11 Requisitos técnicos para el sistema de gestión de baterías BMS
1. Requisitos de seguridad
Protección contra sobrecarga: evita que el voltaje de la batería supere el límite seguro durante la carga.
Protección contra sobredescarga: evita que el voltaje de la batería caiga por debajo del límite de seguridad durante la descarga.
Protección contra cortocircuitos: Monitoreo en tiempo real y corte rápido de energía para evitar daños causados por cortocircuitos.
Protección contra sobrecalentamiento: controle la temperatura de la batería y tome las medidas correspondientes en caso de sobrecalentamiento (como reducir la potencia de carga o cortar la energía).
2. Requisitos de precisión del seguimiento
Monitoreo de voltaje: la medición del voltaje de cada celda de la batería tiene una alta precisión, generalmente dentro de ± 1%.
Monitoreo de corriente: los sensores de corriente tienen altas capacidades de respuesta dinámica y pueden monitorear con precisión las corrientes de carga y descarga en tiempo real.
Monitoreo de temperatura: se requieren múltiples sensores de temperatura para monitorear los cambios de temperatura del paquete de baterías.
3. Requisitos de gestión equilibrados
Estrategia de equilibrio: implementar esquemas de equilibrio efectivos (pasivos o activos) para garantizar la coherencia en la cantidad de electricidad entre las celdas de la batería.
Eficiencia de equilibrio: la pérdida de energía durante el proceso de equilibrio debe minimizarse tanto como sea posible para mejorar la eficiencia general del sistema.
4. Requisitos de comunicación
Protocolo de comunicación: Admite múltiples protocolos de comunicación (como CAN, RS485, MODBUS, etc.) para el intercambio de datos con dispositivos externos (como cargadores, inversores y sistemas de monitoreo).
Velocidad de transmisión de datos: garantice la transmisión de datos en tiempo real y cumpla con los requisitos de velocidad de respuesta.
5. Capacidad de procesamiento de datos
Estimación de estado: Estimación en tiempo real del Estado de Carga (SOC) y Estado de Salud (SOH) de la batería.
Registro y análisis de datos: con funciones de registro y análisis de datos, ayuda a los usuarios a comprender el uso y el rendimiento de las baterías.
6. Capacidad antiinterferente
Compatibilidad electromagnética (EMC): asegúrese de que BMS funcione normalmente en un entorno de interferencia electromagnética, evitando el mal funcionamiento causado por la interferencia.
Resistente al agua y al polvo: en algunas aplicaciones, BMS necesita tener ciertas capacidades a prueba de agua y polvo para adaptarse a entornos hostiles.
7. Fiabilidad y estabilidad
Detección de fallas: Capaz de autodiagnóstico y detección de fallas, capaz de identificar e informar fallas de manera oportuna.
Mecanismo de tolerancia a fallos: en caso de fallos parciales, el sistema debería poder seguir funcionando de forma segura y reducir el impacto en el sistema general.
8. Compatibilidad y escalabilidad
Diseño modular: BMS debe tener un buen diseño modular que sea fácil de ampliar y actualizar.
Se admiten varios tipos de baterías: capaz de ser compatible con diferentes tipos de baterías (como iones de litio, plomo-ácido, etc.).
9. Requisitos de la interfaz de usuario
Interfaz de usuario amigable: proporciona una pantalla intuitiva y una interfaz de operación, lo que hace que sea conveniente para los usuarios monitorear y operar.
Función de alarma y aviso: cuando ocurren situaciones anormales, se emiten alarmas y avisos oportunos para garantizar que los usuarios puedan manejar el problema de manera oportuna.
10. Requisitos de eficiencia energética
Optimización del consumo de energía: el consumo de energía del propio BMS debe ser lo más bajo posible para mejorar la eficiencia energética general y la duración de la batería.
Los requisitos técnicos juntos forman la base del diseño del sistema de gestión de baterías, garantizando su funcionamiento seguro, eficiente y confiable en diversas condiciones de trabajo. Durante el proceso de operación específico, se deben realizar ajustes y optimizaciones de acuerdo con los requisitos específicos de la aplicación y el entorno de uso.
12 áreas de aplicación de BMS
Nuevo sistema de generación y almacenamiento de energía: en el campo de la nueva generación de energía, como la energía solar, la energía eólica, etc., garantiza el almacenamiento y liberación seguro y eficiente de energía eléctrica y mejora la eficiencia en el uso de la energía.
Sistema de microrred: en las microrredes, BMS sirve como uno de los componentes principales para optimizar la programación y gestión de la energía distribuida, asegurando el funcionamiento estable del sistema de microrred.
Almacenamiento de energía de la estación base de comunicaciones móviles: La estación base de comunicaciones móviles proporciona soporte de energía de respaldo para garantizar el funcionamiento estable de la red de comunicaciones y proporciona garantía de suministro de energía crítica en caso de inestabilidad de la red eléctrica o corte de energía.
Sistema de almacenamiento de energía en el hogar: en el sistema de almacenamiento de energía en el hogar, se utilizan equipos de generación de energía distribuida, como paneles solares, para lograr la autosuficiencia en el consumo de electricidad y la gestión de la energía del hogar.
Infraestructura de carga de vehículos eléctricos: En las estaciones de carga de vehículos eléctricos, no sólo el proceso de carga es seguro, sino que también se mejora la estabilidad y el rendimiento de carga de la red eléctrica mediante sistemas de almacenamiento de energía.
Aplicaciones de almacenamiento de energía industrial: en el campo industrial, BMS se utiliza en sistemas de almacenamiento de energía para lograr reducir los picos de electricidad, optimizar las facturas de electricidad y servir como fuente de energía de respaldo.
Almacenamiento de energía de la red y de las centrales eléctricas: se utiliza en el lado de la red para regulación de frecuencia, adaptación dinámica a fuentes de energía intermitentes y cambios de carga, y como fuente de energía de respaldo para la red.
13 Análisis de mercado de BMS
La situación energética en el contexto del "carbono dual" ha promovido el rápido crecimiento del mercado de BMS de almacenamiento de energía, ya que la nueva generación de energía + almacenamiento de energía centralizado, almacenamiento de energía distribuido + pilas de carga de China tienen una gran demanda de sistemas de almacenamiento de energía. En la actualidad, existen proveedores de BMS en el mercado de almacenamiento de energía, incluidos fabricantes de baterías, fabricantes de BMS para vehículos de nueva energía, fabricantes de PCS e integradores profesionales, así como empresas especializadas en la investigación y el desarrollo de BMS de almacenamiento de energía. Se espera que la capacidad instalada del sistema de almacenamiento de energía de China mantenga una tendencia de crecimiento estable en el futuro, y se espera que los mercados de almacenamiento de energía en baterías de litio y almacenamiento de energía doméstico tengan una tasa de crecimiento anual compuesta de alrededor del 50% en los próximos cinco años. .
Impulsado por esta tendencia, se espera que el mercado de BMS de almacenamiento de energía se expanda rápidamente a una tasa de crecimiento compuesta anualizada de alrededor del 50% en los próximos cinco años y alcance una escala de decenas de miles de millones de yuanes para 2027.
14 El estado actual y las tendencias futuras de BMS
Clasificación de fabricantes involucrados en la fabricación de BMS.
1. Fabricantes de automóviles (usuarios finales)
Estos fabricantes tienen capacidades dominantes en BMS de baterías eléctricas.
En el extranjero: como General Motors, Tesla, etc.
Nacional: como BYD, Huating Power, etc.
2. Fábrica de baterías
Incluidos fabricantes de celdas de batería y fabricantes de PACK.
Empresas representativas: Samsung, CATL, Xinwangda, Desai Battery, Tuobang Co., Ltd., Beijing Plaid, etc.
3. Fabricante profesional de BMS
Estos fabricantes suelen tener años de experiencia en tecnología de electrónica de potencia y cuentan con equipos de investigación y desarrollo con experiencia universitaria o empresarial relacionada.
Empresas representativas: Yineng Electronics, Hangzhou Gaote Electronics, Xieneng Technology, Sci Tech Electronics, etc.
Estado del mercado de la batería de almacenamiento de energía BMS
A diferencia de los BMS de baterías de energía, liderados por los fabricantes de automóviles, los usuarios finales de baterías de almacenamiento de energía aún no han participado en la investigación y fabricación de BMS. El mercado del almacenamiento de energía aún se encuentra en sus primeras etapas y carece de actores importantes con ventajas absolutas, lo que deja espacio para el desarrollo para las fábricas de baterías y los fabricantes centrados en el almacenamiento de energía BMS.
Si se establece el mercado de almacenamiento de energía, brindará grandes oportunidades para que jueguen las fábricas de baterías y los fabricantes profesionales de BMS y una menor resistencia competitiva.
La situación actual de los fabricantes profesionales de BMS
Actualmente hay pocos fabricantes profesionales que se centren en el desarrollo de BMS de almacenamiento de energía, principalmente debido a las dudas del mercado sobre el desarrollo futuro del almacenamiento de energía. Muchos fabricantes compran BMS para vehículos eléctricos para baterías de almacenamiento de energía, lo que indica que los fabricantes de BMS para vehículos eléctricos pueden convertirse en proveedores importantes para proyectos de almacenamiento de energía en el futuro.
Dirección de desarrollo de estandarización y modularización.
Actualmente, faltan estándares unificados para BMS proporcionados por varios proveedores de sistemas de almacenamiento de energía, con diferentes diseños y definiciones. El algoritmo SOX, la tecnología de equilibrio y el contenido de los datos de comunicación adaptados a la batería pueden variar. Esta diferencia aumenta los costos de aplicación y no favorece el desarrollo industrial. Por lo tanto, la estandarización y modularización de BMS serán direcciones de desarrollo importantes en el futuro.