【文章內(nèi)容簡介】 。（2） 接受BCMS上報報警和保護事件信息，并產(chǎn)生事件日志數(shù)據(jù)庫。（3） 接受就地監(jiān)控系統(tǒng)的查詢，上報電池系統(tǒng)單元模擬量數(shù)據(jù)以及告警和保護事件信息。（4） 統(tǒng)計估算下轄電池系統(tǒng)單元剩余電量（SOC），評估電池系統(tǒng)單元的健康狀況（SOH）。（5） 在就地監(jiān)控系統(tǒng)和PCS的配合下完成電池系統(tǒng)單元的最大可用容量標定和SOC的標定。（6） 與就地監(jiān)控系統(tǒng)通信，完成下列功能：1) 電池系統(tǒng)單元出現(xiàn)過壓/欠壓/過流/高溫/低溫/短路以及其他 異常時向就地監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送告警和保護信息；2) 電池管理系統(tǒng)自檢以及異常時向后臺監(jiān)控系統(tǒng)報警；3) 上傳常量數(shù)據(jù)庫；4) 上傳事件日志數(shù)據(jù)庫；5) 上傳SOC/SOH信息。（7） 與PCS通信，完成下列功能：1) 電池系統(tǒng)單元出現(xiàn)過壓/欠壓/過流/高溫/低溫/短路以及其他異常時向PCS發(fā)送告警信息，使PCS進入待機狀態(tài)；2) 電池管理系統(tǒng)自檢以及異常時向PCS發(fā)送告警信息；3) 上傳每個電池組串的SOC信息，協(xié)助PCS進行每個電池組串的充放電功率控制。（8） 為本地操作提供人機界面和授權管理，完成電池管理系統(tǒng)參數(shù)設定。（9） 為遠程操作提供通信接口和授權管理，完成電池管理系統(tǒng)參數(shù)設定。（10） 通訊異常報警，在與PCS或后臺監(jiān)控系統(tǒng)通信出現(xiàn)異常時在本機通過人機界面報警。（11） 接受就地監(jiān)控系統(tǒng)的授時信號接收，對時。 BAMS主機技術規(guī)格BAMS模塊型號PW1005BAMS通信接口RS485x2，CANx1，Ethernet10/100Mx2存儲擴展SD卡擴展槽，最大16GB擴展容量事件日志數(shù)據(jù)庫10000件事件記錄，包括異常種類，發(fā)生時間，保護動作常量數(shù)據(jù)庫存儲最近10天的全部電壓/電流/溫度/時間等常量信息，同時每月定期上報備份信息到后臺監(jiān)控系統(tǒng)。BAMS供電12VDC，與電池組直流隔離BAMS功耗30W外型尺寸長*寬*高：230mm x 132mm x 125mm BAMS主機接口及連線接口接口描述功能描述線束定義RS485 ~ Kbps通信速率BAMS可以通過RS485總線與PCS通信 屏蔽差分雙絞線，1KV絕緣CANOpen5接口500Kbps，BAMS通過CAN總線和BCMS通信屏蔽差分雙絞線，1KV絕緣，Open5接口EthernetRJ45，10/100 BaseTXBAMS通過Ethernet與儲能站后臺監(jiān)控進行通信超五類屏蔽雙絞線USB連接觸摸屏，傳輸觸摸屏控制信號VGA15Pin VGA連接觸摸屏，傳輸觸摸屏圖像信號BAMS電源線2芯連線，12VDC電源為BAMS提供電源最小1mm2銅芯線，1KV絕緣觸摸屏功能及規(guī)格介紹PW1005系統(tǒng)采用的15英寸工業(yè)觸摸屏，用于人機界面交互，通過觸摸屏進行參數(shù)設定以及信息查詢等工作。 觸摸屏技術規(guī)格觸摸屏型號 PW1005TP屏幕尺寸15“分辨率1024x768亮度450lm（typ.）工作溫度0~55℃接入電源DC12V_4A，177。10%通信接口VGAx1，USBx1 觸摸屏接口及連線接口接口描述功能描述線束定義觸摸屏電源線2芯連線，12VDC電源為觸摸屏提供電源最小1mm2銅芯線，1KV絕緣USB連接BAMS，傳輸觸摸屏控制信號VGA15Pin VGA連接BAMS，傳輸觸摸屏圖像信號蓄電池管理系統(tǒng)負責對電池堆的運行工況（電流、電壓、溫度、電量）進行實時監(jiān)測，完成電池的均衡保護，根據(jù)電池運行狀況調(diào)整充放電策略。主要由電池管理模塊（BMU）、電池組控制單元（GCU）和系統(tǒng)管理單元（SMU）以及充/放電保護設備單元組成。如下圖：圖49 電池管理系統(tǒng)BMS示意圖（1）電池管理系統(tǒng)的要求 在儲能電站中，儲能電池往往由幾十串甚至幾百串以上的電池組構成。由于電池在生產(chǎn)過程和使用過程中，會造成電池內(nèi)阻、電壓、容量等參數(shù)的不一致。這種差異表現(xiàn)為電池組充滿或放完時串聯(lián)電芯之間的電壓不相同，或能量的不相同。這種情況會導致部分過充，而在放電過程中電壓過低的電芯有可能被過放，從而使電池組的離散性明顯增加，使用時更容易發(fā)生過充和過放現(xiàn)象，整體容量急劇下降，整個電池組表現(xiàn)出來的容量為電池組中性能最差的電池芯的容量，最終導致電池組提前失效。 因此，對于磷酸鐵鋰電池電池組而言，均衡保護電路是必須的。當然，鋰電池的電池管理系統(tǒng)不僅僅是電池的均衡保護，還有更多的要求以保證鋰電池儲能系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行。 （2）電池管理系統(tǒng)BMS的具體功能 基本保護功能 1）單體電池電壓均衡功能 此功能是為了修正串聯(lián)電池組中由于電池單體自身工藝差異引起的電壓、或能量的離散性，避免個別單體電池因過充或過放而導致電池性能變差甚至損壞情況的發(fā)生，使得所有個體電池電壓差異都在一定的合理范圍內(nèi)。要求各節(jié)電池之間誤差小于177。30mv。 2）電池組保護功能 單體電池過壓、欠壓、過溫報警，電池組過充、過放、過流報警保護，切斷等。 3）數(shù)據(jù)采集功能 采集的數(shù)據(jù)主要有：單體電池電壓、單體電池溫度（實際為每個電池模組的溫度）、組端電壓、充放電電流，計算得到蓄電池內(nèi)阻。 通訊接口：采用數(shù)字化通訊協(xié)議IEC61850。在儲能電站系統(tǒng)中，需要和調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)進行通訊，上送數(shù)據(jù)和執(zhí)行指令。 4）診斷功能 BMS應具有電池性能的分析診斷功能，能根據(jù)實時測量蓄電池模塊電壓、充放電電流、溫度和單體電池端電壓、計算得到的電池內(nèi)阻等參數(shù)，通過分析診斷模型，得出單體電池當前容量或剩余容量（SOC）的診斷，單體電池健康狀態(tài)（SOH）的診斷、電池組狀態(tài)評估，以及在放電時當前狀態(tài)下可持續(xù)放電時間的估算。根據(jù)電動汽車相關標準的要求《鋰離子蓄電池總成通用要求》（目前儲能電站無相關標準），對剩余容量（SOC）的診斷精度為5%，對健康狀態(tài)（SOH）的診斷精度為8%。 5）熱管理 鋰電池模塊在充電過程中，將產(chǎn)生大量的熱能，使整個電池模塊的溫度上升，因而，BMS應具有熱管理的功能。6）故障診斷和容錯 若遇異常，BMS應給出故障診斷告警信號，通過監(jiān)控網(wǎng)絡發(fā)送給上層控制系統(tǒng)。 對儲能電池組每串電池進行實時監(jiān)控，通過電壓、電流等參數(shù)的監(jiān)測分析，計算內(nèi)阻及電壓的變化率，以及參考相對溫升等綜合辦法，即時檢查電池組中是否有某些已壞不能再用的或可能很快會壞的電池，判斷故障電池及定位，給出告警信號，并對這些電池采取適當處理措施。當故障積累到一定程度，而可能出現(xiàn)或開始出現(xiàn)惡性事故時，給出重要告警信號輸出、并切斷充放電回路母線或者支路電池堆，從而避免惡性事故發(fā)生。 采用儲能電池的容錯技術，如電池旁路或能量轉(zhuǎn)移等技術，當某一單體電池發(fā)生故障時，以避免對整組電池運行產(chǎn)生影響。 管理系統(tǒng)對系統(tǒng)自身軟硬件具有自檢功能，即使器件損壞，也不會影響電池安全。確保不會因管理系統(tǒng)故障導致儲能系統(tǒng)發(fā)生故障，甚至導致電池損壞或發(fā)生惡性事故。（3）電池管理方案建議 1）均衡保護技術 目前常用的均衡方法有能量消耗法（電阻均衡）和能量轉(zhuǎn)移法（儲能均衡）。 能量消耗法一般是通過控制器控制電阻網(wǎng)絡的通斷對電池單元進行分流均衡，這種方法可以同時對多節(jié)電池進行均衡，控制簡單。但是均衡過程中如果電阻選的過大，則均衡電流太小，效果甚微；如果電阻選的過小，則電阻功率很大，系統(tǒng)能量損耗大，均衡效率低，系統(tǒng)對熱管理要求較高，需要進行溫度檢測控制，均衡效果也并非很理想。但由于該方法實現(xiàn)簡單，成本低，所以在相當場合得到廣泛采用。 圖410 能量消耗電池保護技術原理能量轉(zhuǎn)移法是利用電池對電感或電容等儲能元件的充放電，對不均衡電池進行單獨操作間，達到電池間的能量轉(zhuǎn)移。這種均衡充電方法一般控制網(wǎng)絡復雜，安全性管理要求高，其最大的優(yōu)點是充、放電（工作）使用中，都可平衡各單元電池的功能，且不消耗鋰離子電池組的電能。由于其實現(xiàn)復雜，成本也很高，所以目前使用較少，只有在高要求場合被采用。 在本次方案中，建議采用能量轉(zhuǎn)移法，以實現(xiàn)電池性能和可靠性的最優(yōu)化。 2）切斷保護技術對于電池的過壓、欠壓、過流等故障情況，采取了切斷回路的方式進行保護。 對瞬間的短路的過流狀態(tài)，過流保護的延時時間一般至少要幾百微秒至毫秒，而短路保護的延時時間是微秒級的，幾乎是短路的瞬間就切斷了回路，可以避免短路對電池帶來的巨大損傷。 在母線回路中一般采用快速熔斷器，在各個電池模塊中，采用高速功率電子器件實現(xiàn)快速切斷。 3）蓄電池在線容量評估SOC 在測量動態(tài)內(nèi)阻和真值電壓等基礎上，利用充電特性與放電特性的對應關系，采用多種模式分段處理辦法，建立數(shù)學分析診斷模型，來測量剩余電量SOC。分析鋰電池的放電特性,基于積分法采用動態(tài)更新電池電量的方法,考慮電池自放電現(xiàn)象,對電池的在線電流、電壓、放電時間進行測量；預測和計算電池在不同放電情況下的剩余電量，并根據(jù)電池的使用時間和環(huán)境溫度對電量預測進行校正，給出剩余電量SOC的預測值。 為了解決電池電量變化對測量的影響，可采用動態(tài)更新電池電量的方法，即使用上一次所放出的電量作為本次放電的基準電量，這樣隨著電池的使用，電池電量減小體現(xiàn)為基準電量的減??；同時基準電量還需要根據(jù)外界環(huán)境溫度變化進行相應修正。 4）蓄電池健康狀態(tài)評估SOH 對鋰電池整個壽命運行曲線充放電特性的對應關系分析，進行曲線擬合和比對，得出蓄電池健康狀態(tài)評估值SOH，同時根據(jù)運行環(huán)境對評估值進行修正。 5）蓄電池組的熱管理 在電池選型和結(jié)構設計中應充分考慮熱管理的設計。圓柱形電芯在排布中的透氣孔設計及鋁殼封裝能幫助電芯更好的散熱，可有效防鼓，保證穩(wěn)定。 BMS含有溫度檢測，對電池的溫度進行監(jiān)控，如果溫度高于保護值將開啟風機強制冷卻，若溫度達到危險值，該電池堆能自動退出運行。+智慧能源供儲一體化電力調(diào)配系統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率由光伏陣列的效率、控制逆變器效率、蓄電池儲能充放電效率等三部分組成。（1）光伏陣列效率η1：光伏陣列在1000W/㎡太陽輻射強度下,實際的直流輸出功率與標稱功率之比。光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換過