中國儲能網訊:電化學儲能系統是一個技術復雜度高、控制難度高、集成難度高、多學科技術交叉的綜合能源變換系統,隨著芯片技術、通信技術、大數據/云平臺、以及AI技術的發(fā)展,對儲能系統的精細化、智能化控制起到了巨大的促進作用。
在儲能系統當中,EMS(Energy Management System)、BMS(Battery Management System)、PCS(Power Conversion System)、TMS(Thermal Management System)、SMS(Security Management System)是最為核心的5大控制單元,對整個儲能系統的功能、性能、壽命、可靠性、安全性有著決定性的影響。
EMS(Energy Management System)能量管理系統
能量管理系統,簡稱EMS,是儲能系統的大腦和控制中樞,是一種用于監(jiān)控、控制、分析和優(yōu)化儲能系統運行過程的軟件和硬件的集合。它接受外部調度指令或控制要求,通過對儲能系統內部各個子系統和零部件進行實時監(jiān)控和智能控制,實現整個系統的高效管理和優(yōu)化配置。
BMS(Battery Management System)電池管理系統
電池管理系統,簡稱BMS,是儲能系統的神經網絡,是一種能夠對電池單體和電池組進行監(jiān)控和管理的電子設備,通過對電池的電壓、電流、溫度等數據的采集,進行SOC、SOE、SOP、SOH等電池狀態(tài)的計算,并對電池進行故障診斷、告警和保護,從而提升電池的綜合性能。
PCS(Power Conversion System)功率變換系統
PCS功率變換系統(也稱雙向變流器),是與儲能電池組配套的交直流電力變換設備,連接于儲能電池組與電網之間,其工作的核心是把交流電網電能轉換為直流電存入電化學電池組或將電池組能量轉換為交流電回饋到電網,是儲能系統對外的能量交互通道。
TMS(Thermal Management System)熱管理系統
熱量管理系統,簡稱TMS,是對整個儲能系統進行溫度控制和調節(jié)的一套熱量轉換裝置,根據溫度數據的變化,通過加熱、冷卻、除濕等方式動態(tài)調節(jié)儲能系統內部各個子系統的溫度和濕度,從而大幅度提升儲能系統的可靠性和壽命。
SMS(Security Management System)安全管理系統
安全管理系統,簡稱SMS,通過實時在線監(jiān)測儲能系統內部的溫度、壓力、煙霧、化學氣體等數據,對儲能系統進行安全事故預防和事故緊急處置。在安全事故發(fā)生前,通過大數據分析和預測,實現電池安全狀態(tài)預判,及時告警和維護。在事故發(fā)生后,通過智能聯動功能,分層斷開電路實現多層故障隔離,另一方面控制消防系統動作進行聲光報警并釋放滅火介質,快速消除安全威脅,阻止事故的進一步蔓延。
系統高度集成,5S融合將成為儲能系統技術發(fā)展趨勢
當下儲能系統集成廠家往往是從多個供應商那里分別購買EMS、BMS、PCS、TMS、SMS產品,或者自己研發(fā)其中的一兩個控制系統,其他則來自外購。這一方面增加了系統集成和兼容的難度,另一方面也會導致儲能系統的性能無法達到最優(yōu)化,尤其是多系統聯動的難度很高。
從長遠看,5S融合是大趨勢,這個融合不是指把5個控制系統的功能做到一個系統上面,而是有些廠家會全棧式自研5S系統,或者深度定制化,以EMS為核心部件,在算法層面掌握核心技術,結合邊緣計算和云計算,以大數據為基礎,以智能化、網聯化為主要方向,這樣把儲能系統的性能發(fā)揮到極致。
單純的硬件組合,或者只掌握簡單的集成能力,在未來是沒有競爭力的,很難在市場上立足。




