的重要組成部分,擔(dān)任系統(tǒng)中的感知角色,主要功能是監(jiān)控電池儲能單元內(nèi)各電池運行狀態(tài),保障儲能單元安全運行。

隨著各地儲能項目密集開工,以及電力儲能用電池管理系統(tǒng)(BMS)“新國標(biāo)”正式實施,儲能鋰電BMS行業(yè)正在邁向新的發(fā)展階段。

7月6日,協(xié)能科技作為儲能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)與天合儲能進行了戰(zhàn)略合作簽約。雙方將在市場拓展、產(chǎn)融合作、聯(lián)合研發(fā)、項目合作等多個領(lǐng)域展開深度合作。協(xié)能科技與天合儲能將充分釋放生態(tài)價值運用各自具備的行業(yè)影響力,發(fā)揮專業(yè)領(lǐng)域優(yōu)勢,通過資源整合,擴展市場空間,共享發(fā)展機遇。

會上,協(xié)能科技技術(shù)總監(jiān)還發(fā)表了主題演講“安全 可靠 高效 智能化電池管理系統(tǒng)”,深度剖析了儲能系統(tǒng)安全管理的核心機制,并拆解了BMS系統(tǒng)在儲能安全管理中的重要性和意義。

技術(shù)總監(jiān)表示,電池儲能系統(tǒng)安全事故的發(fā)生一般由內(nèi)外部誘因交互作用演化發(fā)展而成。

近年來電池事故很多,主要原因可分為兩大類:一是電池系統(tǒng)方面,儲能電池內(nèi)外部電、熱激源刺激下,電池會發(fā)生熱失控反應(yīng),釋放出大量高溫可燃的氣液混合物,遇到外部空氣中的氧氣,在條件合適的時候,就會發(fā)生起火或者爆炸。

二是電池系統(tǒng)的其他來源方面,很多電氣設(shè)備和附屬設(shè)施,由于老化、磨損等各種原因引起安全事故,進而可能觸發(fā)電池系統(tǒng)的安全事故。

儲能系統(tǒng)安全的核心和難點是電池的安全管理。安全管理就是要把潛伏的危險可能發(fā)生事故的概率降到最低,把可能發(fā)生的危險所造成的損害控制在可接受的程度。

安全管理的核心一是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及相應(yīng)的評測技術(shù),核心在于“通過”能否代表安全;二是系統(tǒng)設(shè)計:電池、BMS、PCS、EMS、熱管理系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、智輔系統(tǒng)以及風(fēng)、光、充及其他子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)耦合下,如何實現(xiàn)多層次的安全冗余保護機制、子系統(tǒng)失效下的安全退出與隔離機制、信息融合與聯(lián)動控制機制等。

對此,需要對多學(xué)科技術(shù)的深度理解。一方面安全管理要重視細節(jié),每個動作細節(jié)都要反復(fù)推演,聯(lián)動機制、運行條件、異常狀況都要認(rèn)真推敲和測試;另一方面還需要基于數(shù)據(jù)的專業(yè)的智能運維、專業(yè)的現(xiàn)場管理和施工規(guī)范、專業(yè)的運維團隊。

協(xié)能技術(shù)總監(jiān)指出,BMS功能主要是對電池進行故障診斷、運行管理、安全預(yù)警、熱失控探測。BMS的安全管理機制是通過跟消防、空調(diào)、動環(huán)、制輔系統(tǒng)進行相應(yīng)的聯(lián)動,從系統(tǒng)角度來對電池的安全性進行管理。

協(xié)能科技BMS安全管理機制包括:匯總電池儲能系統(tǒng)中所有的電池系統(tǒng)信息(從BMS獲?。⑾佬畔?、智輔系統(tǒng)信息,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)綜合系統(tǒng)分析,建立安全預(yù)警模型和機制,實現(xiàn)各系統(tǒng)高效聯(lián)防聯(lián)動控制,形成多級安全保護機制及BCU和BAU互為冗余的保護策略。

儲能電池管理系統(tǒng)架構(gòu)是儲能系統(tǒng)安全高效管理基礎(chǔ)。

協(xié)能BMS系統(tǒng)為三級架構(gòu),每一級都各有管理機制。在PACK級對電壓、溫度等電池數(shù)據(jù)進行采集。到第二層時增加了控制功能,對整簇的狀態(tài)進行控制。如遇故障則會分為三級報警狀態(tài),最輕度的一般進行降流的處理,中度報警會做停止充放電的處理,重度報警時實現(xiàn)斷開接受器。

從架構(gòu)上來講,在常規(guī)三級的基礎(chǔ)上,協(xié)能可以做到第四級、第五級。第四級、第五級是打造云端的概念,通過云端進行數(shù)據(jù)的分析與計算。

大規(guī)模儲能系統(tǒng)/分布式儲能系統(tǒng)可采用協(xié)能全新的四級架構(gòu),包括從控/電池采集單元(BMU)、主控/電池簇控制單元(BCU)、總控/電池堆管理單元(BAU)和網(wǎng)關(guān)/云平臺/服務(wù)器平臺系統(tǒng)。BMS系統(tǒng)四級架構(gòu)是在常規(guī)電池陣列系統(tǒng)的三級架構(gòu)基礎(chǔ)上,增加云平臺/服務(wù)器平臺,滿足大規(guī)模儲能系統(tǒng)管理的要求,真正實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的全生命周期管理。

協(xié)能BMS系統(tǒng)每一級架構(gòu)都有不同的通訊方式。比如主控和從控之間的通訊方式以雙向環(huán)形菊花鏈為主,速率為500K/1M;總控與主控之間是1+n路CAN,速率為500K/1M,通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性達到毫秒級的節(jié)點;總控與后臺之間是LAN+5G/4G,速率為100M/1000M。

值得一提的是,通信方式方面,主控和從控之間成熟的方案有CAN和菊花鏈兩種。協(xié)能選擇的是菊花鏈方案,具有七大優(yōu)勢:1.有利于高耐壓設(shè)計;2.全隔離通信,抗干擾能力強;3.全自動分配地址;4.物理直傳,傳輸速度快;5.協(xié)議固定,有利于梯次利用;6.拓撲簡捷,線束簡單;7.雙環(huán)路設(shè)計,系統(tǒng)魯棒性高;8.相對成本有優(yōu)勢,技術(shù)經(jīng)濟性好。

協(xié)能科技BMS技術(shù)具有易用、安全、穩(wěn)定等特點,具體表現(xiàn)為:1、主動均衡;2、滿足1500V加強絕緣要求;3、滿足功能安全設(shè)計;4、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升儲能系統(tǒng)本地安全管理和遠程運維;5、梯次利用保證電池全生命周期管理;6、自主芯片解決方案,降低故障風(fēng)險。

協(xié)能科技成立于2012年,基于自研的主動均衡芯片推出了智能BMS產(chǎn)品,主要業(yè)務(wù)包括儲能BMS、動力BMS以及梯次利用三大板塊。近年來,協(xié)能業(yè)績一直處于翻番狀態(tài),并在2022年中國儲能專業(yè)第三方BMS出貨量排名第一,受到行業(yè)及客戶的高度認(rèn)可。

目前,協(xié)能科技已經(jīng)與國家電投、國家電網(wǎng)、中國中車等大型央企;遠景能源、固德威等儲能集成商;南都電源、贛鋒鋰電等電池廠家展開深度合作。得到了國內(nèi)外數(shù)千個重大項目認(rèn)證,業(yè)務(wù)遍布全球50多個國家和地區(qū)。賦能國內(nèi)最大三元電芯儲能直流側(cè)集成項目《黃河水電青海共和二期10MWh儲能項目》;助力國內(nèi)規(guī)模最大的配套芯片級主動均衡項目《湖南長沙48MWh電網(wǎng)側(cè)儲能示范項目》落地;為華東單體最大網(wǎng)側(cè)獨立儲能項目《安徽金寨200MWh儲能項目》保駕護航。

原標(biāo)題:協(xié)能科技:“安全+可靠+高效”智能化電池管理系統(tǒng)護航儲能安全
 
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來源:高工儲能
 
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