儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)方案儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)方案一、電池及電池管理系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)概要聯(lián)數(shù)量高達(dá)425本項(xiàng)目串同時(shí)將同這種不均衡性也會(huì)導(dǎo)致成組環(huán)壽命的大大下降。本方案的設(shè)計(jì)主要技術(shù)特點(diǎn)：90%件自動(dòng)找出落后電池與故障電池，在單體電池小于同組電池平均值的1)一、電池及電池管理系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)概要聯(lián)數(shù)量高達(dá)425本項(xiàng)目串同時(shí)將同這種不均衡性也會(huì)導(dǎo)致成組環(huán)壽命的大大下降。本方案的設(shè)計(jì)主要技術(shù)特點(diǎn)：90%件自動(dòng)找出落后電池與故障電池，在單體電池小于同組電池平均值的1)0H換建議。并通過系統(tǒng)軟2)選用最優(yōu)質(zhì)品牌電池供應(yīng)商，降低單體電池的不一致性。3)提供一定的均衡電流，降低浮充階段由于電池一致性導(dǎo)致的不均衡充電。及落后電池自動(dòng)檢出，大大降低對(duì)維護(hù)人員的技術(shù)要求。4)8500只電池，故障全自動(dòng)化管理模式，通過一套系統(tǒng)、一個(gè)屏幕管理所有組脫離母線后的維修維護(hù)提供方便。每組電池設(shè)置中控模塊，提供 7吋顯示屏顯示電池狀況及故障位置，為電池5)6)3級(jí)架構(gòu)：BMU單元負(fù)責(zé)電池模組（16個(gè)電池）的檢測(cè)與均衡中控模塊負(fù)責(zé)電池組（16x26+9=425 只電池）27個(gè)BMU單元的數(shù)據(jù)收集整理、計(jì)算、控制，負(fù)責(zé)與PCS和總控臺(tái)交換數(shù)據(jù)及控制命令?？偪嘏_(tái)負(fù)責(zé)收集20個(gè)中控模塊由一臺(tái)服務(wù)器及交換機(jī)和系統(tǒng)軟件組成，（8500只電池）的數(shù)據(jù)，根據(jù)大數(shù)據(jù)的處理結(jié)果，形成警告、報(bào)警、維護(hù)等命令。負(fù)責(zé)與上級(jí)系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，提供遠(yuǎn)程監(jiān)控模式。系統(tǒng)原理框圖25.5MWh5MW20KV主干電網(wǎng)原理框圖儲(chǔ)能電池組、儲(chǔ)能逆變器及升壓變系統(tǒng)組成的儲(chǔ)能電池計(jì)劃采用鉛炭電池，規(guī)格為 系統(tǒng)原理框圖25.5MWh5MW20KV主干電網(wǎng)原理框圖儲(chǔ)能電池組、儲(chǔ)能逆變器及升壓變系統(tǒng)組成的儲(chǔ)能電池計(jì)劃采用鉛炭電池，規(guī)格為 每425節(jié)蓄電池串聯(lián)組成系統(tǒng)電壓為DC850V的蓄電池組，單組蓄電池組儲(chǔ)存電能為共20組蓄電池組共25.5MWh。1.275MWh，本項(xiàng)目直流配電：兩組蓄電池組出線接入 1臺(tái)直流配電柜，在直流配電柜的直流母線上匯流，直流配電柜出線接入 1臺(tái)1MW儲(chǔ)能逆變器。儲(chǔ)能逆變器：通過整流器對(duì)輸入電源進(jìn)行 AC/DC變換給電池充電，儲(chǔ)能逆變器可雙向運(yùn)行：電池放電時(shí)通過整流器進(jìn)行 變換給電網(wǎng)提供能量。項(xiàng)目配置了10臺(tái)儲(chǔ)能逆變器，接線方案如下：10通過整流器對(duì)輸入電源進(jìn)行 AC/DC變換給電池充電，儲(chǔ)能逆變器可雙向運(yùn)行：電池放電時(shí)通過整流器進(jìn)行 變換給電網(wǎng)提供能量。項(xiàng)目配置了10臺(tái)儲(chǔ)能逆變器，接線方案如下：10臺(tái)儲(chǔ)能逆變器，每2臺(tái)出線分別接入一臺(tái)雙分裂升壓變壓器將逆變器AC540V20KV母線。輸出2.1電池管理系統(tǒng) BMS原理圖2.2電池組內(nèi)部管理系統(tǒng)原理圖三、BMU電池管理單元BMU主要提供電池電壓監(jiān)控及報(bào)警，電池組溫度監(jiān)控及報(bào)警，電池電量均衡等BMU1516節(jié)串聯(lián)電池單元，根據(jù)電池組成方式不同，被監(jiān)控電池單元可以是一個(gè)大容量電池單體，合體。也可以是多個(gè)中小容量電池并聯(lián)的組3.1、BMU外觀圖BMU外觀圖3.2、BMU規(guī)格參數(shù)LS15/16BMU磷酸鐵鋰、三元鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰、鉛酸、鉛炭電池三、BMU電池管理單元BMU主要提供電池電壓監(jiān)控及報(bào)警，電池組溫度監(jiān)控及報(bào)警，電池電量均衡等BMU1516節(jié)串聯(lián)電池單元，根據(jù)電池組成方式不同，被監(jiān)控電池單元可以是一個(gè)大容量電池單體，合體。也可以是多個(gè)中小容量電池并聯(lián)的組3.1、BMU外觀圖BMU外觀圖3.2、BMU規(guī)格參數(shù)LS15/16BMU磷酸鐵鋰、三元鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰、鉛酸、鉛炭電池15節(jié)/16節(jié)BMU型號(hào)電池規(guī)格電池串?dāng)?shù)供電由BMS控制柜取電電阻被動(dòng)式均衡300mA12VDC電源,電池模塊機(jī)箱散熱風(fēng)扇由BMU從本模塊均衡類型均衡電流檢測(cè)點(diǎn)數(shù)檢測(cè)范圍精檢測(cè)精度檢測(cè)范圍充電模式1-8點(diǎn)±℃-40~100℃±10mV0~4.5V<5mA<5mA<1mARS485溫度采樣電度壓采樣自耗電通信要求中控模塊BMS板與電源模塊、控制電路、通信電路、電流檢測(cè)等設(shè)備構(gòu)成獨(dú)立的中控模塊，帶有7吋獨(dú)立顯示屏，便于安裝維護(hù)與調(diào)試。機(jī)箱為機(jī)柜安裝或獨(dú)立安裝。4U標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，嵌入BMS電池組管理系統(tǒng)（BatteryManagement中控模塊BMS板與電源模塊、控制電路、通信電路、電流檢測(cè)等設(shè)備構(gòu)成獨(dú)立的中控模塊，帶有7吋獨(dú)立顯示屏，便于安裝維護(hù)與調(diào)試。機(jī)箱為機(jī)柜安裝或獨(dú)立安裝。4U標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，嵌入BMS電池組管理系統(tǒng)（BatteryManagement負(fù)責(zé)管理一個(gè)成組電池模塊串（2-32只），負(fù)責(zé)與交換能量與控制信息。4.1不含斷路器開關(guān))藍(lán)鋰中控模塊外觀圖4.2板圖片芯片外觀4.3板規(guī)格參數(shù)LS-BMS15/1632個(gè)±（A可選）1%100mS、、ETHERNETx112VDC，高壓隔離電源<3WBMS板型號(hào)最大BMU電流采樣范圍通信接口4.3板規(guī)格參數(shù)LS-BMS15/1632個(gè)±（A可選）1%100mS、、ETHERNETx112VDC，高壓隔離電源<3WBMS板型號(hào)最大BMU電流采樣范圍通信接口BMS供電BMS功耗4.4板主機(jī)接口定義接口接口描述功能描述BMS通過CAN總線與下轄BMU線束定義屏蔽差分雙絞絕緣,Open5口CAN1500Kbps,同時(shí)能及時(shí)接收BMU上報(bào)的告警信息屏蔽差分雙絞線，1KV絕緣，使用Open5接口BMS板通過CAN總線與PCS通信交換控制命令與數(shù)據(jù)也可用于與CAN2500Kbps總控模塊)池組電壓和溫度信息 電流信息,各種告同時(shí)接收配置命令.BMSS下發(fā)的各種RS4859.6～115.2Kbps通信交換控制命令與數(shù)據(jù)屏蔽差分雙絞線，1KV絕緣屏蔽差分雙絞線，1KV絕緣ETHERNET用于與總控模塊)網(wǎng)線電池組電壓和溫度信息 電流信各種告警信息 ,同時(shí)接收 BMSS下發(fā)的各種配置命為BMS提供電源,最小1mm2銅芯線，1KV絕緣212VDC電源，與電池組直流隔離。BMS電源線4.5系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)及功能介紹系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)BMS技術(shù)指標(biāo)表序號(hào)1項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)備注可選配低壓輸入模塊單個(gè)BMSDC200-1000V≤1.5W±10mV±℃≤±1%≤200ms≤4.5系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)及功能介紹系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)BMS技術(shù)指標(biāo)表序號(hào)1項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)備注可選配低壓輸入模塊單個(gè)BMSDC200-1000V≤1.5W±10mV±℃≤±1%≤200ms≤200ms≤200ms有≤10%過充、過放超溫、短路等保護(hù)CAN2.0（RS485可選）、ModbusrtuEthernet（Modbustcp）≥10000條天工作電源單裝置功耗電流采集精度電壓采集周期兩次SOC測(cè)量誤差保護(hù)包括BMS內(nèi)部通信方式與通信方式與歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)2345678910111213141516霍爾傳感器被動(dòng)式均衡運(yùn)行環(huán)境參數(shù)海拔高度安裝地點(diǎn)工作溫度范圍工作溫度范圍≤4500m室內(nèi), 凝露4.6系統(tǒng)功能介紹1)均衡功能，防止電池芯之間的不平衡現(xiàn)象，維護(hù)電池組容量，延長(zhǎng)電池組壽命；單體電池電壓檢測(cè)，提供準(zhǔn)確過充過放保護(hù)電壓測(cè)量，同時(shí)為均衡控制策略提2)供可靠依據(jù)；3)4)溫度場(chǎng)不均勻性，提高電池組壽命；針對(duì)每個(gè)電池組串進(jìn)行分布式 估量支持針對(duì)每個(gè)電池組串的功率控制，有效的提高電池系統(tǒng)單元的可用容量和使用壽命；估計(jì)算法提供基礎(chǔ)，同時(shí)有效防止充放電電流5)過大，損傷電池壽命；6)容量需求；7)8)CAN2.0高速總線，數(shù)據(jù)信息反饋高效及時(shí)；系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸采用, 太網(wǎng)，等。提供多路高速通信接口與外圍設(shè)備互聯(lián)，包括本系統(tǒng)主要功能列表如下：1)電池模擬量高精度監(jiān)測(cè)及上報(bào)功能包括電池組串實(shí)時(shí)電壓檢測(cè)，電池組串充放電電流檢測(cè)，單體電池端電壓檢測(cè)，電池組多點(diǎn)溫度檢測(cè)，電池組串漏電監(jiān)測(cè)。2)電池系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)警、報(bào)警本地顯示及上報(bào)功能包括電池系統(tǒng)過壓告警，電池系統(tǒng)欠壓告警，電池系統(tǒng)過流告警，電池系統(tǒng)高溫告警，電池系統(tǒng)低溫告警，電池系統(tǒng)漏電告警，電池管理系統(tǒng)通信異常告警，電池管理系統(tǒng)內(nèi)部異常告警。3)電池系統(tǒng)保護(hù)功能電池管理系統(tǒng)在電池系統(tǒng)出現(xiàn)電壓、電流、溫度等模及上級(jí)管理軟件交換命令對(duì)擬量出現(xiàn)超過安全保護(hù)門限的情況時(shí)，問題電池組進(jìn)行故障隔離，將問題電池組退出運(yùn)行，同時(shí)上報(bào)保護(hù)信息，并在本地進(jìn)行顯示。4)自診斷功能本電池管理系統(tǒng)具備自診斷功能，在電池管理系統(tǒng)內(nèi)部通信過大，損傷電池壽命；6)容量需求；7)8)CAN2.0高速總線，數(shù)據(jù)信息反饋高效及時(shí)；系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸采用, 太網(wǎng)，等。提供多路高速通信接口與外圍設(shè)備互聯(lián)，包括本系統(tǒng)主要功能列表如下：1)電池模擬量高精度監(jiān)測(cè)及上報(bào)功能包括電池組串實(shí)時(shí)電壓檢測(cè)，電池組串充放電電流檢測(cè)，單體電池端電壓檢測(cè)，電池組多點(diǎn)溫度檢測(cè)，電池組串漏電監(jiān)測(cè)。2)電池系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)警、報(bào)警本地顯示及上報(bào)功能包括電池系統(tǒng)過壓告警，電池系統(tǒng)欠壓告警，電池系統(tǒng)過流告警，電池系統(tǒng)高溫告警，電池系統(tǒng)低溫告警，電池系統(tǒng)漏電告警，電池管理系統(tǒng)通信異常告警，電池管理系統(tǒng)內(nèi)部異常告警。3)電池系統(tǒng)保護(hù)功能電池管理系統(tǒng)在電池系統(tǒng)出現(xiàn)電壓、電流、溫度等模及上級(jí)管理軟件交換命令對(duì)擬量出現(xiàn)超過安全保護(hù)門限的情況時(shí)，問題電池組進(jìn)行故障隔離，將問題電池組退出運(yùn)行，同時(shí)上報(bào)保護(hù)信息，并在本地進(jìn)行顯示。4)自診斷功能本電池管理系統(tǒng)具備自診斷功能，在電池管理系統(tǒng)內(nèi)部通信或與外部通信出現(xiàn)中斷故障時(shí)，能夠上報(bào)通信中斷告警；另外，針對(duì)模擬量采集異常等其他異常也具備故障自診斷、功能。本地顯示和上報(bào)就地監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的5)均衡功能本電池管理系統(tǒng)具備均衡功能，通過高效的均衡策略能夠很好得維護(hù)電池組的一致性。6)運(yùn)行參數(shù)設(shè)定功能本電池管理系統(tǒng)提供本地和遠(yuǎn)程兩種方式對(duì)電池管理系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行修改，并提供修改授權(quán)密碼驗(yàn)證功能。本地參數(shù)修改在電池管理系統(tǒng)本地觸摸屏上完成，遠(yuǎn)程參數(shù)修改可通過光纖以太網(wǎng)通信完成，電池管理系統(tǒng)提供參數(shù)修改使用的通信規(guī)約及命令字格式。參定項(xiàng)目包括：電池運(yùn)行最高溫度電池組串短路保護(hù)門限電池短時(shí)溫升過快門限本地運(yùn)行狀態(tài)顯示功能本電池管理系統(tǒng)能夠在本地對(duì)電池系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示，包括：系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示電池單體電壓 /溫度查詢及顯電池組電壓/溫度查詢及顯示電池組串電流 查詢及顯示告警信息顯示數(shù)設(shè)7)保護(hù)信息顯示其他異常信息顯示事件及歷史數(shù)據(jù)記錄功能本電池管理系統(tǒng)能夠在本地對(duì)電池系統(tǒng)的各項(xiàng)事件及歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，錄超過10000條事件及最少30天的歷史數(shù)據(jù)。8)記9)電池系統(tǒng)容量標(biāo)定及保護(hù)信息顯示其他異常信息顯示事件及歷史數(shù)據(jù)記錄功能本電池管理系統(tǒng)能夠在本地對(duì)電池系統(tǒng)的各項(xiàng)事件及歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行