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深耕安全
清安BMS 2.0新品發(fā)布
清安持續(xù)在產(chǎn)品安全、高效上探索，近日，重磅推出新一代儲(chǔ)能BMS 2.0，是電池管理體制上的一次革新，為儲(chǔ)能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行注入新動(dòng)能。
清安BMS 2.0針對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)聚焦電池精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)、強(qiáng)化安全管理，基于全新架構(gòu)、阻抗監(jiān)測(cè)與熱失控早期預(yù)警技術(shù)，打造了一款具有高精度狀態(tài)估計(jì)、更全面的電池參數(shù)監(jiān)控、更高安全等級(jí)的產(chǎn)品，為電池管理提供更有效的數(shù)據(jù)服務(wù)和智能診斷，確保電池運(yùn)行在最佳狀態(tài)，助推儲(chǔ)能系統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)升級(jí)。
與此同時(shí)，清安 BMS 研發(fā)團(tuán)隊(duì)在今日由工信部主辦的首屆新型儲(chǔ)能智能傳感技術(shù)比賽中斬獲佳績(jī)!比賽匯聚國(guó)內(nèi)頂尖高校、儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商及第三方BMS 廠(chǎng)商，清安團(tuán)隊(duì)?wèi){借卓越的方案與實(shí)物表現(xiàn)，通過(guò)激烈的實(shí)物 PK 和答辯環(huán)節(jié)榮獲三等獎(jiǎng)。這不僅是對(duì)清安技術(shù)實(shí)力的肯定，更彰顯了團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)新道路上的不斷精進(jìn)。
清安帶您了解儲(chǔ)能BMS
儲(chǔ)能BMS（電池管理系統(tǒng)）是儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心控制單元，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)電池的充放電過(guò)程進(jìn)行精準(zhǔn)管理與控制，確保電池工作在最佳范圍，避免因過(guò)充、過(guò)放或過(guò)熱等引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)還對(duì)電池組進(jìn)行均衡管理，提高電池組的整體性能和使用壽命。
儲(chǔ)能BMS解決的核心問(wèn)題:
隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行，電池的衰退問(wèn)題成為一大挑戰(zhàn)，直接影響其性能和容量。BMS需要實(shí)時(shí)監(jiān)控電池健康狀況，以確保電池在衰退過(guò)程中可控運(yùn)行。不同的電池類(lèi)型、復(fù)雜的工作條件以及不均勻的環(huán)境溫度等因素進(jìn)一步增加了BMS管理的復(fù)雜性。尤其在大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)中，BMS需要精準(zhǔn)的溫度監(jiān)測(cè)以避免電池過(guò)熱導(dǎo)致的損害。此外，儲(chǔ)能系統(tǒng)中的鋰電池存在過(guò)充、過(guò)放、短路等安全風(fēng)險(xiǎn)，BMS必須實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，及時(shí)采取保護(hù)措施，避免系統(tǒng)故障引發(fā)連鎖反應(yīng)。最后，BMS的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)成本較高，尤其是在要確保安全性和高性能的同時(shí)，還需降低制造和集成成本，這也是當(dāng)前面臨的另一大挑戰(zhàn)。
當(dāng)前BMS的核心痛點(diǎn)
BMS在儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)揮主動(dòng)安全作用不明顯
2017年至2023年，全球發(fā)生近70起儲(chǔ)能相關(guān)安全事故，其中直接因電池系統(tǒng)故障引發(fā)的有3起。
注：數(shù)據(jù)來(lái)源儲(chǔ)能與電力市場(chǎng)
當(dāng)前，儲(chǔ)能消防系統(tǒng)通常是在熱失控中后期才參與告警、滅火等處理，而電池發(fā)生熱失控后趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)，消防響應(yīng)有一定的延遲。BMS參與儲(chǔ)能消防安全管理甚少，若能極早期提前預(yù)警并干預(yù)可在一定程度上減少電池系統(tǒng)故障損失。
BMS電池系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)不準(zhǔn)確
儲(chǔ)能BMS在估計(jì)電池狀態(tài)（如SOC、SOH、SOE等）時(shí)，存在一定的誤差。主要表現(xiàn)在估計(jì)算法的收斂性和魯棒性不強(qiáng)，尤其是在電池狀態(tài)變化較大時(shí)，難以準(zhǔn)確反映電池的實(shí)際情況。電池狀態(tài)估計(jì)的精度問(wèn)題，會(huì)影響系統(tǒng)的安全性、可靠性和使用壽命。
BMS均衡效率不高
儲(chǔ)能系統(tǒng)中單體電池的不一致性是一個(gè)無(wú)法避免的問(wèn)題，若長(zhǎng)期存在這種情況會(huì)影響電池組整體的充放電量和壽命。而B(niǎo)MS均衡策略較簡(jiǎn)單、均衡功能不強(qiáng)，無(wú)法緩解不同電池之間的電壓差異，因此BMS均衡能力及控制策略會(huì)影響到電池一致性和充放電量。
BMS對(duì)電池的管理顆粒度不細(xì)
儲(chǔ)能BMS在采集電池參數(shù)上未做到全覆蓋，存在管理風(fēng)險(xiǎn)，尤其是對(duì)電池的溫度大多沒(méi)有實(shí)現(xiàn)1:1檢測(cè)，
無(wú)法全面評(píng)估每個(gè)電芯的實(shí)際溫度狀態(tài)。當(dāng)前儲(chǔ)能BMS檢測(cè)的參數(shù)偏少，大多僅采集電池電壓、溫度，無(wú)法直觀(guān)、全面評(píng)估電池的健康狀態(tài)，更無(wú)法提前預(yù)知電池更多內(nèi)部信息及系統(tǒng)異常狀態(tài)。
注：數(shù)據(jù)來(lái)源新能源控制系統(tǒng)及MBD開(kāi)發(fā)
深耕安全
清安BMS 2.0新品發(fā)布
清安BMS采用“2+1”系統(tǒng)架構(gòu)，區(qū)別在于有與電池組強(qiáng)相關(guān)的電池組采集單元（BSU），可采集每個(gè)電池的電壓、溫度、阻抗等信息，同時(shí)執(zhí)行均衡動(dòng)作，通過(guò)菊花鏈與電池控制單元（BCU）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。BCU負(fù)責(zé)管理BSU，具備電池簇的總電流與總電壓采集、絕緣電阻檢測(cè)、充放電控制等，并進(jìn)行報(bào)警處理，發(fā)生異常時(shí)控制主接觸器退出運(yùn)行。電池系統(tǒng)管理單元（BAU）控制若干個(gè)電池簇BCU，是整個(gè)BMS的系統(tǒng)控制層。
清安BMS 2.0創(chuàng)新點(diǎn)
1）電芯級(jí)SOC估計(jì)、異常電芯檢測(cè)、內(nèi)部溫度估計(jì)等高精度智能算法應(yīng)用筑牢被動(dòng)安全防護(hù)基礎(chǔ)。
2）電芯級(jí)電量估計(jì)、智能控制策略、全時(shí)均衡管理等高效均衡策略助力提高電池系統(tǒng)充放電量。
3）電芯阻抗估算、BMS植入可燃?xì)怏w探測(cè)提前熱失控預(yù)警構(gòu)建電池系統(tǒng)主動(dòng)安全防護(hù)體系。
清安BMS 2.0技術(shù)優(yōu)勢(shì)
高精度采集與高效控制電芯狀態(tài)
1）高精度采集：采用高精度采集芯片，實(shí)現(xiàn)單體電壓檢測(cè)精度＜2mV，單體溫度檢測(cè)精度＜1.5℃，電池簇電壓檢測(cè)精度誤差＜0.2%。
2）精準(zhǔn)估算電芯狀態(tài)：電芯狀態(tài)估計(jì)全覆蓋，采用智能濾波算法，算法魯棒性和容錯(cuò)性高，SOX整體誤差在3%以?xún)?nèi)。
3）高效均衡：基于高精度SOX估計(jì)各電芯的均衡時(shí)間和不斷電均衡控制策略，均衡電流可動(dòng)態(tài)設(shè)置，均衡能力更強(qiáng)，有效提高電池簇可用充放電量。
電芯全方位監(jiān)控與熱失控預(yù)警
1）電芯狀態(tài)診斷：100%電池溫度監(jiān)測(cè)，100%電池阻抗監(jiān)測(cè)，通過(guò)電壓、溫度、阻抗三個(gè)維度估計(jì)電芯狀態(tài)，采用離群算法提前識(shí)別問(wèn)題電芯。
2）熱失控早期預(yù)警：在熱失控發(fā)生時(shí)，基于電池阻抗及內(nèi)部溫度估算指標(biāo)變化閾值，在電芯開(kāi)閥前可實(shí)現(xiàn)15～20分鐘提前報(bào)警，優(yōu)于行業(yè)其他所有監(jiān)測(cè)手段。
3）云端故障診斷：采用大數(shù)據(jù)+AI算法建立了電池單體、電池模組、電池簇及電池堆的云端故障診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)數(shù)據(jù)云邊端協(xié)同管理。
清安BMS 2.0產(chǎn)品特點(diǎn)
1）高安全：電池多參數(shù)監(jiān)測(cè)全覆蓋，熱失控主動(dòng)探測(cè)預(yù)警，構(gòu)建電池系統(tǒng)被動(dòng)與主動(dòng)安全雙維度防護(hù)體系，確保儲(chǔ)能系統(tǒng)安全運(yùn)行可達(dá)15年。
2）高效均衡：高精度監(jiān)測(cè)單體電量，動(dòng)態(tài)管理電池均衡時(shí)間，并可在常電狀態(tài)下進(jìn)行全時(shí)均衡，均衡時(shí)間效率可達(dá)到90%。
3）全生命周期降低成本：初始成本與行業(yè)各方案持平，產(chǎn)品集成化程度高生產(chǎn)效率提高10%，云邊端智能運(yùn)維成本下降30%。
清安BMS 2.0實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)展示
1、PACK級(jí)SOC測(cè)試
采用清安BMS 2.0對(duì)液冷PACK進(jìn)行1P恒功率充、放電測(cè)試，系統(tǒng)SOC估計(jì)最大誤差1.69%（DOD在[5%,95%]范圍內(nèi)），該項(xiàng)指標(biāo)處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)水平。
2、PACK級(jí)SOE測(cè)試
按照GB/T 34131-2023標(biāo)準(zhǔn)要求，采用清安BMS 2.0對(duì)液冷PACK進(jìn)行1P恒功率充、放電測(cè)試，系統(tǒng)SOE估計(jì)最大誤差1.83%（DOD在[5%,95%]范圍內(nèi)），該項(xiàng)指標(biāo)處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)水平。
3、PACK級(jí)均衡測(cè)試
采用清安BMS 2.0對(duì)液冷PACK在0.5P充電工況下，BMS的預(yù)設(shè)均衡條件滿(mǎn)足后自動(dòng)開(kāi)啟均衡，動(dòng)態(tài)計(jì)算均衡時(shí)間。均衡30小時(shí)結(jié)束后，PACK在放電末端的最大壓差由273mV降低至238mV，被均衡的電芯端電壓明顯低于均衡前，均衡效果顯著。
4、PACK級(jí)熱失控試驗(yàn)
清安BMS搭配清安自研PACK在清安產(chǎn)業(yè)基地完成了熱失控早期預(yù)警試驗(yàn)，BMS全鏈路采集到開(kāi)閥前、完全熱失控時(shí)電池阻抗變化、可燃?xì)怏w等特征信號(hào)，并成功實(shí)現(xiàn)不同階段的告警處理，試驗(yàn)表明BMS告警時(shí)間比電池實(shí)際開(kāi)閥提前為16分鐘、比完全熱失控提前約26分鐘。清安是業(yè)內(nèi)為數(shù)不多完成BMS層級(jí)熱失控早期預(yù)警實(shí)物驗(yàn)證的企業(yè)之一，構(gòu)建了基于電池阻抗、可燃?xì)怏w探測(cè)的超前主動(dòng)安全防護(hù)體系。
清安BMS將高安全、高效能發(fā)揮到極致，體現(xiàn)了向守護(hù)儲(chǔ)能電池安全最優(yōu)解邁進(jìn)的決心與實(shí)踐。未來(lái)，清安將持續(xù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，鑄就卓越的產(chǎn)品性能，堅(jiān)定踐行綠色發(fā)展理念，推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型，為清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。
