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BMS 储能系统

  随着电池技术的快速发展,电池储能系统(BatteryEnergyStorageSystem,简称BESS)在多个电力领域的应用越来越广泛,例如在电力系统中削峰填谷,通过谷价充电、峰价放电方式减少用户的电费支出;在光伏、风力发电新能源发电系统中平滑输出,减少新能源发电随机性、波动性给电力系统的干扰;在电力不稳定区域,提供备用电源,确保用户正常用电。下图1为典型电池储能系统在电网侧应用的电气连接架构简图,整个系统主要由电池系统(电芯、电池管理系统BESS)、能量转换系统(PCS)及监控系统关键设备组成。



  储能系统的关键技术:电池管理系统
  电池管理系统(BMS)为电池储能系统的核心部件,负责对储能电池组进行电压、温度、电流、电量等信息的采集,实时状态监测和故障分析,同时通过CAN通讯总线与PCS、监控与调度系统联机通信,实现对电池进行优化的充放电管理控制。系统每簇电池组各自配一套电池管理系统,能达到有效和高效地使用每簇储能电池及整体合理调配的目的。
  BMS的核心技术
  通常BMS系统通常包括检测模块、运算模块和控制模块。



  检测模块的主要功能为测量电芯电压、电池组电压、电池组电流以及系统温度;运算模块的主要功能为对采集电压、电流、温度按照一定的规则运算及判断;控制模块的主要功能为根据运算模块所给出判断信息进行相应的控制动作。其中最核心的部分为运算模块,其主要工作为电池状态的估算算法和故障报警与诊断。状态估算包括SOC(State Of Charge))、SOH(State of Health)、SOP(State Of Power),电池状态估算通常是估算SOC、SOP和SOH。SOC (荷电状态)简单的说就是电池还剩下多少电;SOC 是BMS中最重要的参数,因为其他一切都是以SOC为基础的,所以它的精度和鲁棒性(也叫纠错能力)极其重要。如果没有精确的SOC,加再多的保护功能也无法使BMS正常工作,因为电池会经常处于被保护状态,更无法延长电池的寿命。故障报警与诊断根据所采集的电压、电流、温度以及状态估算值,结合电池组自特性及应用工况等规则参数进行故障报警判别诊断。

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