1000kW2.6MWh储能系统BMS技术方案.docx

1、1000kW2.6MWh储能系统BMS技术方案1 .方案概述1.1 技术要求储能系统标称为IooOkW/2.6MWho1 .2系统参数额定功率：100OkW额定能量：2.6MWh电池直流电压应用范围：768V工况：储能电站系统布置要求：2 .系统组成电池系统由12个电池簇构成，每个电池簇由20个电池箱和1个高压箱组成，电池箱由3并12串目构成，系统容量为3.2VX95AhX3并X12串X20箱X12簇=2.6MWh）储能系统配置一套电池管理系统（三级BSMU总控）。BSMU用于整个系统内电池系统的数据处理、数设置、监测控制，同时和后台监控系统实现通信。每个电池簇配置一个高压控制箱（含二级主控B

2、CMU）,用于对该簇中各电池箱的BMU模块进行监项制，同时可控制该簇电气元件或汇流柜总开关，对储能系统进行保护。每个电池箱包含3并12串的95Ah单体磷酸铁锂电池，每个电池箱配置一个12串被动均衡管理单一级从控BMU从控），用于对该电池箱的电压、温度信息的数据采集和上传，以及对电池箱风扇进行制。3 .电池组BMS管理方案3.1 电池管理系统概述电池管理系统能够实现电池状态监视、运行控制、绝缘监测、均衡管理、保护报警及通讯功自通过对电池的状态的实时监测，保证系统的正常稳定安全运行；监测电池的一致性，通过均衡对目进行在线式维护，保证电池成组的使用效率及寿命。电池管理系统基础功能有：电流、电压和温度

3、采样、计算和校准、电芯均衡、热管理、系统关状况分析、充/放电控制、故障诊断、报警和安全保护、数据通讯、模拟量测量功能：实时测量电组串电压，充放电电流、温度和单体电堆端电压等参数。供货厂家应确保电池安全、可靠、稳定支保证电池使用寿命要求和满足对单体电池、电池组和电池组串的运行优化控制的要求来确定电池窄系统的具体测量量及测量量采样周期、采样精度等。电池系统运行报警功能：在电池系统运行出现过压、欠压、过流、高温、低温、漏电、通信手电池管理系统异常等状态时，并能显示、上报告警信息。电池系统保护功能：在电池系统运行时，如果电池的电压、电流、温度等模拟量出现超过安W护门限的情况时，电池管理系统应能够实现就

4、地故障隔离，将问题电池组串连运行，同时上报保力息。本地运行状态显示功能：电池管理系统应能够在本地对电池系统的各项运行状态进行显示，女统状态，模拟量信息，报警和保护信息等。事件及历史数据记录功能：电池管理系统应能够在本地对电池系统的各项事件及历史数据进彳储，记录不少于100O条事件及不少于10天的历史数据。3.2BMS控制策略在保证SOC精度的同时，在充放保护时采用多元化的保护策略，实际使用过程中采用过压、r过温等多重保护避免电池过充。系统中采用直流断路器、熔断器等保护器件，对系统形成多级保方在极大电流乃至短路时可以及时切断回路防止着火的发生。3.3BMS基本参数3.3.1电池管理被动均衡模块B

5、MUI2P产品介绍电池管理模块BMUI2P应用于储能电池管理系统，电池管理单元与电池紧密结合在一起，除了,体电池（电压、温度等）进行实时监测外，还具有被动均衡与热管理功能，并通过CAN总线接口与BC系统进行实时通讯。BMU可以通过外部电源24V为其提供工作电源，BMU可将采集到的电池电压、箱体温度等信息通CAN总线传输到电池管理控制模块BCMU。产品功能 电压采集：最大支持12串单体电池电压采集； 温度采集：最大支持15路温度采集； 均衡功能：采用被动均衡技术，均衡电流不小于100mA,可提高电池一致性，延长电池使用予 通过与BCMU的通信，接收管理单元下传的均衡启动指令及需要均衡的电池均衡状

6、态，启动土 当均衡功能异常时，包括硬件异常，无均衡电流等，上传报警信息； 具备2路24V输出DO接口，用于控制电池箱风扇； 通过CAN接口，可实现与其他模拟量采集模块的通讯，实现其他模拟量信息的获取； 均衡模块与上传模块的通讯方式为CAN通讯； 低功耗：支持采集部分低功耗工作模式； 采用模块化设计，安装、使用和维护方便，且模块间相互隔离、可靠性高； 体积小巧，便于现场安装。技术参数项目规格误差备注模块工作电源16V32V/无均衡时功耗2W电池检测串数12/温度检测点数15/单体电压检测范围05V5mV全工作温度范围内温度采集范围-401302NTC型，10K,-41度代表温度断线。包含温度传感

7、器误差。电池均衡原理被动均衡最大均衡电流100mA通信接口CAN/巡检周期100ms工作温度范围-4065CAN接口在线升级功能支持休眠功耗10u安装尺寸注：D整机尺寸公差0.5mm。2）重量：带底板：120g20g;3.3.2电池管理主控模块BCMUAlA产品介绍BCMU主要是对整组电池的运行信息收集，采集整组电池的各单体信息、总电压和电流，对电51出现的异常进行报警和保护；能根据安全处理规则的要求对电池组进行保护，确保电池系统的安4稳定运行，当电池严重过压、欠压、过流（短路）、漏电（绝缘）等异常故障情况出现时，电池组管小制单元控制整组电池的开断，避免电池被过充、过放和过流；同时BMU根据各

8、种信息进行综合判断挑选出需要进行均衡维护的单体电池发送均衡指令给BMlJ进行均衡。产品功能 具备系统上电自检功能，主要包括所有传感器、系统状态等； 具备电池组端电压、电流、温度等检测功能； 对BMU数据进行收集，同时转发数据。 具有电池正负极对机壳的绝缘检测功能； 具有管理主接触器控制及主接触器反馈信号检测功能； 异常报警及硬接点保护控制功能； 具备CAN总线通讯功能。技术参数技术参数额定规格误差备注模块工作电源功耗额定功耗：50KQ且3MQ20%温度检测信号-40oC-130oC2用于外部NTC温度传感器检测（支持2路），IOk温度传感器。外围唤醒WakeUpl信号输入接口24V/1路（支持

9、WakeUPl输入电压采集）外围唤醒WakeUp2信号输入接口24V1路（支持WDl检测2路无源，隔离，24VDC2路继电器控制6路2A/30VDC2A/30VDC4路（总正，预充，总负,风扇控制）2路（BCMU和PCS应至少采用2路干节点进行通讯，（一路用于PCS停机输入，一路用于PCS跳机输入，宜采用常开接点，闭合为有效状态，断开为无效状态）高边从控继电器输出路5A/30VDC5A/30VDC上电后控制从控继电器闭合。内部CAN通信接口1路CAN2.0,默认速率250Kbps,可配置500Kbps,内置120Q匹配电阻，带Can唤醒。PCSCAN通讯默认250K隔离can2单独隔离，其中c

10、an2和RS485共用1路电源。匹配电阻线束接线选择。BSMUCAN通讯Can3系统存在多个BCMU依据地址识别，匹配电阻线束接线选择。电源单独隔离。PCSRS485通信1路隔离，其中can2和RS485共用1路电源。防护等级无防水等级，接插件外壳等阻燃等级满足UL94-垂直VO要求Jl安装尺寸注：整机尺寸公差0.5mm。重量：292g20g:3.3.3储能总控模块BSMU产品介绍对BMU、BCMU上传的电池实时数据进行数值计算、性能分析、报警处理及记录存储，此外，可实现与PCS主机、储能调度监控系统等进行联动控制，根据输出功率要求及各组电池的SOC优化负布控制策略，保证所有电池组的总运行时间

11、趋于一致。产品功能 电池系统监测信息汇总； 电池系统整体策略控制； 电池系统SOC与SOH实时动态估算； BMS系统自检与故障诊断报警； 电池系统故障诊断报警； 各种异常及故障情况的安全保护； 与PCS、EMS等的其他设备进行通信； 数据存储、传输与处理； 强大的系统自检功能，保证系统自身的正常工作。技术参数参数描述电源电源输入为DC24V,带隔离液晶屏7寸（16:9）可触摸分辨率1024*600功耗3.7W31.6526.35DO继电器输芋量:8A277VACCAN信号2.5KM源3KV隔离,ESD4级，EFT3级RS4853KV隔离C4级,EFT3级RS2323KV隔离e输出，输4级，EF

12、T3级，其中1路debug口,1路带隔离5V电源EthernetESD4级,掉电检测CPU可以也M共电断开，超级电容可继续供电15秒CPUARMCorte-A8800MHzRAM512MDDR3SDRAMFIaSh存储8GEMMCEthernet2路RS4853路RS2322路DO4路DI4路CAN3路USB4路RTC实时时钟安装尺寸192.5安装尺寸3 .4系统架构本电池管理系统采用三级安全架构，依次为一级从控BMU,二级主控BCMIJ,三级总控BSMIJ。系统由一个电池箱构成，由一个12串被动均衡从控进行管理，系统共需要240个从控BMU,配置12台主控BCMU,总系统配置1台总控BSMU

13、4 .高压箱设计产品介绍储能系统高压控制箱（以下简称高压箱）是连接电池簇和PCS的高压回路管理单元，具有电池簇电压/电流采集、电气回路控制和保护等功能。设计充分考虑各元器件的电气特性、散热性能、安全性能及可操作维护性，空间布局合理，具有结构紧凑、配置灵落、安全可靠等特点。产品功能 支持DC1OooV或DC1500V系统； 支持AC220V供电； 支持对储能电池管理模块BMU的供电，供电功率 支持DC24V电源给电池箱风扇供电，满足电池簇热管理需求； 支持与BMU的CAN通信功能，实现电池簇信息的汇总和管理； 支持与电池管理系统总控BSMU的CAN通信功能，实现信息的交互； 支持与PCS的通信

14、控制和干接点控制，支持CAN通信和RS-485通信方式；支持电池簇的电压检测、电流检测和绝缘状态检测；高压箱电气原理图如下图:4M(220V(1.ll:输人食出装口BSMU总收0埃BMU从控模块PCS技术参数序号名称参数数量功能描述1隔离开关100A-3501电池簇回路手动分合2直流接触器100A-350A2电池簇回路自动分合3分流器100A-350A1电流测量4预充继电器20A1预充电控制5预充电阻200W/50Q16熔断器100A-350A1保护电池回路过流7开关电源150W450W24V1供电电源8主控模块1000V/1500V1电池簇控制管理模块9动力接插件100-350A4功率高压输入输出安装尺工5.单集装箱系统配置清单序号物品名称规格型号单位单系统用量备注1BMU一级从控BMU12P个240被动均衡，15路温度2BCMU二级主控BCMUF1A个12集成在高压箱内3BSMU三级总BSMUU1B个14高压箱KLH-150台12