如何提高储能电池管理系统可靠性

华人电池网 发表于 2020-11-11 17:35:25 收藏 已收藏
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如何提高储能电池管理系统可靠性

华人电池网 发表于 2020-11-11 17:35:25

在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的储能电池吗?

大型电池阵列可以作为备份和连续供电的能量存储体系,这种用法正在得到越来越多的关注,特斯拉汽车公司不久前推出的家用和商用 Powerwall 体系证明了这一点。这类体系中的电池由电网或其他能源连续充电,然后通过 DC/AC 逆变器向用户供给交流(AC)电。

目前来说储能电池使用最多的应该是磷酸铁锂电池了,对于一个储能电池组或栈来说,一个功能齐全的 BMS 管理系统是非常重要的,可以很好的对储能电池组的效能更充分的发挥出来。那么储能电池 bms 管理系统要求是什么?

用电池作为备份电源并不是新鲜事,目前已经有很多种电池备份电源体系了,例如基本的 120/240V AC 和数百瓦功率的台式 PC 短期备份电源体系,船舶、混合动力汽车或全电动型汽车使用的数千瓦特种车船备份电源体系,电信体系和数据中心使用的电网级数百千瓦备份电源体系(参见图 1)…等等。虽然电池化学组成和电池技术领域的进步引起了很大的关注,但是对于一个可行和根据电池的备份体系而言,还有一个同样要害的部分,那就是电池管理体系(BMS)。

模拟量测量功能:能实时测量单体电压、温度,测量电池组端电压、电流等参数。确保电池安全、可靠、稳定运行,保证单体电池使用寿命要求,满足对单体电池、电池组的运行优化控制要求。

根据电池的备份电源非常适合从数千瓦到数百 kW 功率的固定及移动使用,可为多种使用可靠和有效地供电。

在线 SOC 诊断:在实时数据采集的基础上,建立专家数学分析诊断模型,在线测量电池的剩余电量 sOC。同时,智能化地根据电池的放电电流和环境温度等对 SOC 预测进行校正,给出更符合变化负荷下的电池剩余容量及可靠使用时间。

为能量存储使用完成电池管理体系时有很多应战,其解决方案绝不是从小型、较低容量电池包的管理体系简单“扩展”而成。相反,需要新的、更加复杂的战略以及要害的支持组件。

电池系统运行报警功能:在电池系统运行出现过压、欠压、过流、高温、低温、通信异常、BMS 异常等状态时,能显示并上报告警信息。

应战的起点是,要求很多要害电池参数的丈量值具备高准确度和可信度。此外,子体系的规划必须是模块化的,以能够按照使用的特定需求对配置进行定制,还要考虑可能的扩展要求、全体管理问题以及必要的维护。

电池系统保护功能:对运行过程中可能出现的电池严重过压、欠压、过流(短路)等异常故障情况,通过高压控制单元实现快速切断电池回路,并隔离故障点、及时输出声光报警信息,保证系统安全可靠运行。

较大型存储阵列的工作环境还带来了其他重大应战。在逆变器电压很高 / 电流很大并因此而产生电流尖峰的情况下,BMS 还必须在噪声极大的电气环境而且常常是温度很高的环境中供给精确、共同的数据。此外,BMS 还必须针对内部模块和体系温度丈量值供给广泛的 “精细” 数据,而不是有限的几项粗略的总计数据,因为这些数据对于充电、监督和放电而言是至关重要的。

为了保护的及时可靠,储能系统留备了 2 路硬节点,BMS 检测到电池系统达到保护限制时,BMS 通过干节点将保护限制值发送给 PCS,禁止充放电。

因为这些电源体系的重要作用,因此它们的工作可靠性具有与生俱来的要害性。要把上面这个很容易表述的目标变成现实,BMS 必须确保数据准确度和完整性以及连续的健康评估,这样 BMS 才能持续采取所需行动。完成坚固的规划和可靠的安全性是一个多级过程,BMS 必须针对所有子体系预期可能出现的问题、执行自测试并供给故障检测,然后在备用模式和工作模式选用恰当的行动。最后一个要求是,因为高压、大电流和大功率,所以 BMS 必须满足很多严格的监管标准要求。
编辑:hfy

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