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解决方案 | 三旺通信BMS工商储通信解决方案深度赋能多元化场景应用

日期:2023-08-11 阅读量:5

近年来,随着新能源汽车以及电化学储能行业的快速发展,锂电池在用户和工商业中的应用越来越多,特别是储能行业乘着国家和地方政策的密集风口,项目规模呈爆发式增长,随之而来不仅仅是行业机遇,还有电池安全性问题。2021年8月,国家发改委发布《电化学储能电子安全管理暂行办法》:“住建部要加强储能电子设计管理,组织开展储能电站设计与建筑安全相关标准制修订。建立储能电站安全监管平台,定期开展反事故工作”。电化学储能安全问题始终牵动着公众及用户的神经。


锂离子电池安全性问题的本质是电池的“热失控”,即到达一定的温度极限后,电池温度出现直线上升,进而发生燃烧爆炸的现象。电池过热、过充、内短路、碰撞等是引发电池“热失控”的几个关键因素,此外电池的过充、过放、过流、短路及超高温充放电等还会严重影响电池的性能。因此大规模的锂电池运行中,电池保护及电池管理系统(BMS)的应用是必不可少。

电池管理系统的设计可分为硬件和软件部分。硬件部分包括嵌入式采集电路、主控电路和均衡电路及电气设备的断路器、接触器等。其中电芯电压和温度采集的精度尤为重要,这是对电池进行保护动作的基本依据;软件部分包括电芯SOC、SOH的计算、电芯状态的智能化分析等。SOC和SOH值给电池的均衡提供了依据,其计算的精度影响了储能系统的均衡效率,而储能系统均衡的好坏决定了系统的循环寿命。因此,BMS的软硬件是一个相辅相成的系统性工程,需从顶层设计开始,充分考虑到每个细节才能成就一个高效可靠的电池管理系统。

三旺通信工商储BMS通信解决方案


基于多元场景的高效解决方案

工商业储能是分布式储能系统在用户侧的典型应用,其特点是距离分布式光伏电源端以及负荷中心较近,不仅可有效提升清洁能源的消纳率,还可有效减少电能的传输损耗,一定程度上可提高可再生能源利用率、降低电网平衡压力、提高系统安全稳定运行效率。


工商业储能系统包括电池系统、BMS、PCS、EMS、变压器、机架、连接线缆、汇流柜、防雷及接地系统、监控及报警系统等,其应用的本质是通过削峰填谷等实现峰谷套利,达到降本增效的目的。

三旺通信工商储BMS通信解决方案产品架构灵活、模块化设计、高精度采样,适用于工业园区、商业楼宇、基站、电动汽车充电站、医院、光储、风储等应用场景,更加贴合工商业储能用户需求。同时支持磷酸铁锂、钠离子等储能电芯材料,使储能系统更安全、更稳定可靠。

在工商储能柜网络通讯架构中,主要采用边缘网关设备,设备内嵌网口、光口、CAN、串口、IO等丰富接口类型,协助完成柜体内的BMS、PCS、动环、消防、空调、开关保护、HMI等设备信息的统一采集、预处理。多个储能柜的信息数据通过工业交换机进行汇聚,经由工业级4G/5G路由器的无线传输,与监控中心服务器进行数据交互,达到信息数据的及时传输。

其中,BMS作为电池簇管理系统,主要由BMU(电池管理单元)、BCMS(电池集群管理系统)组成,包含硬件、软件及配套调试部分。BMS通过Modbus TCP通信协议与边缘网关设备通信,进行功率控制、分合闸、获取运行数据、读取电芯数据、温度数据、告警保护、功率限制等,可对电池组提供过充、过放、过流、过温、欠温、短路及限流保护功能,还可提供充电过程中的电压均衡功能,以及通过后台软件进行参数配置和数据监控,具备与多种不同类型的PCS进行通讯及联合对储能系统进行智能化管理的功能。

配套应用产品


储能边缘计算网关


三旺通信推出四核架构工业物联网边缘计算智能网关应用于工商侧储能柜中,采集储能柜BMS、PCS、消防、动环、测控装置等数据信息,通过自身AI算力对前端数据信息进行分析、预处理,并对接第三方物联网/云平台,实现本地化与云端远程协同管理与控制。

(1)接口丰富,满足多元需求:该产品提供千兆电口、RS-232、RS-485、CAN等多种接口类型,采用导轨式或壁挂式安装方式,能满足不同应用现场的需求。

(2)边缘侧AI处理:产品具备边缘侧AI处理扩展能力,支持容器应用和多语言二次开发;拥有强大的边缘计算能力,能在物联网边缘节点实现数据优化、实时响应、敏捷连接、智能分析;能显著减少现场与中心端的数据流量,并避免云端运算能力遇到瓶颈;进一步优化网络架构,响应更安全、更速度,同时更智能化实现现场业务。

(3)适用严苛的工业场景:硬件采用无风扇、低功耗、宽温宽压设计,通过符合行业标准的严格测试,能够适应对EMC有严酷要求的工业现场环境,可广泛应用于储能、智慧杆、智慧管廊、智慧水务、智慧照明、智能电网、智能楼宇、公共安全、智能交通、智能物流、智能医疗、智能工厂、智能制造等智能领域。


储能行业相关标准的出台,从根本上将会促进储能产业的发展,储能产品的设计和运行也将走向更安全、标准化管理。未来,三旺通信将在储能热潮中,发挥自身行业优势,持续进行技术创新,为工商业储能场景提供更加优质、可靠的产品及解决方案。

作为各大行业的赋能者,三旺通信将在新能源领域持续创新,与行业生态圈伙伴携手共创,让世界更加低碳、美好!