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电子发烧友网报道(文/黄山明)作为确保储能系统的安全、高效、长寿命运行的“大脑”和“神经中枢”,储能BMS早已不只是一个简单的保护模块,而是决定整个储能资产价值与可靠性的核心组件。
伴随着储能规模迈入100GW时代,单站容量往百MWh走,加上火灾等事故倒逼、新国标和容量电价等政策的加码,以及储能行业也开始从过去的卷价格朝着安全与全生命周期度电成本方向迈进,不少厂商开始推出新款的储能BMS,以适应这个新的市场。
新款储能BMS芯片
今年有不少厂商开始推出了一些BMS相关产品,例如MPS推出的MP3716(18串)/MP3718(24串),是4-24串高压储能AFE。MP3716电压测量精度在25℃下可达±3mV,具备铜排采样、20ms内完成所有通道采样、多路GPIO支持NTC复用、MOSFET软启动等特点。
MP3718扩展到了24串,支持高压侧驱动,集成硬件保护(OCP/SCP/OVP/UVP等),具有高边驱动架构。而高边驱动可直接驱动保护MOSFET,保护动作时仍可与MCU通信,避免数据丢失,提高系统安全性。
而20ms全通道采样,对构网型储能、快速功率控制场景非常关键,能更快完成一次完整电池组扫描。并且最高到24串,专门适配高压直挂、级联H桥等1500V级系统,一簇24-52串电芯的拓扑可以用更少AFE覆盖。
华电科工近期推出的“智源”BMS则主打全域多模态感知+主动安全预判+车规级可靠,主要面向大型储能/工商业/数据中心备电场景。这款BMS首次实现电池内部气压、应力、声音等关键参数的全域实时监测,并且为了确保可靠性,核心控制单元配备了车规级芯片。同时引入了系统性的FMEA风险管控体系,大幅降低了系统故障率。
协能科技则针对大电芯和高压场景发布了发布了第三代主动均衡芯片,并基于此推出了新一代BMS方案,均衡电流可在0.5A至4A之间软件可调,均衡效率超过95%,能有效破解大容量电芯的一致性问题,使系统可用容量提升10%以上,寿命延长20%以上。
还采用自研储能专用AFE芯片,搭载16位高精度ADC,电压测量误差控制在3mV以内,支持1Mbps的高速菊花链通信,可满足长达100米的远距离部署需求,静态功耗低于10μA,非常适合长时储能应用。
华塑科技则聚焦于大型储能和数据中心的特定需求,推出了多款针对性产品。例如单通道均衡电流可达±2.5A的HL-BS双向主动均衡产品;支持单模组112节电芯高密度采集的BMS,完美适配当前流行的5MWh以上大型储能柜;HV3S一体化系统,将BMS、PCS、EMS和高压箱深度融合,形成一个即插即用的一体化单元,提高了系统集成度和运维效率。
与高压大储走向极致性能不同,小型储能市场则在向极致集成演进,例如迈巨微推出了AMG82205A1(5串)/AMG82304B1(4串),属于BMS SoC,主要面向移动电源/小型储能方向。这颗SoC将AFE、MCU、高边NMOS驱动、内阻检测集成在一起,内置电荷泵,MOS开关响应极快,带载能力强,内置高耐压以及高ESD保护,应对复杂充放电环境,内置电芯内阻检测,无需外部硬件即可评估SOH。并且在开发上还具有量产级参考板、MAGICBMS运行库以及MAGICGAUGE电量算法。
该SoC专门针对2–5串移动电源/小型储能设备,具备极致BOM成本、极小PCB面积、极短开发周期的特点。对于便携储能/充电宝这种量极大、价格敏感的市场,是典型的系统级降本、提效方案。
新的趋势
据BloombergNEF数据,2025年全球新型储能新增装机112GW/307GWh,首次迈入100GW时代,而中国2025年新增新型储能装机66.43GW,累计达213.3GW。而电站越大、串并联越多,单簇不一致性对系统寿命和可用率的影响越大,BMS必须更高精度、更高串数、更强均衡,才能保证大规模系统运行稳定。
同时,在大型储能场景中,18-24串高压AFE正成为储能主战场,高压直挂、级联H桥、1500V系统单簇电芯数普遍24-52串,AFE必须支持更高串数和更高耐压,才能减少采样板数量和堆叠复杂度。
并且采样精度越来越精确,从±10mV,向着±2–5mV 级迈进。这是因为LFP电压平台非常平,±10mV误差会导致SOC估算难以收敛,而大型电站要精细功率分配和簇间均衡,电压/电流误差必须足够小,这是主动均衡和SOH/SOC估算的基础,否则越均衡误差越大。
感知上也将多物理场进行融合,例如热失控在电压和温度异常前,往往已经伴随了电芯内部的产气、膨胀和析锂/微短路。最新BMS开始在模组/电芯级引入气压、应力、声学传感器以及EIS(电化学阻抗谱)在线检测,将安全隐患的发现时间从分钟级提前到小时级甚至天级。
过去受限于成本和芯片能力,多采用几十mA的被动均衡,但随着500Ah+大电芯的普及,电芯间的微小自放电差异会导致巨大的容量失配,被动均衡的速度远远追不上衰减速度。
技术趋势全面转向双向Buck-Boost等主动均衡架构,均衡电流从毫安级跃升至安培级(0.5A~4A甚至更高),且效率要求>95%。这不仅大幅缓解了被动均衡带来的局部高热隐患,还能真正把电量从高电芯搬运到低电芯,显著提升系统全生命周期可用容量(提升10%+)和寿命。
也能看到多合一的SoC或高集成AFE变得越来越多,并且针对不同场景分层设计。由于储能系统内卷,BOM成本、PCB面积和开发周期成为核心痛点,多合一SoC减少器件数量、焊接点和调试环节,提升可靠性并缩短开发周期,对充电宝/户储等量产业务而言,减少芯片数量就是直接降本。
此外,将车规级功能安全从动力电池向储能BMS下沉也成为趋势。正由于储能电站规模从MWh级迈向百MWh级,单点故障影响巨大,因此行业有了一个共识,车规级标准加上功能安全才是保证大规模储能可靠运行的关键路径。加上新国标、安全规范和容量电价考核,都倒逼BMS提供可证明的功能安全证据。
算法和系统上,从过去的数据上传,走向了边缘计算与全局联动,过去SOC/SOH估算依赖主控MCU的算力,现在趋势是将库仑计、卡尔曼滤波等算法硬化或下沉到BMS从控芯片中,不仅减轻总线和主控压力,还提高了底层响应速度。
过去BMS只管向EMS“汇报”,向PCS“发指令”。现在的BMS开始与EMS、热管理系统、消防系统深度耦合。当BMS预判到热失控风险时,不再只是断继电器,而是提前联动调整充放电功率、加大液冷流速、提前预备消防灭火,形成系统级主动防御闭环。
总结
随着大电芯与高压系统逐渐普及,没有高精度采样和大电流主动均衡,电站很快就会变成残次品。而LCOS的压力,让BMS高精度和高均衡能力的价值飙升。总体来看,这些新推出的储能BMS,本质上就是为了让储能寿命更长、更稳定、更安全而进行的一次针对性升级。
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