鉴衡认证SUNGRON芯安锂得储变不惊阳光电源BMT电池管理技术白皮书
前言PREFACE全球可再生能源渗透率持续壁升,储能行业迎来高速发展。随着交流侧电网应用场景的多样化、储能系统容量日益增大,以及响应电网的动态要求越来越苛刻,对电池管理技术提出了更高的要求,加速从面向电池的被动监测转为面向系统的主动控制,产品形态上也从独立部件快速转向系统融合,以满足系统长期安全高效运行。作为全球领先的储能解决方案提供者,阳光电源从全球50GWh+项目实际应用出发,系统性提出基于三电融合的BM?T(Battery Monitoring and ManagementTech)电池管理技术,增强储能系统实际运行中的电池信号可感、状态可知、联动可控能力,保障储能系统“大”时代的安全性、经济性,本白皮书对技术方案及应用进行系统性阐述,供行业参考。
目录C1储能发展对电池管理技术提出新挑战线CONTENTS1.1大容量、大规模成储能发展趋势41.2管不住安全的电池管理产品被诟病4C2储能电池管理技术应用乱象2.1电池数据不全面与单一维度数据过度投入并存72.2电池状态估算不准与盲目主动均衡并存2.3数据孤岛与数据无意义交互并存92.4故障定位不准与故障告警频发并存:0C3阳光电源BMT电池管理技术方案3.1BM*T技术方案简介3116223.2信号有效可感3.3状态精准可知3.4系统联动可控3.5技术特点与价值BMT技术未来展望C42824.1电池信号可威4.2电池状态可知4.3系统联动可控C5结束语
C7储能发展对电池管理技术提出新挑战
1.1大容量、大规模成储能发展趋势从市场层面,全球能源结构转型进入加速阶段,高比例可再生能源的接入导致电力系统对储能发展需求急剧增加。据彭博新能源财经最新数据显示,自2020年以来,全球储能装机容量显著增长,2024年新增装机量达168.7GWh.预计2035年新增装机量达964,8GWh,GWh100080060040020020152020202520302035从产品层面,储能电池单体容量、单柜体容量和单一电站的规模均不断扩大。2021年,电池单体容量280Ah+,单柜体容量多小于3MWh,单一电站规模多为百MWh级。2024年,电池单体容量超600Ah+,单柜体容量超5MWh+,单一电站规模突破到GWh级。1.2管不住安全的电池管理产品被诟病业痛点。非计划信运中电联2022年-2024上半年发布的《电化学储能电站安全信息统计数据》指出,电池管理系统电化学储能电站非计划停运的核心原因,历年平均停运时长为3.65小时、14.5小时、18.86小时。
安全事故损失。2025年2月-美国某储能电站第四次火灾事故2024年9月-美国某储能电站火灾事故2024年5月-中国某光储能电站火灾事故2024年4月-德国某储能电站火灾事故2024年,EPRU发布的全球首份储能电站3(11%)事故根本原因分析报告《电池储能系统故障事Cells/Modules件数据库的见解》指出,涉及电池管理等控制问题是储能安全事故的主要诱因,占比高达46%12(43%)BOS13(46%)Controls图3:EPR-电池储能系统故障原因统计分类
C2储能电池管理技术应用乱象
2.1电池数据不全面与单一维度数据过度投入并存传统电池管理系统依赖电压(V、电流()和温度(T)监测电池状态,但锂离子电池内部状态复杂且非线性,这些参数难以全面反映电池真实状态。以电池热失控为例,电池内部状态变化如SEI膜分解、电解液副反应加剧、电极材料分解等不易在线观测,而VT参数变化又相对滞后,导致热失控预警难度大。内部状态电压/温度热失控异常数据异常发生点VIT无明显异常4t电流|--------温度急速下降温度T电压V时间th正常阶段初期阶段加速阶段热失控阶段内外部参数内部反应开始内部反应加剧温度急剧上升变化平稳VIT无明显变化温度开始上升电压急剧下降为此,业内出现增设单一维度传感器数量的做法,例如电池横块中每一颗电池单体配置一个温度传感器。但从电池模块温度监测的大量实验显示,在正常充放电循环、热失控等异常发生前后,相邻电池单体之间的连接极片温度变化幅度与时间基本一致。通常电池单体过温保护阈值在50~60C范围内,远低于电池热失控温度,满足工程应用中热管理响应时间要求。因此过度的温感数量投入并不能对电池安全保护有实质性提升,反而器件数量增加、
温度过度投入带来成本增加、故障率提升2:1温感1:1温感NTC1NTC2NTC1NTC2NTC3N...