11 Технічні вимоги до системи управління акумулятором BMS
1. Вимоги безпеки
Захист від перезаряду: запобігає перевищенню безпечної межі напруги акумулятора під час заряджання.
Захист від перерозряду: запобігає падінню напруги батареї нижче безпечної межі під час розряду.
Захист від короткого замикання: моніторинг у режимі реального часу та швидке відключення живлення для запобігання пошкодженню, спричиненому коротким замиканням.
Захист від перегріву: стежте за температурою акумулятора та вживайте відповідних заходів у разі перегріву (наприклад, зменшення потужності заряджання або відключення живлення).
2. Вимоги до точності моніторингу
Моніторинг напруги: вимірювання напруги кожного елемента батареї має високу точність, зазвичай в межах ± 1%.
Моніторинг струму: датчики струму мають високі можливості динамічного реагування та можуть точно контролювати струми зарядки та розрядки в режимі реального часу.
Контроль температури: для моніторингу змін температури акумуляторної батареї потрібні кілька датчиків температури.
3. Збалансовані вимоги до управління
Стратегія балансування: реалізуйте ефективні схеми балансування (пасивні чи активні), щоб забезпечити постійність кількості електроенергії між осередками акумулятора.
Рівноважна ефективність: втрати енергії під час рівноважного процесу повинні бути мінімізовані настільки, наскільки це можливо, щоб підвищити загальну ефективність системи.
4. Вимоги до спілкування
Протокол зв’язку: підтримує кілька протоколів зв’язку (таких як CAN, RS485, MODBUS тощо) для обміну даними із зовнішніми пристроями (такими як зарядні пристрої, інвертори та системи моніторингу).
Швидкість передачі даних: забезпечує передачу даних у реальному часі та відповідає вимогам щодо швидкості відповіді.
5. Можливість обробки даних
Оцінка стану: оцінка в режимі реального часу стану заряду (SOC) і справного стану (SOH) батареї.
Запис і аналіз даних: завдяки функціям запису та аналізу даних, це допомагає користувачам зрозуміти використання та продуктивність батарей.
6. Можливість захисту від перешкод
Електромагнітна сумісність (EMC): переконайтеся, що BMS працює нормально в середовищі електромагнітних перешкод, уникаючи неправильної роботи, спричиненої перешкодами.
Водонепроникність і пилонепроникність: у деяких сферах застосування система BMS повинна мати певні водонепроникні та пилонепроникні властивості, щоб адаптуватися до суворих умов.
7. Надійність і стабільність
Виявлення несправностей: здатність до самодіагностики та виявлення несправностей, здатність своєчасно виявляти та повідомляти про несправності.
Механізм відмовостійкості: у разі часткових збоїв система повинна мати можливість продовжувати безпечну роботу та зменшити вплив на систему в цілому.
8. Сумісність і масштабованість
Модульна конструкція: BMS повинна мати хорошу модульну конструкцію, яку легко розширювати та оновлювати.
Підтримується кілька типів батарей: можливість сумісності з різними типами батарей (такими як літій-іонні, свинцево-кислотні тощо).
9. Вимоги до інтерфейсу користувача
Дружній інтерфейс користувача: забезпечує інтуїтивно зрозумілий інтерфейс відображення та керування, що робить користувачам зручним контролювати та керувати.
Функція сигналізації та сповіщень: коли виникають нестандартні ситуації, своєчасно видаються сигнали тривоги та підказки, щоб користувачі могли своєчасно вирішити проблему.
10. Вимоги до енергоефективності
Оптимізація енергоспоживання: енергоспоживання самої BMS має бути якомога нижчим, щоб підвищити загальну енергоефективність і термін служби акумулятора.
Технічні вимоги разом утворюють основу конструкції системи керування батареєю, забезпечуючи її безпечну, ефективну та надійну роботу в різних робочих умовах. Під час конкретного робочого процесу необхідно внести коригування та оптимізацію відповідно до конкретних вимог програми та середовища використання.
12 Сфери застосування BMS
Нова система генерації та накопичення енергії: у сфері генерації нової енергії, такої як сонячна енергія, енергія вітру тощо, вона забезпечує безпечне та ефективне зберігання та вивільнення електричної енергії та покращує ефективність використання енергії.
Система мікромережі: у мікромережах BMS є одним із основних компонентів для оптимізації планування та управління розподіленою енергією, забезпечуючи стабільну роботу системи мікромережі.
Зберігання енергії базової станції мобільного зв’язку: базова станція мобільного зв’язку забезпечує підтримку резервного живлення для забезпечення стабільної роботи мережі зв’язку та забезпечує критичну гарантію електропостачання у разі нестабільності електромережі або відключення електроенергії.
Домашня система зберігання енергії: у домашній системі накопичення енергії обладнання для розподіленого виробництва електроенергії, наприклад сонячні батареї, використовується для досягнення самодостатності споживання електроенергії домогосподарствами та управління енергією.
Інфраструктура зарядки електромобілів: на зарядних станціях електромобілів не тільки безпечний процес заряджання, але й стабільність і продуктивність заряджання електромережі також покращуються завдяки системам накопичення енергії.
Промислові програми зберігання енергії. У промисловості BMS використовується в системах накопичення енергії для досягнення пікового споживання електроенергії, оптимізації рахунків за електроенергію та слугування резервним джерелом живлення.
Накопичувач енергії в мережі та електростанції: використовується на стороні мережі для регулювання частоти, динамічної адаптації до переривчастих джерел живлення та змін навантаження, а також як резервне джерело живлення для мережі.
13 Аналіз ринку BMS
Енергетична ситуація на тлі «подвійного вуглецю» сприяла швидкому зростанню ринку BMS накопичувачів енергії, оскільки нове виробництво енергії + централізоване зберігання енергії в Китаї, розподілене зберігання енергії + зарядні купи мають величезний попит на системи зберігання енергії. Зараз на ринку зберігання енергії є постачальники BMS, включаючи виробників акумуляторів, виробників BMS для нових транспортних засобів, що працюють на енергії, виробників PCS та професійних інтеграторів, а також компанії, що спеціалізуються на дослідженнях і розробці BMS для накопичення енергії. Очікується, що встановлена потужність китайської системи накопичення енергії зберігатиме стабільну тенденцію до зростання в майбутньому, а ринки накопичувачів енергії на літієвих батареях і побутових накопичувачів енергії матимуть сукупний річний темп зростання приблизно на 50% протягом наступних п’яти років. .
Керуючись цією тенденцією, очікується, що ринок накопичувачів енергії BMS буде швидко розширюватися з річними темпами зростання приблизно на 50% протягом наступних п’яти років і досягне масштабу в десятки мільярдів юанів до 2027 року.
14 Поточний стан і майбутні тенденції BMS
Класифікація виробників, які беруть участь у виготовленні BMS
1. Виробники автомобілів (кінцеві користувачі)
Ці виробники володіють домінуючими можливостями в BMS для акумуляторних батарей.
За кордоном: такі як General Motors, Tesla тощо.
Внутрішні: такі як BYD, Huating Power тощо.
2. Акумуляторний завод
Включно з виробниками елементів живлення та виробниками PACK.
Представницькі підприємства: Samsung, CATL, Xinwangda, Desai Battery, Tuobang Co., Ltd., Beijing Plaid та ін.
3. Професійний виробник BMS
Ці виробники часто мають багаторічний досвід роботи в технологіях силової електроніки та мають команди дослідників і розробників з університетським або пов’язаним підприємством.
Представницькі підприємства: Yineng Electronics, Hangzhou Gaote Electronics, Xieneng Technology, Sci Tech Electronics та ін.
Статус ринку BMS акумулятора для накопичення енергії
На відміну від акумуляторної батареї BMS, яку очолюють виробники автомобілів, кінцеві користувачі акумуляторних батарей ще не брали участі в дослідженнях і виробництві BMS. Ринок накопичувачів енергії все ще перебуває на початковій стадії, і йому бракує важливих гравців з абсолютними перевагами, залишаючи простір для розвитку заводам із виробництва акумуляторів і виробникам, які зосереджуються на BMS для зберігання енергії.
Якщо ринок накопичувачів енергії буде створено, це надасть широкі можливості для виробництва акумуляторів і професійних виробників BMS для гри та меншого конкурентного опору.
Поточна ситуація професійних виробників BMS
Наразі мало професійних виробників зосереджуються на розробці BMS накопичувачів енергії, головним чином через сумніви ринку щодо майбутнього розвитку накопичувачів енергії. Багато виробників купують BMS електромобілів для акумуляторів накопичувачів енергії, що вказує на те, що виробники BMS електромобілів можуть стати важливими постачальниками для проектів зберігання енергії в майбутньому.
Напрямок розвитку стандартизації та модульності
Наразі існує відсутність уніфікованих стандартів для BMS, що надаються різними постачальниками систем накопичення енергії з різними дизайнами та визначеннями. Алгоритм SOX, технологія балансування та вміст комунікаційних даних, адаптований до акумулятора, можуть відрізнятися. Ця різниця збільшує витрати на застосування та не сприяє промисловому розвитку. Тому стандартизація та модульність BMS будуть важливими напрямками розвитку в майбутньому.