BMS儲能系統(tǒng)用戶手冊(V1.0)-磷酸鐵鋰之歐陽體創(chuàng)編

1、儲能電站電池管理系統(tǒng)時間：(BMS)創(chuàng)作：歐陽體用戶手冊 V1.0(酸鐵鋰電池)深圳市光輝電器實(shí)業(yè)有限公司 目錄1、 概述 2、 系統(tǒng)特點(diǎn) 3、 儲能電站系統(tǒng)組成 44、 電池管理系統(tǒng)主要組成 54.1 儲能電池管理模塊 4.1.1 ESBMM-12 本 4.1.2 ESBMM-24 本 4.24.3電池組控制模塊 儲能系統(tǒng)管理單元 ESMU155、 安裝及操作注意事項 附錄 A產(chǎn)品操作使用界面 1、概述ESBMS 是根據(jù)儲能電池組特點(diǎn)設(shè)計的電池管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電池 組的監(jiān)控，管理和保護(hù)等功能，為磷酸鐵鋰電池在成組使用時歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編的安全應(yīng)用以及壽命的延長等方面都起著決定性的作用。 2、

2、系統(tǒng)特點(diǎn) 全面電池信息管理實(shí)時采集單體電池電壓、溫度，整組電池端電壓、充放電電流 等。在線 斷在實(shí)時數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，采用多種模式分段處理辦法，建立 專家數(shù)學(xué)分析診斷模型，在線預(yù)估單體電池的 SOC。同時，智 能化地根據(jù)電池充放電電流和環(huán)境溫度等對 預(yù)測進(jìn)行校 正，給出更符合變化負(fù)荷下的電池剩余容量及可靠使用時間。 主動無損均衡充電管理在充電過程中，采用我司“補(bǔ)償式串聯(lián)電流均衡法”和“集中 式均衡法”兩項發(fā)明專利技術(shù)調(diào)整單節(jié)電池充電電流，保證系 統(tǒng)內(nèi)所有電池的電池端電壓在每一時刻有良好的一致性，同時 減少有損均衡方法帶來的能量浪費(fèi)，最大均衡電流不小于2A。 系統(tǒng)保護(hù)功能對運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的電

3、池嚴(yán)重過壓、欠壓、過流（短 路）、漏電（絕緣）等異常故障情況，通過高壓控制單元實(shí)現(xiàn) 快速切斷電池回路，并隔離故障點(diǎn)、及時輸出聲光報警信息， 保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。熱管理功能對電池箱的運(yùn)行溫度進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，如果溫度高于或低于保護(hù) 值將輸出熱管理啟動信號，系統(tǒng)可配備風(fēng)機(jī)或保溫儲熱裝置來歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編調(diào)整溫度；若溫度達(dá)到設(shè)定的危險值，電池管理系統(tǒng)自動與系 統(tǒng)保護(hù)機(jī)制聯(lián)動，及時切斷電池回路，保證系統(tǒng)安全。 自我故障診斷與容錯技術(shù)電池管理系統(tǒng)采用先進(jìn)的自我故障診斷和容錯技術(shù)，對模塊自 身軟硬件具有自檢功能，即使內(nèi)部故障甚至器件損壞，也不會 影響到電池運(yùn)行安全。不會因電池管理系統(tǒng)

4、故障導(dǎo)致儲能系統(tǒng) 發(fā)生故障，甚至導(dǎo)致電池?fù)p壞或發(fā)生惡性事故。專業(yè)的負(fù)荷聯(lián)動控制及優(yōu)化電池管理系統(tǒng)具備相應(yīng)的數(shù)字通訊接口及開放的通訊協(xié)議，以 及必要的輸入輸出干節(jié)點(diǎn)，可靈活接入 儲能電站監(jiān)控調(diào) 度系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動控制，提高儲能電站效率，優(yōu)化負(fù)荷控制 和調(diào)度決策。靈活的模塊化設(shè)計系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計思路，針對儲能電站電池增長擴(kuò)容的需 要，可靈活增加 ESBMM 模塊配置，滿足升級擴(kuò)容要求；同 時，針對儲能電站用“智能一體化電池”的應(yīng)用，可靈活配置 ESBMM 塊在電池箱中，方便用戶運(yùn)行維護(hù)。3、儲能電站系統(tǒng)組成磷酸鐵鋰電池組：能量存儲介質(zhì)；能量轉(zhuǎn)換器（ conversion system，PCS）：

5、實(shí)現(xiàn)電池儲 能系統(tǒng)直流電池與交流電網(wǎng)之間的雙向能量傳遞；儲能電池管理系統(tǒng)（ Battery 歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編， ESBMS） 實(shí)現(xiàn)電池組的監(jiān)控、管理和保護(hù)等功能。圖1 儲能電站系統(tǒng)圖4、電池管理系統(tǒng)主要組成ESBMM(Energy Battery Module) 儲能電池 管理模塊，該模塊集單體電池電壓、溫度采集，自動充電均衡管理、故障診斷等功能于一 體； ESGU(Energy Storage Battery Group Control Unit) 池組控制 單元,ESGU 主要是對整組電池的運(yùn)行信息收集，采集整組電池的總電壓和電流，對電池組 出現(xiàn)的異常進(jìn)行報警和保護(hù)

6、； System Unit) 儲能系統(tǒng)管理 單元該管理單元對 ESBMM 及 ESGU 上傳的電池數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時 顯示、性能分析、記錄存儲及上傳后臺。4.1 儲能電池管理模塊 ESBMMESBMM 據(jù)管理電池節(jié)數(shù)分為 ESBMM-12 ESBMM-24， 分別對應(yīng)每個模塊最多管理2節(jié)和節(jié)。4.1.1 ESBMM-12版本產(chǎn)品功能具有在線檢測每節(jié)電池電壓、溫度；實(shí)時報警功能，實(shí)現(xiàn)對電壓、溫度的超限報警；歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編現(xiàn)場報警，干節(jié)點(diǎn)輸出閉合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端計算機(jī)報警并顯示 報警內(nèi)容；具有電池組在線均衡功能，可通過對單體電池在線電流充 電，提高電池組一致性，延緩電池失效。具有

7、RS485通接口，可接入現(xiàn)場監(jiān)控單元或后臺監(jiān)控系 統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；采用模塊化設(shè)計，安裝、使用和維護(hù)方便，且模塊間相互隔 離、可靠性高； 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)模塊工作電源工作電源功率模塊均衡電源均衡電源功率電池均衡電流電池監(jiān)測節(jié)數(shù)電壓檢測范圍電壓檢測精度溫度檢測范圍溫度檢測精度輸入絕緣電阻數(shù)據(jù)通訊接口通訊波特率現(xiàn)場顯示方式技術(shù)參數(shù)現(xiàn)場報警方式現(xiàn)場控制方式技術(shù)指標(biāo)DC930V4WDC6090V30W2A12節(jié)（最多）15V5mV-40850.510M DC1000VRS485、CAN(可選2400、9600（默認(rèn)）、14400、19200bps 可選LED 工狀態(tài)指示技術(shù)指標(biāo)一路接點(diǎn)輸出，故障時節(jié)點(diǎn)

8、閉合一路接點(diǎn)輸出歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編電池均衡方式尺寸及質(zhì)量安裝方式歐陽美創(chuàng)編自動或遠(yuǎn)程控制（可設(shè)）25014142(mm)/2Kg壁掛尺寸及安裝圖安裝開孔尺寸(壁掛式安裝)圖2 ESBMM 安裝尺寸圖 端口接線說明接線端子介紹圖3接線說明ESBMM-12采集部分采集 IC 成，支持的電池節(jié)數(shù)配置 如下表：節(jié)數(shù)89101112第片44556表1第片45566ESBMM-12電池組面板接口端口連接說明推薦線束備注DC60V-90V+DC60V-90V-BI12-BI0連接均衡供電+ 1方連接均衡供電- 1方連接電池均衡線 0.5方建議選擇合適的外部電源供電歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編歐

9、陽美創(chuàng)編BV12-BV0連接電池采集線 0.5方注：BI0BV0指該電池組的電壓最低點(diǎn)，即第1節(jié)電池的負(fù) 極。舉例說明：1、下面為一臺 ESBMM-12 12電池采集接線示意圖：按照表1，12節(jié)電池要選擇 。BV0接第1節(jié)電池的負(fù)極，BV1-BV12分別接第1電池的 正極柱。2ESBMM-12 節(jié)電池均衡接線示意圖：BI0第節(jié)電池的負(fù)極別接第1節(jié)電池的正 極柱。注：1、如均衡線和采集線不共一個銅鼻，則均衡線 的銅鼻壓電池采集線 BV0-BV12銅鼻的上面；2、在電池連接端子接入到 塊前，請先確認(rèn)電 池連線接到相應(yīng)的端子位上。4.1.2 ESBMM-24版本a)產(chǎn)品功能在線自動檢測每節(jié)蓄電池電壓

10、、蓄電池組端電壓、充放電電 流和溫度等；實(shí)時報警功能，實(shí)現(xiàn)對電壓、溫度、電流的超限報警； 現(xiàn)場報警，干節(jié)點(diǎn)輸出閉合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端計算機(jī)報警并顯示歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編報警內(nèi)容；具有 RS485通接口，可接入監(jiān)控系統(tǒng)或現(xiàn)場采集單元，實(shí) 現(xiàn)數(shù)據(jù)和告警信息上送，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控蓄電池組的目的； 采用模塊化設(shè)計，安裝、使用和維護(hù)方便，且模塊間相互隔 離、可靠性高；產(chǎn)品具有蓄電池組在線均衡維護(hù)功能，可通過對單體蓄電池 在線小電流充電，提高蓄電池組電壓一致性，達(dá)到延緩蓄電池失效的目的。 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)模塊工作電源工作電源功率模塊均衡電源均衡電源功率電池均衡電流電池監(jiān)測節(jié)數(shù)電壓檢測范圍電壓檢測

11、精度溫度檢測范圍溫度檢測精度輸入絕緣電阻數(shù)據(jù)通訊接口通訊波特率現(xiàn)場顯示方式現(xiàn)場報警方式現(xiàn)場控制方式電池均衡方式尺寸及質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)DC930V6WDC6090V60W2A24節(jié)最多）15V5mV-40850.510M DC1000VRS485、CAN(可選2400、9600（默認(rèn)）、14400、19200bps 可LED 工狀態(tài)指示一路接點(diǎn)輸出，故障時節(jié)點(diǎn)閉合一路接點(diǎn)輸出自動或遠(yuǎn)程控制（可設(shè)）42020044(mm)/3Kg歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編安裝方式歐陽美創(chuàng)編機(jī)架、壁掛尺寸及安裝圖機(jī)柜式安裝主視圖圖視圖壁掛式安裝主視圖俯視圖圖5 端口接線說明接線端子介紹圖6接線說明ESBMM 集部分

12、由 4片集 IC 成，支持的電池節(jié)數(shù)配置圖 如下：節(jié)數(shù)121314151617181920節(jié)數(shù)212223歐陽體創(chuàng)編第片-45第片555第片-44555655第片556歐陽美創(chuàng)編第片645556655第片566第片655566655第片666歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編24 6 6 6 6表2ESBMM 電池面板接端口VH+VH-BI24-BI0連接說明連接均衡供+連接均衡供-連接均衡電池線保險絲-3A推薦線束1方 5米1方 5米1方 5米備注建議選擇合適的外部電源供電BV24-BV0連接采集電池線 1A 0.5方 20注：BI0、BV0指該電池組的電壓最低點(diǎn)。舉例說明：下面為一臺 ESBMM 節(jié)電池

13、采集接線示意圖：其中 BV0-BV6使用是第1片采集 IC； BV6-BV12使用是第 片采集 ICBV12-BV18使用是第3片采集 ； BV18-BV24使用是第4片 采集 IC按照表,22電池要選擇 ，所以 BV24-BV23短接、 BV18-BV17短接。ESBMM 22節(jié)池均衡接線示意圖：ESBMM 衡接線方式按照 BT1-BT24對于 BI0-BI24的方式連 接，多余的引腳不連接。注：在電池連接端子接入到 BMM 模塊前，請先確認(rèn)電池連線 接到相應(yīng)的端子位上。均衡測試線、電壓采集線規(guī)格選擇均衡測試線規(guī)格歐陽體創(chuàng)編距離電壓采集線規(guī)格歐陽美創(chuàng)編距離歐陽體創(chuàng)編 1方1.5方2方2.5方

14、5米7.5米10米12.5米歐陽美創(chuàng)編0.3方0.5方0.75方1方12米20米30米40米4方20米容許最大采樣線線阻1.54.2電池組控制模塊 ESGUESGU 主是對整組電池的運(yùn)行信息收集，采集整組電池的 總電壓和電流，對電池組出現(xiàn)的異常進(jìn)行報警和保護(hù)；能根據(jù) 安全處理規(guī)則的要求對電池組進(jìn)行保護(hù)，確保電池系統(tǒng)的安 全、穩(wěn)定運(yùn)行，當(dāng)電池嚴(yán)重過壓、欠壓、過流（短路）、漏電 （絕緣）等異常故障情況出現(xiàn)時，儲能系統(tǒng)管理單元發(fā)出命令 至該單元，控制整組電池的開斷，避免電池被過充、過放和過 流。a)產(chǎn)品功能具備系統(tǒng)上電自檢功能，主要包括所有傳感器、系統(tǒng)狀態(tài) 等；具備電池組端電壓、電流、溫度等檢測功能

15、；具有電池正負(fù)極對機(jī)殼的絕緣檢測功能；具有管理主接觸器控制及主接觸器反饋信號檢測功能； 異常報警及硬接點(diǎn)保護(hù)控制功能；具備 CAN/RS485總線通訊功能。 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)模塊工作電源歐陽體創(chuàng)編技術(shù)指標(biāo)DC12V歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編工作電源功率電壓檢測范圍電壓檢測精度電流檢測范圍電流檢測精度技術(shù)參數(shù)溫度檢測范圍溫度檢測精度絕緣電阻檢測精度通訊接口外形尺寸安裝方式 接口及連線10W1000V0.2%分流器決定（例1 型）0.5%（滿量程）技術(shù)指標(biāo)-40850.55%RS485、CAN27012440(mm)/3KG壁掛接口CAN接口描述250Kbps功能描述 通 CAN 總線 ESG

16、U 進(jìn)通信，上傳電 壓，電流，溫度，絕緣電阻等信息，以及線束定義屏蔽差分雙絞 線，1KV 絕緣 對 下控制命(可選RS485 2.4K19.2K 通過 RS485線與 ESGU 進(jìn)行通信，上傳電壓，電流，溫度，絕緣電阻等信息，以及 對 下控制命令屏蔽差分雙絞 線，1KV 絕緣電流檢測2芯線外接穩(wěn)流器，測試電池組總回路電流最小1銅線輸入電壓檢測輸入溫度檢測2芯線3芯線外接電池組兩端電壓，測試電池組總電壓 與電池總正與總負(fù)相連外接溫度傳感器，檢測外部溫度至少2000V 耐壓值最小1銅線輸入絕緣電阻檢測輸入Poutput濕節(jié)點(diǎn)Input 開關(guān)量輸入3芯線2芯線測試電池組與大地之間的絕緣電阻值與電池總

17、正與總負(fù)相連，驅(qū)動外部電路，比如接觸器模擬開關(guān)量輸入端口，比如，接觸器的反饋信 號至少2000V 耐壓值最小1銅線最小1銅線歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編Output 開繼電器輸出模擬開關(guān)量輸入端口，現(xiàn)場報警，故障時閉合最小1銅線關(guān)量輸入 安裝尺寸圖及端口圖7 ESGU 安裝尺寸圖圖84.3儲能系統(tǒng)管理單元 ESMU對 ESBMM 上傳的電池數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時計算、性能分 析、報警處理及記錄存儲；與 PCS 主、儲能調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)等 進(jìn)行聯(lián)動控制，根據(jù)輸出功率要求及各組電池的 優(yōu)化負(fù)荷 控制策略，保證所有電池組的總運(yùn)行時間趨于一致。產(chǎn)品功能1）監(jiān)測顯示數(shù)據(jù)監(jiān)測顯示單體電池電壓數(shù)據(jù)；監(jiān)測顯示電

18、流數(shù)據(jù)；監(jiān)測顯示溫度。溫度包括：環(huán)境溫度、BMM 的數(shù)據(jù)。 2）報警功能通訊連接報警；溫度過高或者過低報警；單體電壓過高及過低報警；組端電壓過高或者過低報警；BMM 錯誤報警。3）保護(hù)歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編單體電壓過低或者過高保護(hù)； 溫度過低或者過高保護(hù)； 組端電壓過高或者過低保護(hù)。 4）參數(shù)設(shè)置電池組安裝及運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置； 網(wǎng)絡(luò)通訊參數(shù)設(shè)置；接口協(xié)議參數(shù)設(shè)置； 參數(shù)設(shè)置 。 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)模塊工作電源工作電源功率技術(shù)指標(biāo)AC220V10WCPU操作系統(tǒng)人機(jī)界面通信接口內(nèi)存容量技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)儲存外形尺寸安裝方式 接口及連接采用 Davinci 平，ARM9+DSPLinux7

19、寸觸摸屏 800480 TFT 真彩RS485*2，CAN*1，Ethernet10/100M，RS232*164M技術(shù)指標(biāo)USB 卡29013081(mm)/2KG嵌入式安裝接口POWER SWDC110V/DC220VAC220V接口描述電源開關(guān)直流電源輸入 端口交流檢測輸入 口功能描述ESMU 外電源開關(guān)線束定義最小1mm2銅線 1000V 絕緣最小1mm2銅線 1000V 絕緣歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編OUTPUT12INPUT干接點(diǎn)輸出口 繼電器輸出有源檢測輸入模擬開關(guān)量輸入端口，現(xiàn)場報警，故障時 閉合最小1mm2銅線最小1mm2銅線口CAN 250Kbps ESMU

20、通 CAN 總線與 、ESGU、PCS 通信，數(shù)據(jù)傳輸以及控(可選COM1(RS485) 2.4K19.2K ESMU 通過 RS485與 BMM、ESGU、PCS 通信數(shù)據(jù)傳輸以及控制屏蔽差分雙絞 線， 絕屏蔽差分雙絞 線， 絕COM2 2.4K19.2KLAN RJ45,10/100M,Base-TXTESTSDUSB2.0后臺通信串口（RS232/RS485可，通過 SW 切換）ESMU 通 與能后臺信測試端口用于程序升級用于程序升級和數(shù)據(jù)導(dǎo)出屏蔽差分雙絞 線， 絕超五類屏蔽雙絞 線 安裝尺寸及端口說明圖9 ESMU 安裝尺寸圖圖1POWER SW: 源開關(guān) DC110/DC220:電源輸入線 AC220:交流檢測輸入口 有源檢測輸入口 OUTPUT12: 接點(diǎn)輸出口 CAN: 接口 COM1:采集設(shè)備通信串口（）TEST:調(diào)試串口 以太網(wǎng)口 卡插口COM2:通信串口（ 可選，通過 SW 切） 5、安裝及操作注意事項為了保證施工人員和設(shè)備的安全，接線時請將電池組從運(yùn)行 設(shè)備中脫離；歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編歐陽體創(chuàng)編歐陽美創(chuàng)編安裝時請注意電源和接入組端電壓極性；做好工器具的絕緣工作，正確使用工器具；按端口說明及系統(tǒng)連線圖；模塊外殼及接地端子一定要可靠接地，最好是直接與設(shè)備間 專用的二次設(shè)備接地網(wǎng)相連（或通過屏柜的專用銅排），并確 保保護(hù)接地的連續(xù)