Breve análisis de la batería de almacenamiento de energía BMS y la batería de potencia BMS

1 Escenario de aplicación para sistemas de almacenamiento de energía a gran escala

Las nuevas plantas de energía, la energía eólica o las centrales solares, están cada vez más equipadas con sistemas de almacenamiento de energía para estabilizar las fluctuaciones en la potencia de salida.

Con la reforma del sistema eléctrico, las centrales eléctricas de almacenamiento de energía independientes entraron gradualmente en los horizontes de las personas, y gradualmente surgieron las centrales eléctricas de almacenamiento de energía independientes que venden electricidad para ganarse la vida.

Microgrid, una pequeña red de distribución que contiene fuentes de energía distribuidas, cargas de energía, sistemas de almacenamiento de energía y sistemas de administración de redes eléctricas. Para garantizar la continuidad de la energía y la estabilidad de la carga, cada microrred estará equipada con un sistema de almacenamiento de energía.

2 La diferencia entre el sistema de gestión de la batería de almacenamiento de energía (ESBMS) y el sistema de gestión de la batería de energía (BMS)

El sistema de gestión de la batería de almacenamiento de energía es muy similar al sistema de gestión de la batería de energía. Sin embargo, el sistema de batería de potencia está en un vehículo eléctrico de alta velocidad y tiene requisitos más altos para la velocidad de respuesta de potencia y las características de potencia de la batería, la precisión de la estimación de SOC y el número de cálculos de parámetros de estado.

El sistema de almacenamiento de energía es muy grande y el sistema de gestión de baterías centralizado y el sistema de gestión de baterías de almacenamiento de energía son obviamente diferentes. Aquí, el sistema de gestión de batería distribuida de la batería de potencia se compara con él.

2.1 Las baterías y sus sistemas de gestión se colocan de manera diferente en sus respectivos sistemas

En los sistemas de almacenamiento de energía, las celdas de almacenamiento de energía solo interactúan con los convertidores de almacenamiento de energía a altas presiones, y los convertidores toman electricidad de la red de CA y cargan las baterías; O el paquete de baterías suministra energía al convertidor, que convierte la electricidad en CA y la envía a la red de CA.

El sistema de comunicación y gestión de la batería del sistema de almacenamiento de energía tiene principalmente interacción de información con el convertidor y el sistema de programación de la estación de almacenamiento de energía. Por un lado, el sistema de gestión de la batería envía información de estado importante al convertidor para determinar la situación de interacción de potencia de alto voltaje; Por otro lado, el sistema de gestión de baterías envía la información de monitorización más completa al sistema de despacho PCS de la estación de almacenamiento de energía.

El BMS de los vehículos eléctricos tiene una relación de intercambio de energía con motores y cargadores a altas presiones; En términos de comunicación, existe una interacción de información con la máquina de carga durante el proceso de carga, y en todo el proceso de aplicación, existe la interacción de información más detallada con el controlador del vehículo.

2.2 Diferentes estructuras lógicas de hardware

En el sistema de gestión de almacenamiento de energía, el hardware generalmente adopta un modelo de dos o tres niveles, y la escala más grande tiende a ser un sistema de gestión de tres niveles.

El sistema de gestión de la batería de energía tiene solo una capa centralizada o dos distribuidas, y básicamente, no habrá una situación de tres capas. Los coches pequeños utilizan principalmente una capa del sistema de gestión de batería centralizado. Sistema de administración de batería de energía distribuida de dos capas

Desde el punto de vista funcional, el primer y segundo módulo del sistema de gestión de la batería de almacenamiento de energía son básicamente equivalentes al primer módulo de recogida y al segundo módulo de control de la batería de potencia. La tercera capa del sistema de gestión de la batería de almacenamiento de energía se agrega a esta capa para hacer frente al enorme tamaño de la batería de almacenamiento de energía.

Una analogía bastante inapropiada. El mejor número de personas en un gerente es siete. Si el departamento se ha expandido y han aparecido 49 personas, entonces siete personas tienen que elegir un líder y nombrar a un gerente para que administre a los siete líderes. Más allá de la capacidad personal, la administración tiende a confundirse.

Al mapear el sistema de gestión de la batería de almacenamiento de energía, esta capacidad de gestión es la potencia de cálculo del chip y la complejidad del programa de software.

2.3 Diferenciación de protocolos de comunicación

El sistema de gestión de la batería de almacenamiento de energía y la comunicación interna básicamente utilizan el protocolo CAN, pero se comunica con el externo, externo se refiere principalmente al sistema de programación de la estación de almacenamiento de energía PCS, a menudo utilizando el formato de protocolo de Internet TCP / IP.

Las baterías eléctricas, donde el gran entorno de los vehículos eléctricos adopta el protocolo CAN, solo se distinguen por el uso de CAN interno entre los componentes internos del paquete de baterías y el uso del CAN del vehículo entre el paquete de baterías y el vehículo.

2.4 Los diferentes tipos de núcleos de potencia utilizados en las plantas de almacenamiento de energía dan lugar a mayores diferencias en los parámetros del sistema de gestión

Debido a consideraciones de seguridad y económicas, al elegir baterías de litio, a menudo se usa fosfato de hierro y litio, y más estaciones de almacenamiento de energía usan baterías de plomo-ácido y baterías de plomo-carbono. Los tipos actuales de baterías de vehículos eléctricos son las baterías de fosfato de hierro y litio y las baterías ternarias de litio.

El tipo de batería es diferente y sus características externas son muy diferentes. El modelo de batería no se puede utilizar en absoluto. El sistema de gestión de la batería y los parámetros básicos deben tener una relación uno a uno. Los parámetros detallados del mismo tipo de núcleo producido por diferentes fabricantes no serán los mismos.

2.5 Diferenciación en el ajuste del umbral

Las centrales eléctricas de almacenamiento son relativamente ricas en espacio y pueden acomodar más baterías. Sin embargo, algunas centrales eléctricas son remotas, incómodas de transportar y el reemplazo de baterías a gran escala es un asunto difícil. La central de almacenamiento de energía espera una larga vida útil y no presenta fallas. En base a esto, el límite superior de la corriente de funcionamiento se establecerá relativamente bajo, de modo que el núcleo no funcionará a plena carga. No es necesario que la característica de energía ni la característica de potencia del núcleo sean particularmente altas. Observe principalmente el rendimiento del precio.

La batería de alimentación es diferente. En el espacio limitado del vehículo, la batería que no es difícil de instalar espera maximizar su capacidad. Por lo tanto, los parámetros del sistema se referirán a los parámetros límite de la batería, tales condiciones de aplicación son malas para la batería.

2.6 Diferencias en el número de parámetros de estado que deben calcularse

SOC es el parámetro de estado que ambos deben calcularse. Pero hasta hoy, el sistema de almacenamiento de energía no tiene un requisito unificado, y el sistema de gestión de la batería de almacenamiento de energía debe tener la capacidad de calcular los parámetros de estado. Además, el entorno de aplicación de las baterías de almacenamiento de energía es relativamente abundante y el entorno es estable. Las pequeñas desviaciones no se perciben fácilmente en sistemas grandes. Por lo tanto, la capacidad de cálculo del sistema de gestión de la batería de almacenamiento de energía es relativamente menor que la del sistema de gestión de la batería de energía, y el costo de administración de la batería única correspondiente no es tan alto como la batería de energía.

2.7 Condiciones de equilibrio pasivo preferidas para el sistema de gestión de baterías de almacenamiento de energía

Es muy urgente que la central de almacenamiento de energía solicite la capacidad equilibrada del sistema de gestión. La escala del módulo de la batería de almacenamiento de energía es relativamente grande, con varias series de baterías en serie. Una diferencia de voltaje única mayor hará que disminuya la capacidad de toda la caja. Cuantas más baterías de serie, más capacidad perderán. Desde el punto de vista de la eficiencia económica, es muy necesario equilibrar la central de almacenamiento de energía.

Debido al espacio abundante y las buenas condiciones de disipación de calor, el equilibrio pasivo puede ejercer mejor su efectividad, adoptar una corriente de equilibrio relativamente grande y no tiene que preocuparse por el problema del aumento de temperatura alta. El equilibrio pasivo de bajo precio puede ampliarse enormemente en la estación de almacenamiento de energía.

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