人類社會的進步離不開社會上各行各業(yè)的努力,各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設計者的努力,其實很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成,比如BMS。
儲能電池管理系統(tǒng)與動力鋰電池管理系統(tǒng)非常相似。 但動力鋰電池系統(tǒng)在高速電動汽車中,對電池的功率響應速度和功率特性、SOC估計精度、狀態(tài)參數(shù)計算次數(shù)等都有更高的要求。 儲能系統(tǒng)規(guī)模極其龐大,集中式電池管理系統(tǒng)與儲能電池管理系統(tǒng)有顯著區(qū)別。 這里僅與動力鋰電池分布式電池管理系統(tǒng)進行比較。
1電池及其管理系統(tǒng)在各自系統(tǒng)里的位置有所不同。
在儲能系統(tǒng)中,儲能電池僅在高壓下與儲能轉(zhuǎn)換器相互作用。 轉(zhuǎn)換器從交流電網(wǎng)取電為電池組充電; 或者電池組給變流器供電,電能通過變流器轉(zhuǎn)換成交流電輸送到交流電網(wǎng)。 儲能系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)的通信很重要,要與換流器、儲能電站調(diào)度系統(tǒng)建立信息交互關系。 一方面,電池管理系統(tǒng)向轉(zhuǎn)換器發(fā)送重要狀態(tài)信息,以確定高壓電源交互; 另一方面,電池管理系統(tǒng)將最全面的監(jiān)控信息發(fā)送給儲能電站的調(diào)度系統(tǒng)PCS。
2硬件邏輯結(jié)構(gòu)不同
對于儲能管理系統(tǒng),硬件一般采用二層或三層模式,規(guī)模較大的往往是三層管理系統(tǒng)。 動力鋰電池管理系統(tǒng)只有一層集中式或兩層分布式,基本沒有三層的情況。 一層集中的電池管理系統(tǒng)對于小型汽車很重要。 兩層分布式動力鋰電池管理系統(tǒng)。 從功能上看,儲能電池管理系統(tǒng)的第一層和第二層模塊基本相當于動力鋰電池的第一層采集模塊和第二層主控模塊。 第三層儲能電池管理系統(tǒng)是在此基礎上新增一層,以應對儲能電池的龐大規(guī)模。
3通訊協(xié)議有差別
儲能電池管理系統(tǒng)與內(nèi)部通信基本采用CAN協(xié)議,但其與外部的通信,外部重要指儲能電站調(diào)度系統(tǒng)PCS,常采用網(wǎng)際協(xié)議格式TCP/IP協(xié)議。 動力鋰電池和電動車環(huán)境都采用CAN協(xié)議,但電池組內(nèi)部部件之間采用內(nèi)部CAN,電池組與整車之間采用整車CAN。
4儲能電站采用的電芯種類不同,則管理系統(tǒng)參數(shù)差別較大。
出于安全和經(jīng)濟的考慮,儲能電站在選擇鋰離子電池時往往使用磷酸鐵鋰,部分儲能電站使用鉛酸電池和鉛碳電池。 目前電動汽車的主流電池類型是磷酸鐵鋰電池和三元鋰離子電池。 不同類型的電池在外部特性上存在巨大差異,并且電池型號完全無法使用。 電池管理系統(tǒng)和電芯參數(shù)必須一一對應。 不同廠家生產(chǎn)的同類型電池的詳細參數(shù)設置不會相同。
5閾值設置傾向不同
儲能電站的空間比較大,可以容納更多的電池。 然而,一些發(fā)電站位置偏遠,交通不便。 大規(guī)模更換電池比較困難。 對電芯儲能電站的期望是壽命長,不失效。 以此為基礎,將其工作電流的上限設置得比較低,使電芯無法滿載工作。 電池的能量特性和功率特性應該不會特別高。價格很重要。而動力鋰電池則不同。在車輛有限的空間內(nèi),很難安裝電池,希望能最大限度地發(fā)揮其能力。 因此,系統(tǒng)參數(shù)會參考電池的極限參數(shù),這樣的應用條件對電池是不利的。
6兩者要求計算的狀態(tài)參數(shù)數(shù)量不同
SOC 是必須為兩者計算的狀態(tài)參數(shù)。 但是直到今天,儲能系統(tǒng)還沒有統(tǒng)一的要求,即儲能電池管理系統(tǒng)必須具備哪些狀態(tài)參數(shù)計算功能。 此外,儲能電池的應用環(huán)境較為豐富,環(huán)境穩(wěn)定,在大系統(tǒng)中不易察覺小偏差。 因此,儲能電池管理系統(tǒng)對算力的要求相對低于動力鋰電池管理系統(tǒng),相應的單串電池管理成本也不如動力鋰電池高。
本文只能帶領大家對BMS有了初步的了解,對大家入門會有一定的幫助,同時需要不斷總結(jié),這樣才能提高專業(yè)技能,也歡迎大家來討論文章的一些知識點。