技術(shù)方案技術(shù)方案集裝箱式鉛酸蓄電池成套設(shè)備集裝箱式鉛酸蓄電池成套設(shè)備方案設(shè)計(jì)報(bào)告 2014111目錄需求分析 3集裝箱方案設(shè)計(jì) 3集裝箱基本介紹 3集裝箱的接口特性 5系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案 6集裝箱溫控方案 13電池組串成組方案 15電池組串內(nèi)部及組間連接方案 17系統(tǒng)拓?fù)鋱D 18蓄電池管理系統(tǒng)(BMS) 19BMS系統(tǒng)整體構(gòu)架 19BMS系統(tǒng)主要設(shè)備介紹 20BMS系統(tǒng)保護(hù)方式 23BMS系統(tǒng)通信方案 2422需求分析集裝箱式鉛酸蓄電池成套設(shè)備供貨范圍包括鉛酸蓄電池、附屬設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)40尺集裝箱、備品備件、專用工具和安裝附件等。40（DOD801200（DOD801400次以上）免維護(hù)鉛酸蓄電池、電池架及附件、電池管理系統(tǒng)（含外電路）直流匯流設(shè)備、設(shè)備間的連接電纜及電纜附件（平墊等）、動力及控制信號接口等。根據(jù)標(biāo)書要求，綜合鉛酸電池特性，對于儲能系統(tǒng)進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：3402MWh，3362V1000Ah672V，672kWh3500kWhBMS備，以保證鉛酸電池安全穩(wěn)定的工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。集裝箱方案設(shè)計(jì)集裝箱基本介紹安裝以及日常巡視和檢修等各方面，選用40英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱。外部尺寸：12192*2438*2591mm424060t45t。集裝箱的主要任務(wù)是將鉛酸電池133、應(yīng)急系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等自動控制和安全保障系統(tǒng)。MS空調(diào)采用落地安裝。動環(huán)監(jiān)控柜采用壁掛式安裝，內(nèi)部整合了智能控制單元。動力配電箱采用壁掛式安裝方式。BMS集裝箱外形圖如下所示。方安案1：采用側(cè)維護(hù)門型式方案二：采用一側(cè)維護(hù)門型式集裝箱儲能項(xiàng)目外型圖44集裝箱的接口特性集裝箱機(jī)械接口特性集裝箱可滿足滿載情況下整體起吊的要求。集裝箱整體采用螺栓安裝固定（殼等2IP54。固定方式如下圖所示。集裝箱電氣接口特性集裝箱內(nèi)部自身設(shè)備采用雙重供電模式。一種為交流供電模式，接口為380V備提供可靠的電力保障。正常情況下箱體電源供應(yīng)取自外部的交流電源，當(dāng)外部電源供應(yīng)發(fā)生故障時(shí)，自動切換至直流獨(dú)立供電模式，從鉛酸電池獲取動力電源。672V（膠體鉛酸蓄電池，2V1000AH，336）正負(fù)極直流電力輸入輸出接口。BMSRS485CANPCS48555環(huán)境監(jiān)測信息，并具備“四遙”功能。動力及監(jiān)控通信電纜的進(jìn)出線方式均為下進(jìn)下出。動力線及監(jiān)控線分開走線21*300mm2RVV22的帶屏蔽層的雙絞線。集裝箱通訊接口特性集裝箱采用統(tǒng)一的對外通信接口

ModbusRTU2CANRS485RS485ModbusRTU模式；物理層480096001做主機(jī)，PCSRJ-45，10/100Base-T。通信規(guī)約文本采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUSTCP/IPBMS502BMS接。CAN：預(yù)留CAN接口，采用帶屏蔽層的雙絞線，可同PCS及后臺監(jiān)控系統(tǒng)通信。系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案接地方案集裝箱提供螺栓安裝固定方式2250mm22Ω。集裝箱內(nèi)部有接地銅排，BMS250mm2。接地銅排示意圖如下。66接地扁鋼尺寸：40*5*3000mm。防雷系統(tǒng)雷擊可通過監(jiān)控平臺發(fā)出對外報(bào)警信號。監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測防雷器信號通信線路防雷：BMS同后臺監(jiān)控設(shè)備及PCS通信線路使用專用通信線防雷器，防雷器安裝在BMS柜中。2的接地銅排上。集裝箱設(shè)備供電系統(tǒng)集裝箱供電采用動力配電箱，電源供應(yīng)為外部380V交流供電，每個(gè)集裝箱的用電負(fù)荷容量為20kW。正常工作時(shí)所有的供電均由外部交流電提供，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，將自動切換到獨(dú)立供電系統(tǒng)。動力配電箱主要為空調(diào)、排氫扇、聲光報(bào)警器、插座供電，動環(huán)境監(jiān)控模塊，BMS提供交流電。動力配電箱供電示意圖如下圖。77應(yīng)急燈空調(diào)供電排氫扇供電動 動環(huán)監(jiān)控模力 塊配電 BMS箱備用插座供電動力配電箱布置圖如下所示。照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)照明燈使用LED防爆燈，供電電源采用直流24V，由動環(huán)監(jiān)控模塊供給。照88明燈與門禁系統(tǒng)聯(lián)動，當(dāng)打開門時(shí)，照明燈自動亮，門關(guān)閉時(shí)，照明燈自動斷滅照明環(huán)境。溫濕檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)10304580%，95%。度報(bào)警器表面實(shí)時(shí)看到當(dāng)前的溫度和濕度數(shù)值溫濕度報(bào)警器供電由動環(huán)監(jiān)控模塊的輸出提供。報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程報(bào)警監(jiān)測。聲光報(bào)警器供電由動環(huán)監(jiān)控模塊提供，電壓為直流24V。消防系統(tǒng)消防系統(tǒng)由煙感探測器、溫濕度報(bào)警器、聲光報(bào)警器、手動干粉滅火器組成。該系統(tǒng)帶有溫度傳感器，在溫度達(dá)到報(bào)警值，或者檢測到煙霧時(shí)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動聲光報(bào)警，提示進(jìn)行手動滅火。隔熱阻燃系統(tǒng)本集裝箱設(shè)計(jì)采用高品質(zhì)隔熱阻燃系統(tǒng)，全天候應(yīng)對使用現(xiàn)場的各種99情況。隔熱阻燃材料采用巖棉，既能夠保持集裝箱的溫度，又具有優(yōu)良的阻燃性能。電氣連鎖系統(tǒng)機(jī)械連鎖系統(tǒng)可由用戶手動屏蔽。安全逃生電池設(shè)備。逃生通道標(biāo)志使用圓形夜光方向牌貼于地上。逃生通道標(biāo)志如下圖所示。逃生示意圖如下圖所示。1010應(yīng)急系統(tǒng)由動環(huán)監(jiān)控模塊控制，當(dāng)動環(huán)監(jiān)控模塊完全失去電力時(shí)，應(yīng)急燈亮起。獨(dú)立供電系統(tǒng)1BMSBMS，向集中監(jiān)控系統(tǒng)上傳信息；同時(shí)照明燈正常工作，保證箱內(nèi)照明需求。濕度控制系統(tǒng)集裝箱為一個(gè)封閉的空間，如果內(nèi)外溫差較大，會在集裝箱內(nèi)部產(chǎn)生凝露，影響電氣的安全性，溫濕度傳感器監(jiān)控箱內(nèi)濕度，當(dāng)濕度超過80%，空調(diào)將啟動除濕功能，使箱內(nèi)濕度降至40%的安全范圍內(nèi)。排氫系統(tǒng)集裝箱內(nèi)鉛酸電池會泄露少量的氫氣，因此需要及時(shí)排出氫氣。排氫扇、所示。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案1111集裝箱監(jiān)控系統(tǒng)采用一體化監(jiān)控模塊監(jiān)控環(huán)境因素與安全狀況，包括溫度RS485BMS，BMSSCADA。動動動動動動動動動動動動動動動動動動動動485+動 動BMS動 動動 動 485-動動動動動動動動動動動動動動動動動動功能描述產(chǎn)生聲光告警BMS；220V220V啟應(yīng)急電源系統(tǒng)；，所有門關(guān)閉，照明燈滅。動環(huán)監(jiān)控模塊信號輸出功能。動環(huán)監(jiān)控箱內(nèi)部供電如下圖所示。1212動動環(huán)監(jiān)控箱控制模塊供電（輸入）控制模塊供電（輸入）一路DC24V1A(輸出)預(yù)留一路AC220V(或DC220V)（輸出）采集的信號為：箱內(nèi)數(shù)字溫濕度傳感器信號，煙霧傳感器信號，門禁信號傳感器動環(huán)監(jiān)控模塊器煙霧傳感器空調(diào)門禁信號I/OMCU氫氣傳感器I/O傳感器動環(huán)監(jiān)控模塊器煙霧傳感器空調(diào)門禁信號I/OMCU氫氣傳感器I/O排氫風(fēng)機(jī)箱外溫度傳加熱設(shè)備感器雷擊報(bào)警信4號8電源狀態(tài)信號5BMS空調(diào)狀態(tài)信號集裝箱溫控方案（35℃），將進(jìn)行溫度過高預(yù)警，預(yù)警信號通過聲光報(bào)警和遠(yuǎn)程報(bào)警的形式傳送；當(dāng)集裝箱內(nèi)部空氣溫度超過第二級設(shè)定值時(shí)（45℃），將從戶設(shè)置，出廠時(shí)，所有設(shè)備的初始設(shè)置值完全相同。集裝箱內(nèi)布置336只電池溫度傳感器，2只集裝箱內(nèi)溫度傳感器，1只外部1313溫度傳感器，15kw（采用半導(dǎo)體制冷元件，陶瓷制熱元件，總制熱功15kw，5kw）提供最佳的節(jié)能方案。3391如下：010℃，然后允許電池進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，即充放電狀態(tài)。正常運(yùn)行狀態(tài)模式當(dāng)集裝箱內(nèi)溫度低于5℃時(shí)啟動加熱當(dāng)集裝箱內(nèi)溫度高于30℃時(shí)，啟動制冷。溫控系統(tǒng)保持集裝箱內(nèi)溫度維持在 5~30℃。本系統(tǒng)選用的SC系列空調(diào)一體機(jī)是一款節(jié)能型空調(diào)，除了具備機(jī)房專用空調(diào)的高能效比、高顯熱比的節(jié)能效果外，還把自然冷源制冷（熱管系統(tǒng)）械制冷（壓縮機(jī)系統(tǒng)）4030015mm入口處，可以防止可能的大型異物進(jìn)入空調(diào)機(jī)組。在清潔狀況較差時(shí)清洗。型號為SC07-H1具體配置如下型號型號SC07-H1電壓（V）3~380V/50Hz機(jī)械制冷模式制冷量（kW）熱管冷卻模式顯熱制冷量425W/K機(jī)械制冷模式輸入功率（kW）熱管冷卻模式輸入功率（kW）1414機(jī)組最大功率（kW）最大電流FLA（A）加熱量(kW)加熱電流內(nèi)循環(huán)風(fēng)量高*寬*深（mm）重量（kg）

940002000*900*700220電池組串成組方案名稱 成組單采用2V1000Ah單體式膠體鉛酸蓄電池24

設(shè)備組成詳圖 容量2V1000Ah2KWh2V1000Ah電池簇 式膠體鉛酸

蓄電池簇

48V1000h48KWh1515配備一臺蓄電池監(jiān)控模塊。

蓄電池簇監(jiān)控單元電池組單

14串聯(lián)組成一組電池組單

電池組單元 672V/1000Ah元元，配備一臺蓄電池組控制單元

電池組控制單元

672kWh3

電池組單元儲能系統(tǒng)單元

臺雙極式單500KW構(gòu)成一組儲能單元，配備一臺直流配電柜。電池管理系統(tǒng)PCS

電柜BMUPCS

500KW/16167MW/28MWh

14500KW/儲能系統(tǒng)單元并聯(lián)構(gòu)成

儲能系統(tǒng)單元

7MW/儲能系統(tǒng)7MW/28MWh儲能系統(tǒng)

就地監(jiān)控系統(tǒng)500A，滿足系統(tǒng)運(yùn)行需500A。系統(tǒng)設(shè)計(jì)多級開關(guān)保護(hù)，方便接線及系統(tǒng)控制。電池組串內(nèi)部及組間連接方案連接件名稱電池間連接

圖片 材質(zhì)銅排外包絕緣護(hù)套電池簇間相連 銅排外包絕緣護(hù)套1717層間聯(lián)結(jié) 銅排外包絕緣護(hù)套通過絕緣端子固定于支架側(cè)邊電池組出線 固定于電池架側(cè)方的接線端子，外加絕緣護(hù)套。BMS系統(tǒng)電壓測試與均流線連結(jié)方案

采用專用卡件與套于蓄接時(shí)與銅排一同固定。BMU單元固定 采用鏍絲直接固定于電池簇支架一側(cè)系統(tǒng)拓?fù)鋱D的安全絕緣等級。BMS屏蔽層電纜。PCSPCSPCS1818蓄電池管理系統(tǒng)(BMS)BMSBMSSOCSOH1919系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖BMSESMU、ESGUBMMESMU(EnergyStorageSystemManagementBMMESMUESGUESGU(EnergyStorageBatteryGroupControlESGU14BMM(BatteryMonitoringModule)蓄電池組監(jiān)護(hù)模塊,該單元集電池運(yùn)行信每個(gè)模塊可以管理一簇）14BMM。BMSSOC聯(lián)動控制及優(yōu)化，靈活的模塊化設(shè)計(jì)。BMS電池監(jiān)測模塊該單元集電池運(yùn)行信息監(jiān)測采集、充電均衡管理、故障診斷等功能于一體。設(shè)202024RS485CAN實(shí)時(shí)報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)對電壓、溫度、電流的超限報(bào)警；在線自動定期（周期可設(shè)）測試蓄電池內(nèi)阻；RS485/CAN據(jù)和告警信息上送，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控蓄電池組的目的；采用模塊化設(shè)計(jì)，安裝、使用和維護(hù)方便，且模塊間相互隔離、可靠性高；產(chǎn)品具有蓄電池組在線均衡維護(hù)功能，可通過對單體蓄電池在線小電流充電，提高蓄電池組電壓一致性，達(dá)到延緩蓄電池失效的目的。儲能電池監(jiān)測模塊實(shí)物圖電池組控制模塊ESGUESGU漏電（絕緣）制整組電池的開斷，避免電池被過充、過放和過流。具體功能具備系統(tǒng)上電自檢功能，主要包括所有傳感器、系統(tǒng)狀態(tài)等；具備電池組端電壓、電流、溫度等檢測功能；具有電池正負(fù)極對機(jī)殼的絕緣檢測功能；具有管理主接觸器控制及主接觸器反饋信號檢測功能；2121異常報(bào)警及硬接點(diǎn)保護(hù)控制功能；具備CAN/RS485總線通訊功能。ESGUESMUPCSSOC一致。具體功能a.監(jiān)測顯示數(shù)據(jù)監(jiān)測顯示單體電池電壓數(shù)據(jù)。監(jiān)測顯示電流數(shù)據(jù)。b.報(bào)警功能通訊連接報(bào)警。溫度過高或者過低報(bào)警。單體電壓過高及過低報(bào)警。2222組端電壓過高或者過低報(bào)警。c.保護(hù)單體電壓過低或者過高保護(hù)。溫度過低或者過高保護(hù)。d.參數(shù)設(shè)置電池組安裝及運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置網(wǎng)絡(luò)通訊參數(shù)設(shè)置接口協(xié)議參數(shù)設(shè)置ESGU圖：儲能系統(tǒng)管理單元實(shí)物圖BMS1BMSPCSPCS的方式，與后臺監(jiān)控是以太網(wǎng)的方式，采用的通信協(xié)議都是Modbus（可選），BMSPCS間出現(xiàn)通信異常時(shí)，BMSBMS正常運(yùn)行。2BMSModbus可選具有高性能、高可靠性、實(shí)時(shí)性的通訊能力，具有多種錯(cuò)誤檢測方式，保證龐大2323數(shù)據(jù)量上傳及指令下發(fā)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。3BMS（RS485）和兩路硬接點(diǎn)兩種方式與PCS在電池組出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)及時(shí)停運(yùn)。BMS28MWh；14PCS2V/1000Ah3362V/1000Ah3MWh，336×2V×1000Ah×3＝；24，336336/24=1414×14＝；92％～95％，所以整個(gè)儲能的實(shí)際容量為×＝，架構(gòu)如下：2424儲能電站監(jiān)控中心儲能電站監(jiān)控中心光線以太網(wǎng)ModbusIEC104就地監(jiān)控系統(tǒng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)ESMU管理單元以太網(wǎng)/RS485PCS直流斷路器1直流斷路器2RS485/CAN...ESGU1-1接觸器ESGU1-2接觸器CAN/RS485熔斷器CAN/RS485熔斷器ESBMM1-1電池模塊1-1ESBMM2-1電池模塊2-1ESBMM1-2電池模塊1-2ESBMM2-2電池模塊2-2ESBMM1-3電池模塊1-3ESBMM2-3電池模塊2-3ESBMM1-4EBMM1-51-41-5…ESBMM2-4EBMM2-52-42-5ESBMM1-13電池模塊1-13ESBMM1-13電池模