BMS儲(chǔ)能系統(tǒng)用戶手冊V10磷酸鐵鋰要點(diǎn)1

第頁儲(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)(BMS)用戶手冊V1.0(磷酸鐵鋰電池)深圳市光輝電器實(shí)業(yè)有限公司目錄TOC\o"1-3"\h\u1、概述 32、系統(tǒng)特點(diǎn) 33、儲(chǔ)能電站系統(tǒng)組成 44、電池管理系統(tǒng)主要組成 54.1儲(chǔ)能電池管理模塊ESBMM 54.1.1ESBMM-12版本 54.1.2ESBMM-24版本 94.2電池組控制模塊ESGU 134.3儲(chǔ)能系統(tǒng)管理單元ESMU 155、安裝及操作注意事項(xiàng) 18附錄A：產(chǎn)品操作使用界面 19概述ESBMS是根據(jù)儲(chǔ)能電池組特點(diǎn)設(shè)計(jì)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(shí)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。系統(tǒng)特點(diǎn)

●全面電池信息管理實(shí)時(shí)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SOC診斷在實(shí)時(shí)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(shí)，智能化地根據(jù)電池充放電電流和環(huán)境溫度等對SOC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(shí)間?！裰鲃?dòng)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(xiàng)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(shí)刻有良好的一致性，同時(shí)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?！裣到y(tǒng)保護(hù)功能對運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的電池嚴(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(shí)輸出聲光報(bào)警信息，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行?！駸峁芾砉δ軐﹄姵叵涞倪\(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(dòng)信號，系統(tǒng)可配備風(fēng)機(jī)或保溫儲(chǔ)熱裝置來調(diào)整溫度；若溫度達(dá)到設(shè)定的危險(xiǎn)值，電池管理系統(tǒng)自動(dòng)及系統(tǒng)保護(hù)機(jī)制聯(lián)動(dòng)，及時(shí)切斷電池回路，保證系統(tǒng)安全?！褡晕夜收显\斷及容錯(cuò)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(cuò)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(huì)影響到電池運(yùn)行安全。不會(huì)因電池管理系統(tǒng)故障導(dǎo)致儲(chǔ)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?！駥I(yè)的負(fù)荷聯(lián)動(dòng)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PCS、儲(chǔ)能電站監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制，提高儲(chǔ)能電站效率，優(yōu)化負(fù)荷控制和調(diào)度決策?！耢`活的模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)思路，針對儲(chǔ)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(shí)，針對儲(chǔ)能電站用“智能一體化電池”的應(yīng)用，可靈活配置ESBMM模塊在電池箱中，方便用戶運(yùn)行維護(hù)。儲(chǔ)能電站系統(tǒng)組成

●磷酸鐵鋰電池組：能量存儲(chǔ)介質(zhì)；●能量轉(zhuǎn)換器（powerconversionsystem，PCS）：實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)直流電池及交流電網(wǎng)之間的雙向能量傳遞；●儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)（EnergyStorageBatteryManagementSystem，ESBMS）:實(shí)現(xiàn)電池組的監(jiān)控、管理和保護(hù)等功能。圖1儲(chǔ)能電站系統(tǒng)圖電池管理系統(tǒng)主要組成●ESBMM(EnergyStorageBatteryManagementModule)儲(chǔ)能電池管理模塊，該模塊集單體電池電壓、溫度采集，自動(dòng)充電均衡管理、故障診斷等功能于一體；●ESGU(EnergyStorageBatteryGroupControlUnit)電池組控制單元,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(bào)警和保護(hù)；●ESMU(EnergyStorageSystemManagementUnit)儲(chǔ)能系統(tǒng)管理單元,該管理單元對ESBMM及ESGU上傳的電池?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、性能分析、記錄存儲(chǔ)及上傳后臺。4.1儲(chǔ)能電池管理模塊ESBMMESBMM根據(jù)管理電池節(jié)數(shù)分為ESBMM-12和ESBMM-24，分別對應(yīng)每個(gè)模塊最多管理12節(jié)和24節(jié)。4.1.1ESBMM-12版本a)產(chǎn)品功能●具有在線檢測每節(jié)電池電壓、溫度；●實(shí)時(shí)報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)對電壓、溫度的超限報(bào)警；●現(xiàn)場報(bào)警，干節(jié)點(diǎn)輸出閉合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)報(bào)警并顯示報(bào)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RS485通訊接口，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(jì)，安裝、使用和維護(hù)方便，且模塊間相互隔離、可靠性高；b)技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)模塊工作電源DC9~30V工作電源功率≤4W模塊均衡電源DC60~90V均衡電源功率≤30W電池均衡電流≥2A電池監(jiān)測節(jié)數(shù)12節(jié)（最多）電壓檢測范圍1～5V電壓檢測精度±5mV溫度檢測范圍-40~85℃溫度檢測精度±0.5℃輸入絕緣電阻≥10MΩDC1000V數(shù)據(jù)通訊接口RS485、CAN(可選)通訊波特率2400、4800、9600（默認(rèn)）、14400、19200bps可選現(xiàn)場顯示方式LED工作狀態(tài)指示技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)現(xiàn)場報(bào)警方式一路接點(diǎn)輸出，故障時(shí)節(jié)點(diǎn)閉合現(xiàn)場控制方式一路接點(diǎn)輸出電池均衡方式自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制（可設(shè)）尺寸及質(zhì)量250×141×42(mm)/2Kg安裝方式壁掛c)尺寸及安裝圖●安裝開孔尺寸(壁掛式安裝)圖2ESBMM安裝尺寸圖d)端口接線說明●接線端子介紹圖3●接線說明ESBMM-12采集部分由2片采集IC組成，支持的電池節(jié)數(shù)配置如下表：節(jié)數(shù)第2片第1片844945105511561266表1ESBMM-12電池組面板接口端口連接說明推薦線束備注DC60V-90V+連接均衡供電+1方建議選擇合適的外部電源供電DC60V-90V-連接均衡供電-1方BI12-BI0連接電池均衡線0.5方BV12-BV0連接電池采集線0.5方注：BI0、BV0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-1212節(jié)電池采集接線示意圖：按照表1，12節(jié)電池要選擇6-6。BV0接第1節(jié)電池的負(fù)極，BV1-BV12分別接第1-12節(jié)電池的正極柱。2、ESBMM-1212節(jié)電池均衡接線示意圖：BI0接第1節(jié)電池的負(fù)極，BI1-BI12分別接第1-12節(jié)電池的正極柱。注：1、如均衡線和采集線不共用一個(gè)銅鼻，則均衡線BI0-BI12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ESBMM-12模塊前，請先確認(rèn)電池連線接到相應(yīng)的端子位上。4.1.2ESBMM-24版本產(chǎn)品功能●在線自動(dòng)檢測每節(jié)蓄電池電壓、蓄電池組端電壓、充放電電流和溫度等；●實(shí)時(shí)報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)對電壓、溫度、電流的超限報(bào)警；●現(xiàn)場報(bào)警，干節(jié)點(diǎn)輸出閉合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)報(bào)警并顯示報(bào)警內(nèi)容；●具有RS485通訊接口，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(jì)，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。b)技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)模塊工作電源DC9~30V工作電源功率≤6W模塊均衡電源DC60~90V均衡電源功率≤60W電池均衡電流≥2A電池監(jiān)測節(jié)數(shù)24節(jié)（最多）電壓檢測范圍1～5V電壓檢測精度±5mV溫度檢測范圍-40~85℃溫度檢測精度±0.5℃輸入絕緣電阻≥10MΩDC1000V數(shù)據(jù)通訊接口RS485、CAN(可選)通訊波特率2400、4800、9600（默認(rèn)）、14400、19200bps可選現(xiàn)場顯示方式LED工作狀態(tài)指示現(xiàn)場報(bào)警方式一路接點(diǎn)輸出，故障時(shí)節(jié)點(diǎn)閉合現(xiàn)場控制方式一路接點(diǎn)輸出電池均衡方式自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制（可設(shè)）尺寸及質(zhì)量420×200×44(mm)/3Kg安裝方式機(jī)架、壁掛c)尺寸及安裝圖●機(jī)柜式安裝主視圖圖4俯視圖●壁掛式安裝主視圖俯視圖圖5d)端口接線說明●接線端子介紹圖6●接線說明ESBMM采集部分由4片采集IC組成，支持的電池節(jié)數(shù)配置圖如下：節(jié)數(shù)第4片第3片第2片第1片12--6613-44514-45515-55516-55617-56618-666194555205555節(jié)數(shù)第4片第3片第2片第1片215556225566235666246666表2ESBMM蓄電池面板接端口連接說明保險(xiǎn)絲推薦線束備注VH+連接均衡供電+-1方@5米建議選擇合適的外部電源供電VH-連接均衡供電--1方@5米BI24-BI0連接均衡電池線3A1方@5米BV24-BV0連接采集電池線1A0.5方@20米注：BI0、BV0指該電池組的電壓最低點(diǎn)。舉例說明：下面為一臺ESBMM22節(jié)電池采集接線示意圖：其中BV0-BV6使用是第1片采集IC；BV6-BV12使用是第2片采集ICBV12-BV18使用是第3片采集IC；BV18-BV24使用是第4片采集IC按照表2,22節(jié)電池要選擇5-5-6-6，所以BV24-BV23短接、BV18-BV17短接。ESBMM22節(jié)電池均衡接線示意圖：ESBMM均衡接線方式按照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)格距離電壓采集線規(guī)格距離1方5米0.3方12米1.5方7.5米0.5方20米2方10米0.75方30米2.5方12.5米1方40米4方20米容許最大采樣線線阻：1.5Ω4.2電池組控制模塊ESGUESGU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(bào)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(shí)，儲(chǔ)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。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；●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(bào)警及硬接點(diǎn)保護(hù)控制功能；●具備CAN/RS485總線通訊功能。b)技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)模塊工作電源DC12V工作電源功率<10W電壓檢測范圍<1000V電壓檢測精度±0.2%電流檢測范圍分流器決定（例如150A/75mV型號）電流檢測精度≤±0.5%（滿量程）技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)溫度檢測范圍-40~85℃溫度檢測精度±0.5℃絕緣電阻檢測精度±5%通訊接口RS485、CAN外形尺寸270×124×40(mm)/3KG安裝方式壁掛c)接口及連線接口接口描述功能描述線束定義CAN250KbpsESMU通過CAN總線及ESGU進(jìn)行通信，上傳電壓，電流，溫度，絕緣電阻等信息，以及ESMU對ESGU下發(fā)控制命令(可選)屏蔽差分雙絞線，1KV絕緣RS4852.4K~19.2KESMU通過RS485總線及ESGU進(jìn)行通信，上傳電壓，電流，溫度，絕緣電阻等信息，以及ESMU對ESGU下發(fā)控制命令屏蔽差分雙絞線，1KV絕緣電流檢測輸入2芯線外接穩(wěn)流器，測試電池組總回路電流最小1mm2銅芯線電壓檢測輸入2芯線外接電池組兩端電壓，測試電池組總電壓及電池總正及總負(fù)相連至少2000V耐壓值溫度檢測輸入3芯線外接溫度傳感器，檢測外部溫度最小1mm2銅芯線絕緣電阻檢測輸入3芯線測試電池組及大地之間的絕緣電阻值及電池總正及總負(fù)相連，至少2000V耐壓值Poutput濕節(jié)點(diǎn)2芯線驅(qū)動(dòng)外部電路，比如接觸器最小1mm2銅芯線Input開關(guān)量輸入模擬開關(guān)量輸入端口，比如，接觸器的反饋信號最小1mm2銅芯線Output開關(guān)量輸入繼電器輸出模擬開關(guān)量輸入端口，現(xiàn)場報(bào)警，故障時(shí)閉合最小1mm2銅芯線d)安裝尺寸圖及端口圖7ESGU安裝尺寸圖圖84.3儲(chǔ)能系統(tǒng)管理單元ESMU對ESBMM和ESGU上傳的電池?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算、性能分析、報(bào)警處理及記錄存儲(chǔ)；及PCS主機(jī)、儲(chǔ)能調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，根據(jù)輸出功率要求及各組電池的SOC優(yōu)化負(fù)荷控制策略，保證所有電池組的總運(yùn)行時(shí)間趨于一致。a)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)。報(bào)警功能●通訊連接報(bào)警；●溫度過高或者過低報(bào)警；●單體電壓過高及過低報(bào)警；●組端電壓過高或者過低報(bào)警；●BMM錯(cuò)誤報(bào)警。保護(hù)●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)。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；●ESGU參數(shù)設(shè)置。b)技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)模塊工作電源AC220V工作電源功率<10WCPU采用Davinci平臺，ARM9+DSP操作系統(tǒng)Linux人機(jī)界面7寸觸摸屏800×480TFT真彩通信接口RS485*2，CAN*1，Ethernet10/100M，RS232*1內(nèi)存容量64M技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存USB，SD卡外形尺寸290×130×81(mm)/2KG安裝方式嵌入式安裝c)接口及連接接口接口描述功能描述線束定義POWERSW電源開關(guān)ESMU外部電源開關(guān)DC110V/DC220V直流電源輸入端口最小1mm2銅芯線1000V絕緣AC220V交流檢測輸入口最小1mm2銅芯線1000V絕緣OUTPUT1~2干接點(diǎn)輸出口繼電器輸出模擬開關(guān)量輸入端口，現(xiàn)場報(bào)警，故障時(shí)閉合最小1mm2銅芯線INPUT有源檢測輸入口最小1mm2銅芯線CAN250KbpsESMU通過CAN總線及BMM、ESGU、PCS通信，數(shù)據(jù)傳輸以及控制(可選)屏蔽差分雙絞線，1KV絕緣COM1(RS485)2.4K~19.2KESMU通過RS485及BMM、ESGU、PCS通信數(shù)據(jù)傳輸以及控制屏蔽差分雙絞線，1KV絕緣COM22.4K~19.2K后臺通信串口（RS232/RS485可選，通過SW切換）屏蔽差分雙絞線，1KV絕緣LANRJ45,10/100M,Base-TXESMU通過ethernet及儲(chǔ)能后臺通信超五類屏蔽雙絞線TEST測試端口SD用于程序升級USB2.0用于程序升級和數(shù)據(jù)導(dǎo)出d)安裝尺寸及端口說明圖9ESMU安裝尺寸圖圖10POWERSW:電源開關(guān)DC110/DC220:電源輸入線AC220:交流檢測輸入口INPUT:有源檢測輸入口OUTPUT1~2:干接點(diǎn)輸出口CAN:CAN接口COM1:采集設(shè)備通信串口（RS485）TEST:調(diào)試串口LAN:以太網(wǎng)口SD:SD卡插口COM2:通信串口（RS232/RS485可選，通過SW切換）安裝及操作注意事項(xiàng)●為了保證施工人員和設(shè)備的安全，接線時(shí)