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储能(néng)電(diàn)池管理(lǐ)系统与动力電(diàn)池管理(lǐ)系统非常类似,但动力電(diàn)池系统处于高速运动的電(diàn)动汽車(chē)上,对電(diàn)池的功率响应速度和功率特性、SOC估算精度、状态参数计算数量,都有(yǒu)更高的要求。
储能(néng)系统规模极大,集中式電(diàn)池管理(lǐ)系统与储能(néng)電(diàn)池管理(lǐ)系统差异明显,这里只拿(ná)动力電(diàn)池分(fēn)布式電(diàn)池管理(lǐ)系统与其对比。
1、電(diàn)池及其管理(lǐ)系统在各自系统里的位置有(yǒu)所不同
在储能(néng)系统中,储能(néng)電(diàn)池在高压上只与储能(néng)变流器发生交互,变流器从交流電(diàn)网取電(diàn),给電(diàn)池组充電(diàn);或者電(diàn)池组给变流器供電(diàn),電(diàn)能(néng)通过变流器转换成交流发送到交流電(diàn)网上去。
储能(néng)系统的通讯,電(diàn)池管理(lǐ)系统主要与变流器和储能(néng)電(diàn)站调度系统有(yǒu)信息交互关系。一方面,電(diàn)池管理(lǐ)系统给变流器发送重要状态信息,确定高压電(diàn)力交互情况;另一方面,電(diàn)池管理(lǐ)系统给储能(néng)電(diàn)站的调度系统PCS发送最全面的监测信息。
電(diàn)动汽車(chē)的BMS,在高压上,与電(diàn)动机和充電(diàn)机都有(yǒu)能(néng)量交换关系;在通讯方面,与充電(diàn)机在充電(diàn)过程中有(yǒu)信息交互,在全部应用(yòng)过程中,与整車(chē)控制器有(yǒu)最為(wèi)详尽的信息交互。
2、硬件逻辑结构不同
储能(néng)管理(lǐ)系统的硬件一般采用(yòng)两层或者三层的模式,规模比较大的倾向于三层管理(lǐ)系统。
动力電(diàn)池管理(lǐ)系统只有(yǒu)一层集中式或者两分(fēn)布式,基本不会出现三层的情况。小(xiǎo)型車(chē)主要应用(yòng)一层集中式電(diàn)池管理(lǐ)系统。两层的分(fēn)布式动力電(diàn)池管理(lǐ)系统,如下图所示。
从功能(néng)看,储能(néng)電(diàn)池管理(lǐ)系统第一层和第二层模块基本等同于动力電(diàn)池的第一层采集模块和第二层主控模块。储能(néng)電(diàn)池管理(lǐ)系统的第三层,则是在此基础上增加的一层,用(yòng)以应对储能(néng)電(diàn)池巨大的规模。
2、通讯协议有(yǒu)區(qū)别
储能(néng)電(diàn)池管理(lǐ)系统与内部的通讯基本都采用(yòng)CAN协议,但其与外部通讯,外部主要指储能(néng)電(diàn)站调度系统PCS,往往采用(yòng)互联网协议格式TCP/IP协议。
动力電(diàn)池,所在的電(diàn)动汽車(chē)大环境都采用(yòng)CAN协议,只是按照電(diàn)池包内部组件之间使用(yòng)内部CAN,電(diàn)池包与整車(chē)之间使用(yòng)整車(chē)CAN做區(qū)分(fēn)。
4、储能(néng)電(diàn)站采用(yòng)的電(diàn)芯种类不同,则管理(lǐ)系统参数區(qū)别较大
储能(néng)電(diàn)站出于安全性及经济性考虑,选择锂電(diàn)池的时候,往往选用(yòng)磷酸铁锂,更有(yǒu)的储能(néng)電(diàn)站使用(yòng)铅酸電(diàn)池、铅碳電(diàn)池。而電(diàn)动汽車(chē)目前的主流電(diàn)池类型是磷酸铁锂電(diàn)池和三元锂電(diàn)池。
電(diàn)池类型的不同,其外部特性區(qū)别巨大,電(diàn)池模型完全不可(kě)以通用(yòng)。而電(diàn)池管理(lǐ)系统与電(diàn)芯参数必须是一一对应的关系。不同厂家出品的同一种类型的電(diàn)芯,其详细参数设置也不会相同。
5、阈值设置倾向不同
储能(néng)電(diàn)站,空间比较富裕,可(kě)以容纳较多(duō)的電(diàn)池,但某些電(diàn)站地处偏遠(yuǎn),运输不便,電(diàn)池的大规模更换,是比较困难的事情。储能(néng)電(diàn)站对電(diàn)芯的期望是寿命長(cháng),不要出故障。基于此,其工作電(diàn)流上限值会设置的比较低,不让電(diàn)芯满负荷工作。对于電(diàn)芯的能(néng)量特性和功率特性要求都不需要特别高。主要看性价比。
动力電(diàn)池则不同,在車(chē)辆有(yǒu)限的空间内,好不容易装下的電(diàn)池,希望把它的能(néng)力发挥到极致。因此,系统参数都会参照電(diàn)池的极限参数,这样的应用(yòng)条件对電(diàn)池是恶劣的。
6、两者要求计算的状态参数数量不同
目前,储能(néng)系统对状态参数(SOC)没有(yǒu)一个统一要求,储能(néng)電(diàn)池管理(lǐ)系统到底必须哪些状态参数计算能(néng)力。再加上,储能(néng)電(diàn)池的应用(yòng)环境,空间相对充裕,环境稳定,小(xiǎo)偏差在大系统里不易被人感知。因此,储能(néng)電(diàn)池管理(lǐ)系统的计算能(néng)力要求相对低于动力電(diàn)池管理(lǐ)系统,相应的单串電(diàn)池管理(lǐ)成本也没有(yǒu)动力電(diàn)池高。
7、储能(néng)電(diàn)池管理(lǐ)系统应用(yòng)被动均衡条件比较好
储能(néng)電(diàn)站对管理(lǐ)系统均衡能(néng)力的要求非常迫切,储能(néng)電(diàn)池模组的规模比较大,多(duō)串電(diàn)池串联,较大的单體(tǐ)電(diàn)压差将造成整个箱體(tǐ)的容量下降,串联電(diàn)池越多(duō),其损失的容量越多(duō)。从经济效率角度考虑,储能(néng)電(diàn)站很(hěn)需要充分(fēn)的均衡。
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