Vom Antrieb von Elektrofahrzeugen bis zur Unterstützung erneuerbarer Energien sind Energiespeichersysteme zu einem wesentlichen Bestandteil des modernen Lebens geworden.
Eine der wichtigsten Komponenten eines Energiespeichersystems ist die Lithium-Ionen-BMdie eine entscheidende Rolle für den sicheren und effizienten Betrieb des Systems in Auslegung von Batteriespeichersystemen.
Was ist Lithium-Ionen-BMS?
BMS (Battery Management System, Batteriemanagementsystem), BMS-Batteriesystem, allgemein bekannt als Battery Nanny oder Battery Steward, ist ein Gerät, das mit der Überwachung des Status von Energiespeicherbatterien zusammenarbeitet.
BMS und Batterien bilden zusammen ein Batteriesystem. Bei Li-Ionen-Batterien spielt das BMS eine entscheidende Rolle für den sicheren Betrieb des Batteriesystems.
Im Energiespeichersystem übermittelt der Batteriesatz Statusinformationen an das Lithium-Ionen-BMS. Das BMS teilt sie mit dem Energiemanagementsystem EMS und dem Energiespeicherwandler PCS.
EMS sendet Steuerinformationen an PCS und BMS entsprechend den Optimierungs- und Planungsentscheidungen, um einzelne Batterien/Batteriepakete vollständig zu steuern Batterieaufladung und die Entladung.
Funktionen von Lithium-Ionen-BMS
Das BMS misst die grundlegenden Parameter der Batterie, einschließlich Spannung, Stromstärke, Temperatur usw., um eine Überladung und Überentladung der Batterie zu verhindern und die Lebensdauer der Batterie zu verlängern.
Das BMS muss den SOC (Restkapazität der Batterie) und SOH (Gesundheitszustand der Batterie) der Batterie berechnen und analysieren und anormale Informationen rechtzeitig melden.
Das BMS spielt die Rolle der Wahrnehmung im Energiespeichersystem, und seine Hauptfunktion ist die Überwachung des Betriebsstatus jeder Batterie im Batteriespeicher, um den sicheren Betrieb des Energiespeichers zu gewährleisten.
Lithium-Ionen-BMS mit geschichteter Wahrnehmungsarchitektur
Die meisten BMS-Systeme haben eine dreischichtige Architektur, und die Hardware ist hauptsächlich in Slave-Steuereinheit, Master-Steuereinheit und Master-Steuereinheit unterteilt.
1) Untere Schicht: Slave-Steuerung BMU, die die Verwaltungsebene der Einzelbatterie darstellt. Sie besteht aus einem Batterieüberwachungs-Chip und seinen Hilfsschaltungen und ist für die Erfassung verschiedener Informationen über die Einzelbatterie zuständig.
Es berechnet und analysiert hauptsächlich den SOC (Batterie-Restkapazität) und SOH (Batterie-Gesundheitszustand) der Batterie, um das aktive Gleichgewicht der Einzelbatterie zu realisieren und die anormalen Informationen der Einzelbatterie an die Hauptsteuerung zu übertragen.
2) Mittlere Schicht: Hauptsteuerung BCU, die die Verwaltungsebene des Akkupacks ist. Sammeln Sie verschiedene einzelne Batterieinformationen, die von der BMU hochgeladen wurden, und sammeln Sie Informationen über das Batteriepaket. Berechnen und analysieren Sie den SOC und SOH des Akkupacks.
3) Obere Schicht: Master-Steuerung, die die Batterie-Cluster-Management-Ebene ist. Verantwortlich für die Gesamtkoordination innerhalb des Systems und die externe Informationsinteraktion mit EMS und PCS sowie die Steuerung des Betriebsprozesses des gesamten BMS-Systems entsprechend den externen Anforderungen.
Technische Anforderungen für Lithium-Ionen-BMs
Das BMS für Energiespeicher ist komplexer und anspruchsvoller als das BMS für Autobatterien.
Die Kapazität der Verwaltungsbatterien ist sehr unterschiedlich. Die vom Energiespeicher-BMS verwaltete Stromversorgung hat die MWh-Ebene erreicht, und die Anzahl der seriell-parallelen industrielle Speicherbatterien ist extrem groß.
Für Energiespeicher-BMS gelten strengere Anforderungen an den Netzanschluss. Energiespeicher-BMS müssen an das Netz angeschlossen werden und stellen höhere Anforderungen an Oberschwingungen und Frequenz.
Ein Ende des Batterie-BMS ist mit der Batterie verbunden, das andere Ende ist mit den Steuerungs- und Elektroniksystemen des Fahrzeugs verbunden, so dass die technischen Anforderungen relativ gering sind.
Lithium-Ionen-BMS-Markt
Zu den BMS-Herstellern gehören derzeit vor allem Autofabriken, Batteriefabriken und professionelle BMS-Hersteller.
Im Gegensatz zum BMS für Leistungsbatterien, das hauptsächlich von Herstellern von Endgeräten beherrscht wird, müssen sich die Endnutzer von Energiespeicherbatterien nicht an der Forschung und Entwicklung sowie der Herstellung von BMS beteiligen;
Energiespeicherung BMS hat noch nicht einen Führer gebildet. Nach den Statistiken, ist der Marktanteil der professionellen Batterie-Management-System-Hersteller über 33%.
Der Wert von BMS für die Sicherheit, Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit des Energiespeichersystems wird von den Kunden nicht in vollem Umfang erkannt, und Wert und Preis sind nicht gleich.
Darüber hinaus muss das BMS eine entsprechende Beziehung zu den Batterieparametern usw. haben, und die Modulschemata, Kontrollstrategien, Schutzparameter, Kommunikationsprotokolle und Zusammenführungsschemata der einzelnen Batteriehersteller sind unterschiedlich.
Infolgedessen ist der Arbeitsaufwand für die Fehlersuche vor Ort sehr hoch, und es entsteht ein Informationsinselproblem.
Künftige Entwicklung von Lithium-Ionen-BMS
● Von den Grundfunktionen zu den erweiterten Funktionen
1) Lithium-Ionen-BM ist ein wichtiger Garant für die Sicherheit, die lange Lebensdauer und die niedrigen Kosten von Energiespeichersystemen.
Die Inkonsistenz einer einzelnen Batterie führt wahrscheinlich zu einem Fasseffekt, der die tatsächliche Lade- und Entladetiefe und die Zykluslebensdauer verringert, was zu direkten wirtschaftlichen Verlusten führt;
Gleichzeitig kann es leicht zu einer Verschlechterung der Sicherheitsleistung des Batteriesystems kommen, was sich direkt auf die Betriebssicherheit auswirkt.
2) Derzeit haben sich die Funktionen von Lithium-Ionen-BMS von grundlegenden Funktionen wie Überwachung, Kommunikation und Schutz zu fortgeschrittenen Funktionen wie der Sicherheitsdiagnose des Batteriesystems, dem Betrieb und der Wartung mit langer Lebensdauer und der Diagnose des wirtschaftlichen Index des Systems entwickelt.
Aus technischer Sicht wird die aktive Balancierungstechnologie zum Standard werden, und Technologien wie Big Data und künstliche Intelligenz werden auf den Algorithmus für den Batteriestatus angewendet.
In Zukunft wird der Lebensraum von Anbietern von BMS im unteren Preissegment immer kleiner werden.
Intelligente Bedienung und Wartung, fortschrittliche Funktionen usw. sind die Kernpunkte eines differenzierten Wettbewerbs zwischen den Herstellern in der Zukunft.
● Tiefgreifende Kombination von Big Data Management und Cloud-Edge-Zusammenarbeit
Die BMS-Ausrüstung ist ein wichtiger Bestandteil des Aufbaus einer Cloud-basierten Big-Data-Plattform für kombinierte Energiespeichersysteme und tiefgreifende Mining- und Analysefunktionen.
Rand: die Cloud-Edge-Zusammenarbeit auf der Grundlage von BMS zu entwickeln und die Datenaggregationsfähigkeit von BMS voll auszuschöpfen. Realisieren Sie die Sammlung, Analyse, Statusdiagnose und Bewertung von Echtzeitdaten des Batteriesystems auf der Stationsebene und realisieren Sie die Datenbereinigung und -vorverarbeitung;
Wolke: Auf der Grundlage von mehr stationsseitigen Daten ermöglicht die Cloud eine mehrdimensionale räumlich-zeitliche Datenauswertung, -veredelung und -vervollständigung. Auf diese Weise kann eine detailliertere und umfassendere Bewertung des Betriebsstatus der Batterie, des Sicherheitsstatus und der Zuverlässigkeit des Energiespeichersystems erreicht werden.
Dynamische Optimierung der BMS-Betriebsstrategie und des Algorithmusmodells und Download auf die Geräteseite, um den besten sicheren und wirtschaftlichen Betriebs- und Wartungsmodus zu erreichen.
Verwirklichung eines intelligenten Betriebs und einer intelligenten Wartung, Bereitstellung von Datenunterstützung für die Aggregation/Verteilung/Transaktion von Energie und Gewährleistung der Wertrealisierung von Energiespeichersystemen.
Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Lithium-Ionen-BMS eine entscheidende Rolle für den sicheren und effizienten Betrieb des Energiespeichersystems spielt.
Angesichts der wachsenden Nachfrage nach erneuerbaren Energien und Elektrofahrzeugen darf die Bedeutung der BMS-Technologie nicht unterschätzt werden.
Obwohl noch einige Herausforderungen zu bewältigen sind, wie z. B. die fehlende Standardisierung und der Bedarf an fortschrittlicheren Fähigkeiten, ist die Zukunft mit der Entwicklung von Technologien wie Big Data und künstlicher Intelligenz vielversprechend.
+86 - 18925002618
