1.儲(chǔ)能BMS現(xiàn)狀
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BMS主要針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電池進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)估、保護(hù)和均衡，通過各種數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)電池的累計(jì)處理電量，并保護(hù)電池安全;
儲(chǔ)能BMS
目前儲(chǔ)能市場(chǎng)上的BMS供應(yīng)商既有電池廠商、新能源汽車BMS制造商，也有專門研發(fā)儲(chǔ)能市場(chǎng)管理系統(tǒng)的企業(yè)。電池廠商和新能源汽車BMS制造商由于更具產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，目前擁有較大的市場(chǎng)份額。
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協(xié)能科技BMS
但同時(shí)，電動(dòng)汽車上的BMS和儲(chǔ)能系統(tǒng)上的BMS有所不同，儲(chǔ)能系統(tǒng)電池?cái)?shù)量很大，系統(tǒng)很復(fù)雜，運(yùn)行環(huán)境也比較惡劣，這對(duì)BMS抗千擾性能提出了非常高的要求，同時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)有很多電池簇，就存在簇間的均衡管理和環(huán)流管理，這是電動(dòng)汽車上的BMS所不必考慮的。
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因此，儲(chǔ)能系統(tǒng)上的BMS還需要供應(yīng)商或集成商自己，根據(jù)儲(chǔ)能項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行開發(fā)和優(yōu)化。
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比亞迪300A BMS
2.儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)（ESBMS）與動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）的不同之處
儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)，與動(dòng)力電池管理系統(tǒng)非常類似。但動(dòng)力電池系統(tǒng)處于高速運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)汽車上，對(duì)電池的功率響應(yīng)速度和功率特性、SOC估算精度、狀態(tài)參數(shù)計(jì)算數(shù)量，都有更高的要求。
儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)模極大，集中式電池管理系統(tǒng)與儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)差異明顯，這里只拿動(dòng)力電池分布式電池管理系統(tǒng)與其對(duì)比。
2.1 電池及其管理系統(tǒng)在各自系統(tǒng)里的位置有所不同
在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，儲(chǔ)能電池在高壓上只與儲(chǔ)能變流器發(fā)生交互，變流器從交流電網(wǎng)取電，給電池組充電；或者電池組給變流器供電，電能通過變流器轉(zhuǎn)換成交流發(fā)送到交流電網(wǎng)上去。
高特電子儲(chǔ)能BMS
儲(chǔ)能系統(tǒng)的通訊，電池管理系統(tǒng)主要與變流器和儲(chǔ)能電站調(diào)度系統(tǒng)有信息交互關(guān)系。一方面，電池管理系統(tǒng)給變流器發(fā)送重要狀態(tài)信息，確定高壓電力交互情況；另一方面，電池管理系統(tǒng)給儲(chǔ)能電站的調(diào)度系統(tǒng)PCS發(fā)送最全面的監(jiān)測(cè)信息。如下圖所示。
儲(chǔ)能系統(tǒng)基本拓?fù)?/span>
電動(dòng)汽車的BMS，在高壓上，與電動(dòng)機(jī)和充電機(jī)都有能量交換關(guān)系；在通訊方面，與充電機(jī)在充電過程中有信息交互，在全部應(yīng)用過程中，與整車控制器有最為詳盡的信息交互。如下圖所示。
電動(dòng)汽車電氣拓?fù)?/span>
2.2 硬件邏輯結(jié)構(gòu)不同
儲(chǔ)能管理系統(tǒng)，硬件一般采用兩層或者三層的模式，規(guī)模比較大的傾向于三層管理系統(tǒng)，如下圖所示。
三層儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)框圖
動(dòng)力電池管理系統(tǒng)，只有一層集中式或者兩分布式，基本不會(huì)出現(xiàn)三層的情況。小型車主要應(yīng)用一層集中式電池管理系統(tǒng)。兩層的分布式動(dòng)力電池管理系統(tǒng)，如下圖所示。
分布式電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)框圖
從功能看，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)第一層和第二層模塊基本等同于動(dòng)力電池的第一層采集模塊和第二層主控模塊。儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的第三層，則是在此基礎(chǔ)上增加的一層，用以應(yīng)對(duì)儲(chǔ)能電池巨大的規(guī)模。
四象新能源儲(chǔ)能BMS
打一個(gè)不是那么恰當(dāng)?shù)谋确健Ｒ粋€(gè)管理者的最佳下屬數(shù)量是7個(gè)人，如果這個(gè)部門一直擴(kuò)張，出現(xiàn)了49個(gè)人，那么只好7個(gè)人選一個(gè)組長(zhǎng)，再任命一個(gè)經(jīng)理管理這7個(gè)組長(zhǎng)。超越個(gè)人能力，管理容易出現(xiàn)混亂。
映射到儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)上，這個(gè)管理能力就是芯片的計(jì)算能力和軟件程序的復(fù)雜度。
2.3 通訊協(xié)議有區(qū)別
儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)與內(nèi)部的通訊基本都采用CAN協(xié)議，但其與外部通訊，外部主要指儲(chǔ)能電站調(diào)度系統(tǒng)PCS，往往采用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議格式TCP/IP協(xié)議。
戶用儲(chǔ)能BMS
動(dòng)力電池，所在的電動(dòng)汽車大環(huán)境都采用CAN協(xié)議，只是按照電池包內(nèi)部組件之間使用內(nèi)部CAN，電池包與整車之間使用整車CAN做區(qū)分。
2.4 儲(chǔ)能電站采用的電芯種類不同，則管理系統(tǒng)參數(shù)區(qū)別較大
儲(chǔ)能電站出于安全性及經(jīng)濟(jì)性考慮，選擇鋰電池的時(shí)候，往往選用磷酸鐵鋰，更有的儲(chǔ)能電站使用鉛酸電池、鉛碳電池。而電動(dòng)汽車目前的主流電池類型是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。
電池類型的不同，其外部特性區(qū)別巨大，電池模型完全不可以通用。而電池管理系統(tǒng)與電芯參數(shù)必須是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。不同廠家出品的同一種類型的電芯，其詳細(xì)參數(shù)設(shè)置也不會(huì)相同。
2.5 閾值設(shè)置傾向不同
儲(chǔ)能電站，空間比較富裕，可以容納較多的電池，但某些電站地處偏遠(yuǎn)，運(yùn)輸不便，電池的大規(guī)模更換，是比較困難的事情。儲(chǔ)能電站對(duì)電芯的期望是壽命長(zhǎng)，不要出故障。
弘正儲(chǔ)能BMS
基于此，其工作電流上限值會(huì)設(shè)置的比較低，不讓電芯滿負(fù)荷工作。對(duì)于電芯的能量特性和功率特性要求都不需要特別高。主要看性價(jià)比。
動(dòng)力電池則不同，在車輛有限的空間內(nèi)，好不容易裝下的電池，希望把它的能力發(fā)揮到極致。因此，系統(tǒng)參數(shù)都會(huì)參照電池的極限參數(shù)，這樣的應(yīng)用條件對(duì)電池是惡劣的。
2.6 兩者要求計(jì)算的狀態(tài)參數(shù)數(shù)量不同
SOC是兩者都需要計(jì)算的狀態(tài)參數(shù)。但直到今天，儲(chǔ)能系統(tǒng)并沒有一個(gè)統(tǒng)一要求，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)到底必須哪些狀態(tài)參數(shù)計(jì)算能力。再加上，儲(chǔ)能電池的應(yīng)用環(huán)境，空間相對(duì)充裕，環(huán)境穩(wěn)定，小偏差在大系統(tǒng)里不易被人感知。
家庭儲(chǔ)能BMS
因此，儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的計(jì)算能力要求相對(duì)低于動(dòng)力電池管理系統(tǒng)，相應(yīng)的單串電池管理成本也沒有動(dòng)力電池高。
2.7 儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)應(yīng)用被動(dòng)均衡條件比較好
儲(chǔ)能電站對(duì)管理系統(tǒng)均衡能力的要求非常迫切。儲(chǔ)能電池模組的規(guī)模比較大，多串電池串聯(lián)，較大的單體電壓差將造成整個(gè)箱體的容量下降，串聯(lián)電池越多，其損失的容量越多。從經(jīng)濟(jì)效率角度考慮，儲(chǔ)能電站很需要充分的均衡。
通信儲(chǔ)能BMS
又由于在充裕的空間和良好的散熱條件下，被動(dòng)均衡能夠更好的發(fā)揮效力，采用比較大的均衡電流，也不必?fù)?dān)心溫升過高問題。低價(jià)的被動(dòng)均衡，可以在儲(chǔ)能電站大展拳腳。
儲(chǔ)能電站BMS
國(guó)內(nèi)主要BMS企業(yè)
1.億能電子
億能電子有限公司成立于2006年，位于廣東省惠州市仲愷高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。億能電子公司致力于電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能電站等大型電源管理系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)和銷售服務(wù)。
公司汽車BMS產(chǎn)品有EV01、EV02、EV03、EV04、EVO5系列，同時(shí)也向儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商提供大型BMS產(chǎn)品。
產(chǎn)品：
官網(wǎng)：http://www.hzepower.com.cn/
2.協(xié)能科技
協(xié)能科技成立于2012年5月，從事新能源電池管理技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)，并提供專業(yè)的電池管理整體解決方案。
公司現(xiàn)有儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、后備電源、二輪車、梯次利用等五大領(lǐng)域多個(gè)型號(hào)BMS產(chǎn)品，2019年底推出了業(yè)內(nèi)首個(gè)1500V儲(chǔ)能BS產(chǎn)品，支持150QV總壓采樣以及絕緣檢測(cè)，目前該產(chǎn)品已大量投入商用。
產(chǎn)品：
官網(wǎng)：http://www.bmser.com/
3.科工電子
杭州科工電子科技有限公司是國(guó)內(nèi)極少只專注儲(chǔ)能BMS研究的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。科工電子創(chuàng)始人對(duì)電池各類采集技術(shù)、雙向DC/DC主動(dòng)均衡技術(shù)、SOX技術(shù)特別是SOC和SOH技術(shù)、IEC61850技術(shù)、EMC/EMI技術(shù)等方面均有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)及創(chuàng)新能力。
科工產(chǎn)品系統(tǒng)在2019年就已經(jīng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)功能，早在2018年就完成了多個(gè)1500v的高壓儲(chǔ)能系統(tǒng)出口BMS配套；
并配合多個(gè)廠家在TUV及l(fā)ntertek取得高壓系統(tǒng)的UL及TUV的認(rèn)證和證書，同時(shí)完成了3個(gè)高壓10KV直掛系統(tǒng)BMS配套。最近5年儲(chǔ)能BMS累計(jì)出貨超過 2.6Gwh。
官網(wǎng)：http://www.kgooer.com/new.html
4.高特電子
杭州高特電子設(shè)備股份有限公司成立于1998年，致力于調(diào)控式鉛酸蓄電池(VRLA）、鉛炭電池、磷酸鐵鋰電池的應(yīng)用特性、容量分析研究與服務(wù)，為電力、通信、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能等行業(yè)用戶提供了眾多先進(jìn)、可靠、系統(tǒng)的解決方案與產(chǎn)品服務(wù)。
隨著儲(chǔ)能成本的持續(xù)下降，基于光伏逆變器的成熟技術(shù)，未來 1500V 儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為行業(yè)主流，BMS 也將必須適配直流 1500V 系統(tǒng)，但 1500V 直流系統(tǒng)不同于直流 900V 系統(tǒng)，BMS 在絕緣耐壓、數(shù)據(jù)通訊與處理等方面需要重新設(shè)計(jì)和規(guī)劃。
高特電子于 2019 年開始研發(fā)基于直流 1500V 系統(tǒng)的主動(dòng)均衡 BMS 系統(tǒng)，并于 2020 年 5 月開始陸續(xù)商用，各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)越，是行業(yè)內(nèi)首家推出直流 1500V 主動(dòng)均衡 BMS 系統(tǒng)的企業(yè)。
產(chǎn)品：
官網(wǎng)：http://www.china-gold.com/
5.南瑞繼保
南瑞繼保成立于1999年，主要從事電網(wǎng)、電廠和各類工礦企業(yè)的電力保護(hù)控制及智能電力裝備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。南瑞繼保擁有能量管理系統(tǒng)（EMS）、儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(PMS）、儲(chǔ)能變流系統(tǒng)（PCS）及電池管理系統(tǒng)(BMS）等白主研制的全套儲(chǔ)能核心設(shè)備。
其儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)側(cè)、新能源側(cè)、用戶側(cè)、微網(wǎng)側(cè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
官網(wǎng)：http://nrjibao.byf.com/
6.妙益科技
蘇州妙益科技股份有限公司(前身：成立于2007年的上海妙益電子科技發(fā)展有限公司)，現(xiàn)總部坐落于蘇州納米科技城，專業(yè)從事汽車電子產(chǎn)品、新能源汽車的電控系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)等產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售和服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。
產(chǎn)品：
官網(wǎng)：http://www.mewyeah.com/
資料來源：電動(dòng)之家、艾邦儲(chǔ)能與充電
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦儲(chǔ)能與充電）：儲(chǔ)能電池BMS和動(dòng)力電池BMS的差異分析及國(guó)內(nèi)主要BMS企業(yè)盤點(diǎn)