11 Технические требования к системе управления батареями BMS
1. Требования безопасности
Защита от перезаряда: предотвращает превышение напряжения аккумулятора безопасного предела во время зарядки.
Защита от переразряда: предотвращает падение напряжения аккумулятора ниже безопасного предела во время разрядки.
Защита от короткого замыкания: мониторинг в реальном времени и быстрое отключение питания для предотвращения повреждений, вызванных короткими замыканиями.
Защита от перегрева: следите за температурой аккумулятора и принимайте соответствующие меры в случае перегрева (например, снижение мощности зарядки или отключение питания).
2. Требования к точности мониторинга
Мониторинг напряжения: измерение напряжения каждого элемента аккумулятора имеет высокую точность, обычно в пределах ± 1%.
Мониторинг тока: датчики тока обладают высокой способностью динамического реагирования и могут точно отслеживать токи зарядки и разрядки в режиме реального времени.
Мониторинг температуры: Для отслеживания изменений температуры аккумуляторной батареи требуется несколько датчиков температуры.
3. Требования к сбалансированному управлению
Стратегия балансировки. Внедряйте эффективные схемы балансировки (пассивные или активные), чтобы обеспечить согласованность количества электроэнергии между элементами аккумуляторной батареи.
Равновесная эффективность: потери энергии во время равновесного процесса должны быть сведены к минимуму, чтобы повысить общую эффективность системы.
4. Требования к коммуникации
Протокол связи: поддерживает несколько протоколов связи (таких как CAN, RS485, MODBUS и т. д.) для обмена данными с внешними устройствами (такими как зарядные устройства, инверторы и системы мониторинга).
Скорость передачи данных: Обеспечьте передачу данных в реальном времени и удовлетворите требования к скорости ответа.
5. Возможность обработки данных
Оценка состояния: оценка состояния заряда (SOC) и работоспособности (SOH) аккумулятора в реальном времени.
Запись и анализ данных. Благодаря функциям записи и анализа данных пользователи могут понять, как используются и работают аккумуляторы.
6. Возможность защиты от помех
Электромагнитная совместимость (ЭМС). Убедитесь, что BMS работает нормально в среде электромагнитных помех, избегая неправильной работы, вызванной помехами.
Водонепроницаемость и пыленепроницаемость. В некоторых приложениях BMS должна иметь определенные водонепроницаемые и пыленепроницаемые свойства, чтобы адаптироваться к суровым условиям.
7. Надежность и стабильность
Обнаружение неисправностей: возможность самодиагностики и обнаружения неисправностей, возможность своевременно выявлять неисправности и сообщать о них.
Механизм отказоустойчивости: в случае частичных сбоев система должна иметь возможность продолжать безопасно работать и снижать влияние на всю систему.
8. Совместимость и масштабируемость
Модульная конструкция: BMS должна иметь хорошую модульную конструкцию, которую можно легко расширять и модернизировать.
Поддерживаются несколько типов батарей: возможна совместимость с различными типами батарей (например, литий-ионными, свинцово-кислотными и т. д.).
9. Требования к пользовательскому интерфейсу
Дружественный пользовательский интерфейс: обеспечивает интуитивно понятный интерфейс отображения и управления, что делает его удобным для мониторинга и работы.
Функция сигнализации и подсказки: при возникновении нештатных ситуаций выдаются своевременные сигналы тревоги и подсказки, чтобы пользователи могли своевременно решить проблему.
10. Требования энергоэффективности
Оптимизация энергопотребления: энергопотребление самой BMS должно быть как можно более низким, чтобы повысить общую энергоэффективность и срок службы батареи.
Технические требования в совокупности составляют основу проектирования системы управления батареями, обеспечивая ее безопасную, эффективную и надежную работу в различных условиях работы. В ходе конкретного рабочего процесса необходимо вносить коррективы и оптимизации в соответствии с конкретными требованиями приложения и средой использования.
12 областей применения BMS
Новая система производства и хранения энергии: в области производства новой энергии, такой как солнечная энергия, энергия ветра и т. д., она обеспечивает безопасное и эффективное хранение и высвобождение электрической энергии, а также повышает эффективность использования энергии.
Система микросетей. В микросетях BMS служит одним из основных компонентов для оптимизации планирования и управления распределенной энергией, обеспечивая стабильную работу микросети.
Хранение энергии базовой станции мобильной связи: базовая станция мобильной связи обеспечивает поддержку резервного питания для обеспечения стабильной работы сети связи, а также обеспечивает критически важную гарантию электропитания в случае нестабильности электросети или отключения электроэнергии.
Домашняя система хранения энергии. В домашней системе хранения энергии используется оборудование для распределенной генерации энергии, такое как солнечные панели, для достижения самодостаточности в бытовом потреблении электроэнергии и управлении энергией.
Инфраструктура зарядки электромобилей. На зарядных станциях для электромобилей не только процесс зарядки безопасен, но и стабильность и производительность зарядки электросети также улучшаются за счет систем хранения энергии.
Промышленные приложения для хранения энергии. В промышленной сфере BMS используется в системах хранения энергии для снижения пикового энергопотребления, оптимизации счетов за электроэнергию и в качестве резервного источника питания.
Накопитель энергии сети и электростанции: используется на стороне сети для регулирования частоты, динамической адаптации к прерывистым источникам питания и изменениям нагрузки, а также в качестве резервного источника питания для сети.
13 Анализ рынка ЗГМ
Энергетическая ситуация на фоне «двойного углерода» способствовала быстрому росту рынка систем хранения энергии BMS, поскольку новая генерация энергии + централизованное хранение энергии в Китае, распределенное хранение энергии + зарядка имеют огромный спрос на системы хранения энергии. В настоящее время на рынке хранения энергии есть поставщики BMS, в том числе производители аккумуляторов, производители BMS для новых энергетических транспортных средств, производители ПКС и профессиональные интеграторы, а также компании, специализирующиеся на исследованиях и разработках BMS для хранения энергии. Ожидается, что установленная мощность китайской системы хранения энергии сохранит стабильную тенденцию роста в будущем, а рынки литиевых батарей и бытовых накопителей энергии, как ожидается, будут иметь совокупный годовой темп роста около 50% в ближайшие пять лет. .
Ожидается, что благодаря этой тенденции рынок систем хранения энергии BMS будет быстро расширяться с ежегодным совокупным темпом роста около 50% в течение следующих пяти лет и достигнет масштаба в десятки миллиардов юаней к 2027 году.
14 Текущее состояние и будущие тенденции BMS
Классификация производителей, занимающихся производством BMS
1. Производители автомобилей (конечные потребители)
Эти производители обладают доминирующими возможностями в области BMS для силовых аккумуляторов.
За рубежом: например, General Motors, Tesla и т. д.
Внутренние: такие как BYD, Huating Power и т. д.
2. Аккумуляторный завод
Включая производителей аккумуляторных элементов и производителей PACK.
Предприятия-представители: Samsung, CATL, Xinwangda, Desai Battery, Tuobang Co., Ltd., Beijing Plaid и др.
3. Профессиональный производитель BMS
Эти производители часто имеют многолетний опыт работы в области силовой электроники и имеют команды исследований и разработок с университетским или смежным опытом работы на предприятиях.
Предприятия-представители: Yineng Electronics, Hangzhou Gaote Electronics, Xieneng Technology, Sci Tech Electronics и др.
Статус рынка аккумуляторных батарей BMS
В отличие от аккумуляторной батареи BMS, которую возглавляют производители автомобилей, конечные пользователи аккумуляторных батарей еще не участвовали в исследованиях и производстве BMS. Рынок хранения энергии все еще находится на ранней стадии развития, и на нем отсутствуют важные игроки с абсолютными преимуществами, что оставляет место для развития заводам по производству аккумуляторов и производителям, ориентированным на BMS для хранения энергии.
Если рынок хранения энергии будет создан, он предоставит огромные возможности для игры производителям аккумуляторов и профессиональным производителям BMS и уменьшит конкурентное сопротивление.
Текущая ситуация с профессиональными производителями BMS
В настоящее время мало профессиональных производителей занимаются разработкой BMS для хранения энергии, в основном из-за сомнений рынка в будущем развитии систем хранения энергии. Многие производители приобретают BMS для электромобилей для аккумуляторных батарей, что указывает на то, что производители BMS для электромобилей могут стать важными поставщиками для проектов по накоплению энергии в будущем.
Направление развития стандартизации и модульности
В настоящее время отсутствуют унифицированные стандарты для BMS, предоставляемые различными поставщиками систем хранения энергии с разными конструкциями и определениями. Алгоритм SOX, технология балансировки и содержимое передаваемых данных, адаптированное к аккумулятору, могут различаться. Эта разница увеличивает затраты на применение и не способствует промышленному развитию. Поэтому стандартизация и модульность BMS станут важными направлениями развития в будущем.