淺析儲能電池BMS系統(附產業鏈全景圖及企業TOP10)
發布日期:2023-08-11 瀏覽次數:286
BMS電池系統俗稱之為電池保姆或電池管家,主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態。
儲能電池管理系統與動力電池理系統非常相似,也有諸多地方存在差別,本文簡要介紹動力儲能電池BMS管理系統的功能概述及與動力電池理系統區別分析等。
儲能BMS系統概述
現代能源問題越來越凸顯,新能源的應用和推廣被視為解決能源問題的重要出路。目前,儲能技術是新能源應用領域的一個熱門話題,因為它可以將金屬電池、超級電容器和液流電池等技術與新能源一起應用。作為儲能技術中最重要的組件,電池在儲能系統中的角色至關重要,尤其是應用在電力系統可以更有效地利用電力能量。儲能BMS是電池儲能系統設計的重要組成部分。
BMS是Battery Management System的簡稱,儲能BMS是指用于管理電池儲能系統的子系統,包括電池充電、放電、溫度、電壓等參數監測、SOC(State of Charge)、SOH(State of Health)估算以及保護措施等。儲能BMS的主要目的是:首先監測電池狀態,以便及時發現異常情況并采取相應措施;其次是對充放電過程進行控制,確保電池在安全范圍內進行充放電,并盡可能地減少損傷和老化;同時,還需要進行電池均衡,即通過調整電池組中每個單體之間的電荷差異來維持電池性能的一致性;此外,儲能BMS還需要具備通信功能,以便與其他系統進行數據交互和遠程控制等操作。
儲能BMS類型
儲能系統中的電池管理系統(BMS)是保證儲能系統安全和性能穩定的重要組成部分。現在市場上主要存在三種類型的BMS技術,包括分布式BMS、集中式BMS和模塊化BMS。
三種BMS拓撲結構 圖源:電源攻城獅子公眾號
儲能BMS的主要功能
· 監測和控制電池的狀態
· SOC(State of Charge)均衡
· 防止電池過度充電或過度放電
· 確保系統遠程監測和報警
· 提供多種保護功能
· 控制電池的溫度
與動力電池BMS系統的區別
電池及其管理系統在各自系統中的位置不同:在儲能系統中,儲能電池只與高壓儲能變流器交互,變流器從交流電網取電,給電池組充電,或者電池組給變流器供電,電能通過變流器轉換到交流電網。
硬件的邏輯結構不同:儲能管理系統,硬件一般采用兩層或三層模式,規模較大的傾向于三層管理系統。動力電池管理系統只有一層集中式或兩層分布式,幾乎沒有三層。小型汽車主要應用集中電池管理系統。兩層分布式動力電池管理系統。
通信協議不同:儲能電池管理系統和內部通信基本采用CAN協議,但與外部通信(外部主要指儲能電站調度系統PCS),多采用互聯網協議形式TCP/IP協議。動力電池、電動汽車的大環境采用CAN協議,只是在電池包的內部部件之間使用內部CAN,電池包和整車之間使用整車CAN進行區別。
核心種類不同:儲能電站考慮到安全性和經濟性,選擇鋰電池時,多選擇磷酸鐵鋰,更多的儲能電站使用鉛電池、鉛碳電池。電動汽車現在的主流電池類型是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。
門檻設置趨勢不同:儲能電站對電芯的期望是壽命長,不要出故障。電芯的能量特性和電力特性要求不必特別高,主要看性價比。動力電池不同,在車輛有限的空間內,好不容易安裝的電池,希望最大限度地發揮其能力。計算的狀態參數不同:儲能電池管理系統的計算能力要求相對低于動力電池管理系統,相應的單串電池管理成本也不如動力電池高。
儲能產業鏈及儲能BMS企業TOP10
儲能產業鏈整體圍繞電池開展,主要包括上游原材料及零部件的供應商,中游核心環節儲能系統集成,含電池組、儲能變流器(PCS)、電池管理系統(BMS)、能量管理系統(EMS)四大關鍵部分以及其他設備。
圖源:能源電力說
圖源:電化學儲能
小結
總之,儲能BMS可以對電池儲能系統進行全面的監控和控制,確保它們的安全性、穩定性和性能,從而實現儲能系統的最佳效果。此外,儲能BMS還可以提高儲能系統的使用壽命和可靠性,降低維護成本和操作風險,并提供更靈活、可靠的儲能解決方案。因此,儲能BMS在電池儲能系統中發揮著至關重要的作用。
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