中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“十五五”規(guī)劃提出“大力發(fā)展新型儲(chǔ)能，加快智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)建設(shè)”，為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)指明了方向。新型儲(chǔ)能的“新”，不僅體現(xiàn)在技術(shù)創(chuàng)新，更有模式創(chuàng)新，以“鋰電池+液流電池”為代表的“混合儲(chǔ)能”模式，備受市場關(guān)注。
混合儲(chǔ)能具有“多能融合，取長補(bǔ)短”特點(diǎn)，有效彌補(bǔ)單一儲(chǔ)能的技術(shù)缺陷，降低項(xiàng)目運(yùn)行成本，提升儲(chǔ)能系統(tǒng)效率，實(shí)現(xiàn)“1+1＞2”的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)電力波動(dòng)發(fā)生時(shí)，混合儲(chǔ)能憑借毫秒級(jí)的響應(yīng)速度，迅速拉平頻率波動(dòng)，為電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的功率支撐。
如何更好地發(fā)揮混合儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同作戰(zhàn)？海億新能團(tuán)隊(duì)經(jīng)過充分調(diào)研與潛心研發(fā)，推出了“混合電池管理系統(tǒng)（Hybrid Battery Management System, HBMS）”新方案，助力新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
1個(gè)中心，多個(gè)模塊
這套方案采用“1個(gè)控制中心，多個(gè)運(yùn)行模塊”的架構(gòu)設(shè)計(jì)，主要由混合管理系統(tǒng)（HBMS）、鋰電池管理系統(tǒng)（BMS）、液流電池管理系統(tǒng)（FBMS）、儲(chǔ)能變流器（PCS）等組成。
混合電池管理系統(tǒng)包括1級(jí)或多級(jí)混合管理控制器（HBMU），負(fù)責(zé)與能量管理系統(tǒng)（EMS）、鋰電BMS、液流電池FBMS進(jìn)行信息交互，對(duì)鋰電池和液流電池進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)作與監(jiān)控。
PCS負(fù)責(zé)電能雙向流動(dòng)，與鋰電BMS和液流電池FBMS通信交互，控制電池的充電和放電過程，進(jìn)行交流/直流電壓的變換，同時(shí)平滑風(fēng)電、太陽能等可再生電源的波動(dòng)問題。
通過1個(gè)核心大腦，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池和液流電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)全面監(jiān)控處理，及時(shí)響應(yīng)EMS的需求，調(diào)配和管理整個(gè)系統(tǒng)。運(yùn)行模塊之間則相對(duì)獨(dú)立，確保局部故障不會(huì)波及到整個(gè)系統(tǒng)。
智能功率分配與協(xié)同運(yùn)行
“關(guān)鍵時(shí)刻頂?shù)蒙?，更要時(shí)間撐得久”，這是市場對(duì)混合儲(chǔ)能技術(shù)的要求。
鋰電池有快速響應(yīng)、高倍率放電優(yōu)勢；液流電池有超大容量存儲(chǔ)、深度放電能力。這兩種技術(shù)如何分工協(xié)作，發(fā)揮出“雙劍合璧”的效果呢？——圍繞兩者展開功率分配與運(yùn)行策略的研究設(shè)計(jì)，至關(guān)重要。
在學(xué)術(shù)界，針對(duì)混合儲(chǔ)能的容量優(yōu)化配置問題有很多研究探索，它是一個(gè)“非線性、多約束、多變量”的問題，好比私家美食秘方，有不同的味道調(diào)教策略。
海億新能設(shè)計(jì)的混合電池管理系統(tǒng)（HBMS）可以實(shí)現(xiàn)多種功率分配策略（基于容量比例分配模式、優(yōu)先分配模式、自適應(yīng)分配模式），其中自適應(yīng)分配模式順應(yīng)AI時(shí)代智能化運(yùn)維需求，綜合濾波算法、SOC監(jiān)測功率、健康壽命預(yù)測等多重?cái)?shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整功率比例，既降低了系統(tǒng)全生命周期的度電成本，又延長了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用壽命。
結(jié)合社會(huì)用電量的“峰-平-谷”現(xiàn)象，HBMS內(nèi)置多種高級(jí)運(yùn)行策略，提供“削峰填谷模式、平滑波動(dòng)模式、智能調(diào)頻模式”，可根據(jù)電網(wǎng)指令、電價(jià)信號(hào)或預(yù)設(shè)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)化模式切換運(yùn)行，避免自身SOC漂移，充分發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。
全局安全“主動(dòng)防御”
儲(chǔ)能項(xiàng)目普遍投資較大，非常重視系統(tǒng)安全。在業(yè)內(nèi)，儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全有“本征安全（材料品質(zhì)性能）、被動(dòng)安全（事后應(yīng)急處置）、主動(dòng)安全（整體安全設(shè)計(jì)）”。主動(dòng)安全是根本性保障，從源頭上降低事故發(fā)生概率。
基于此，海億新能團(tuán)隊(duì)從最基礎(chǔ)的鋰電池電芯、液流電池電解液著手，為HBMS構(gòu)建覆蓋從鋰電池電芯、液流電池電解液到系統(tǒng)全局的多重保護(hù)屏障。
全面檢測電池狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警，一旦任何參數(shù)超過硬性閾值（如鋰電池電芯電壓/溫度，液流電池電解液流量/壓力/液位/溫度、液流電池電堆單片電壓等），系統(tǒng)自動(dòng)斷開連接，切斷充放電回路，實(shí)現(xiàn)隔離保護(hù)，并上報(bào)電池管理系統(tǒng)，從而將風(fēng)險(xiǎn)降至最低。
通過子系統(tǒng)、本系統(tǒng)與跨系統(tǒng)的安全保護(hù)，多級(jí)告警設(shè)計(jì)，智能判別故障等級(jí)，有效平衡系統(tǒng)的安全性與經(jīng)濟(jì)性，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
在安全設(shè)計(jì)上，必須為用戶考慮極端情況，設(shè)置合理的安全冗余。HBMS的“硬件級(jí)緊急保護(hù)”可以實(shí)現(xiàn)“一鍵緊急停機(jī)”，并有“熔斷保護(hù)”機(jī)制，確保在極端故障下保障全局安全。
建設(shè)儲(chǔ)能，存儲(chǔ)“綠電”。
當(dāng)前，我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)跑出加速度，新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模超過1億千瓦（相當(dāng)于4.5個(gè)三峽水電站裝機(jī)容量），占全球總裝機(jī)比例超過40%，直接帶動(dòng)各類型儲(chǔ)能BMS需求上升。
海億新能混合電池管理系統(tǒng)（HBMS）實(shí)現(xiàn)“鋰電池+液流電池”高效協(xié)同，為用戶創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值，助力新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
