11 Requisits tècnics del sistema de gestió de bateries BMS
1. Requisits de seguretat
Protecció de sobrecàrrega: evita que la tensió de la bateria superi el límit de seguretat durant la càrrega.
Protecció de sobredescàrrega: evita que la tensió de la bateria caigui per sota del límit de seguretat durant la descàrrega.
Protecció contra curtcircuits: monitorització en temps real i tall ràpid d'alimentació per evitar danys causats per curtcircuits.
Protecció de sobretemperatura: controleu la temperatura de la bateria i preneu les mesures corresponents en cas de sobreescalfament (com ara reduir la potència de càrrega o tallar l'energia).
2. Requisits de precisió del seguiment
Monitorització de la tensió: la mesura de la tensió de cada cèl·lula de la bateria té una alta precisió, normalment dins del ± 1%.
Monitorització de corrent: els sensors de corrent tenen una gran capacitat de resposta dinàmica i poden controlar amb precisió els corrents de càrrega i descàrrega en temps real.
Monitorització de la temperatura: es necessiten diversos sensors de temperatura per controlar els canvis de temperatura de la bateria.
3. Requisits de gestió equilibrada
Estratègia d'equilibri: implementar esquemes d'equilibri efectius (passius o actius) per garantir la coherència de la quantitat d'electricitat entre les cèl·lules de la bateria.
Eficiència d'equilibri: la pèrdua d'energia durant el procés d'equilibri s'ha de minimitzar tant com sigui possible per millorar l'eficiència global del sistema.
4. Requisits de comunicació
Protocol de comunicació: Admet múltiples protocols de comunicació (com ara CAN, RS485, MODBUS, etc.) per a l'intercanvi de dades amb dispositius externs (com ara carregadors, inversors i sistemes de monitorització).
Velocitat de transmissió de dades: garanteix la transmissió de dades en temps real i compleix els requisits de velocitat de resposta.
5. Capacitat de tractament de dades
Estimació de l'estat: estimació en temps real de l'estat de càrrega (SOC) i de l'estat de salut (SOH) de la bateria.
Enregistrament i anàlisi de dades: amb les funcions d'enregistrament i anàlisi de dades, ajuda els usuaris a entendre l'ús i el rendiment de les bateries.
6. Capacitat anti-interferència
Compatibilitat electromagnètica (EMC): Assegureu-vos que el BMS funcioni amb normalitat en un entorn d'interferències electromagnètiques, evitant el mal funcionament causat per les interferències.
Impermeable i resistent a la pols: en algunes aplicacions, el BMS ha de tenir certes capacitats impermeables i a prova de pols per adaptar-se a entorns durs.
7. Fiabilitat i estabilitat
Detecció d'avaries: capaç d'autodiagnòstic i detecció d'avaries, capaç d'identificar i informar d'avaries de manera oportuna.
Mecanisme de tolerància a errors: en cas de fallades parcials, el sistema hauria de poder continuar treballant de manera segura i reduir l'impacte en el sistema global.
8. Compatibilitat i escalabilitat
Disseny modular: BMS hauria de tenir un bon disseny modular que sigui fàcil d'ampliar i actualitzar.
S'admeten diversos tipus de bateries: poden ser compatibles amb diferents tipus de bateries (com ara ions de liti, plom-àcid, etc.).
9. Requisits de la interfície d'usuari
Interfície d'usuari amigable: proporciona una interfície d'operació i visualització intuïtiva, cosa que fa que sigui convenient per als usuaris supervisar i operar.
Funció d'alarma i indicació: quan es produeixen situacions anormals, s'emeten alarmes i avisos oportuns per garantir que els usuaris puguin gestionar el problema de manera oportuna.
10. Requisits d'eficiència energètica
Optimització del consum d'energia: el consum d'energia del propi BMS ha de ser el més baix possible per millorar l'eficiència energètica global i la durada de la bateria.
Els requisits tècnics conjuntament formen la base de disseny del sistema de gestió de bateries, garantint el seu funcionament segur, eficient i fiable en diverses condicions de treball. Durant el procés d'operació específic, cal fer ajustos i optimitzacions segons els requisits específics de l'aplicació i l'entorn d'ús.
12 Àrees d'aplicació de BMS
Nou sistema de generació d'energia i emmagatzematge d'energia: en el camp de la nova generació d'energia, com ara l'energia solar, l'energia eòlica, etc., garanteix l'emmagatzematge i l'alliberament segurs i eficients d'energia elèctrica i millora l'eficiència d'utilització de l'energia.
Sistema de microxarxes: a les microxarxes, BMS serveix com un dels components bàsics per optimitzar la programació i gestió de l'energia distribuïda, assegurant el funcionament estable del sistema de microxarxes.
Emmagatzematge d'energia de l'estació base de comunicacions mòbils: l'estació base de comunicacions mòbils proporciona suport d'energia de seguretat per garantir el funcionament estable de la xarxa de comunicacions i proporciona una garantia d'alimentació crítica en cas d'inestabilitat de la xarxa elèctrica o tall d'alimentació.
Sistema d'emmagatzematge d'energia domèstic: al sistema d'emmagatzematge d'energia domèstic, s'utilitzen equips de generació d'energia distribuïda, com ara plaques solars, per aconseguir l'autosuficiència en el consum d'electricitat de la llar i la gestió de l'energia.
Infraestructura de càrrega de vehicles elèctrics: a les estacions de recàrrega de vehicles elèctrics, no només el procés de càrrega és segur, sinó que també es millora l'estabilitat i el rendiment de càrrega de la xarxa elèctrica mitjançant sistemes d'emmagatzematge d'energia.
Aplicacions d'emmagatzematge d'energia industrial: en l'àmbit industrial, el BMS s'utilitza en sistemes d'emmagatzematge d'energia per aconseguir l'afaitat màxim de l'electricitat, optimitzar les factures d'electricitat i servir com a font d'energia de reserva.
Emmagatzematge d'energia de la xarxa i de la central elèctrica: s'utilitza al costat de la xarxa per a la regulació de la freqüència, l'adaptació dinàmica a les fonts d'energia intermitents i els canvis de càrrega, i com a font d'energia de reserva per a la xarxa.
13 Anàlisi de mercat de BMS
La situació energètica sota el rerefons del "doble carboni" ha promogut el ràpid creixement del mercat BMS d'emmagatzematge d'energia, ja que la nova generació d'energia + emmagatzematge centralitzat d'energia de la Xina, emmagatzematge d'energia distribuït + piles de càrrega tenen una gran demanda de sistemes d'emmagatzematge d'energia. Actualment, hi ha proveïdors de BMS al mercat d'emmagatzematge d'energia, inclosos fabricants de bateries, fabricants de BMS de nous vehicles d'energia, fabricants de PCS i integradors professionals, així com empreses especialitzades en la investigació i desenvolupament de BMS d'emmagatzematge d'energia. S'espera que la capacitat instal·lada del sistema d'emmagatzematge d'energia de la Xina mantingui una tendència de creixement estable en el futur, i s'espera que els mercats d'emmagatzematge d'energia de bateries de liti i emmagatzematge d'energia domèstica tinguin una taxa de creixement anual composta d'al voltant del 50% en els propers cinc anys. .
Impulsat per aquesta tendència, s'espera que el mercat de BMS d'emmagatzematge d'energia s'expandeixi ràpidament a una taxa de creixement composta anualitzada d'aproximadament el 50% en els propers cinc anys i assoleixi una escala de desenes de milers de milions de iuans el 2027.
14 Estat actual i tendències futures de BMS
Classificació dels fabricants implicats en la fabricació de BMS
1. Fabricants d'automòbils (usuaris finals)
Aquests fabricants tenen capacitats dominants en el BMS de bateries d'alimentació.
A l'estranger: com General Motors, Tesla, etc.
Domèstic: com ara BYD, Huating Power, etc.
2. Fàbrica de bateries
Inclou fabricants de cèl·lules de bateries i fabricants de PACK.
Empreses representatives: Samsung, CATL, Xinwangda, Desai Battery, Tuobang Co., Ltd., Beijing Plaid, etc.
3. Fabricant professional de BMS
Aquests fabricants solen tenir anys d'experiència en tecnologia d'electrònica de potència i tenen equips de recerca i desenvolupament amb antecedents universitaris o empresarials relacionats.
Empreses representatives: Yineng Electronics, Hangzhou Gaote Electronics, Xieneng Technology, Sci Tech Electronics, etc.
Estat del mercat de la bateria d'emmagatzematge d'energia BMS
A diferència de la bateria d'energia BMS, que està liderada pels fabricants d'automòbils, els usuaris finals de bateries d'emmagatzematge d'energia encara no han participat en la investigació i fabricació de BMS. El mercat d'emmagatzematge d'energia encara es troba en les seves primeres etapes i no té actors importants amb avantatges absoluts, deixant espai per al desenvolupament per a les fàbriques de bateries i els fabricants centrats en l'emmagatzematge d'energia BMS.
Si s'estableix el mercat d'emmagatzematge d'energia, oferirà grans oportunitats per a les fàbriques de bateries i els fabricants professionals de BMS per jugar i menys resistència competitiva.
La situació actual dels fabricants professionals de BMS
Actualment hi ha pocs fabricants professionals centrats en el desenvolupament de BMS d'emmagatzematge d'energia, principalment a causa dels dubtes del mercat sobre el desenvolupament futur de l'emmagatzematge d'energia. Molts fabricants compren BMS de vehicles elèctrics per a bateries d'emmagatzematge d'energia, cosa que indica que els fabricants de BMS de vehicles elèctrics poden esdevenir proveïdors importants per a projectes d'emmagatzematge d'energia en el futur.
Direcció de desenvolupament d'estandardització i modularització
Actualment, hi ha una manca d'estàndards unificats per a BMS proporcionats per diversos proveïdors de sistemes d'emmagatzematge d'energia, amb diferents dissenys i definicions. L'algoritme SOX, la tecnologia d'equilibri i el contingut de dades de comunicació adaptat a la bateria poden variar. Aquesta diferència augmenta els costos d'aplicació i no afavoreix el desenvolupament industrial. Per tant, l'estandardització i la modularització de BMS seran direccions de desenvolupament importants en el futur.