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动力电池和储能电池的BMS保护板有什么不同

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作者:深圳市东恒新能源科技有限公司来源:深圳市东恒新能源科技有限公司网址:http://www.szdongheng.com.cn

  储能电池管理系统与动力锂电池管理系统非常相似。而动力锂电池系统处于高速行驶的电动汽车中,对电池的动力响应速度和动力特性、SOC的估计精度、状态参数的计算数量都有较高的要求。

  储能系统很大,集中式电池管理系统和储能电池管理系统区别明显。这里只对比动力锂电池分布式电池管理系统。为了稳定输出功率的波动,越来越多的电厂配备了储能系统。独立储能站,随着电力体制改革,逐渐进入人们的视野,以倒卖电为生的独立储能站逐渐出现。

  微电网,一个由分布式发电、电力负荷、储能系统和电网管理系统组成的小型供配电网络。为了保证负载的连续性和稳定性,每个微网都将配备一个储能系统。

  室内储能电站

  电池及其管理系统在各自系统中的位置不同。

  在储能系统中,储能电池只在高电压下与储能变流器相互作用,变流器从交流电网取电给电池组充电;或者电池组给变流器供电,电能由变流器转换成交流电送至交流电网。

  储能系统的通信、电池管理系统、储能电站的变流器和调度系统之间存在信息交互关系。一方面,电池管理系统向转换器发送重要的状态信息,以确定高压电源交互;另一方面,电池管理系统向储能电站调度系统PCS发送最全面的监控信息。如下图所示。

  储能系统的基本拓扑

  电动汽车的BMS在高压下与电机和充电器有能量交换关系。通信方面,在充电过程中有与充电器的信息交互,在整个应用过程中有与车辆控制器最详细的信息交互。如下图所示。

  电动汽车的电气拓扑硬件逻辑结构不同

  储能管理系统,硬件一般采用两层或三层模式,规模较大的倾向于三层管理系统,如下图所示。动力锂电池管理系统只有一层集中式或两层分布式,基本不会有三层。单层集中电池管理系统是小型汽车的重要应用。双层分布式动力锂电池管理系统如下图所示。

  从功能上看,储能电池管理系统的第一层和第二层模块基本相当于动力锂电池的第一层采集模块和第二层主控模块。储能电池管理系统的第三层是在此基础上新增加的一层,用来处理规模庞大的储能电池。打个不太恰当的比方。一个经理下属的最佳人数是七人。如果部门一直在扩大,有49个人,那么7个人就要选一个组长,然后任命一个经理来管理这7个组长。超越个人能力,管理容易混乱。

  映射到储能电池管理系统,这种管理能力就是芯片的计算能力和软件程序的复杂性。

  通信协议不同

  储能电池管理系统与内部的通信基本采用CAN协议,但与外部通信。外部主要指蓄能电站调度系统PCS,通常采用互联网协议格式的TCP/IP协议。位于电动汽车环境中的动力锂电池,都采用CAN协议,只根据电池组内部组件之间的内部CAN,电池组与整车之间的整车CAN。

  储能电站使用的电池类型不同,所以管理系统参数差异较大。

  出于安全和经济的考虑,在选择锂离子电池时,储能电站往往采用磷酸铁锂,更多的储能电站采用铅酸电池和铅碳电池。目前电动汽车的主流电池类型有磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池。不同的电池类型在外部特性上有很大的差异,所以电池型号根本不能通用。电池管理系统和电池参数之间的关系必须是一一对应的。不同厂家生产的同类型电池的详细参数设置不会一样。

  门槛设置倾向不同

  储能电站空间丰富,可以容纳更多的电池,但有些电站位于偏远地区,运输不便,很难大规模更换电池。储能电站对电池的期望是寿命长,无故障。基于此,其工作电流的上限值会设置得相对较低,以防止电池芯满负荷工作。对电池的能量特性和功率特性要求不要特别高。重要取决于性价比。

  动力锂电池不一样。在车辆有限的空间内,电池最终安装完毕,希望其能力得到充分发挥。所以系统参数会参考电池的极限参数,这样的应用条件对电池是不好的。

  需要计算的状态参数数量不同

  荷电状态是由两者计算的状态参数。但到目前为止,储能系统并没有统一的要求,储能电池管理系统必须具备计算状态参数的能力。另外,储能电池的应用环境空间相对充裕,环境稳定,大系统不易察觉小偏差。因此,储能电池管理系统的计算能力要求相对低于动力锂电池管理系统,相应的单串电池管理成本也没有动力锂电池高。

  在储能电池管理系统中最好采用无源平衡条件

  储能电站对管理系统的平衡能力有着迫切的要求。储能电池模块的规模比较大,多个串联电池串联在一起,电池之间的电压差大,整个盒子的容量会降低。串联的电池越多,失去的容量就越多。从经济效益的角度来看,蓄能电站应该是完全平衡的。另外,由于空间充裕,散热条件好,无源均衡可以起到更好的作用,而且采用了比较大的均衡电流,不用担心温升过大。低价的被动均衡可以在储能电站中取得巨大的成就。

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