中國儲能網訊：5月24～26日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司與國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司聯合指導，中國化學與物理電源行業(yè)協會主辦并聯合240余家機構共同支持的第十三屆中國國際儲能大會在杭州召開。
來自行業(yè)主管機構、國內外駐華機構、科研單位、電網企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的1011余家產業(yè)鏈供應鏈企業(yè)，5417位嘉賓參加了本屆大會，其中245家企業(yè)展示了儲能產品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產業(yè)鏈。
5月24日下午，杭州高特電子設備股份有限公司市場總監(jiān)邸金生受邀在新型電力系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)整體解決方案專場分享了主題報告，報告題目為《聚焦BMS關鍵技術，探討行業(yè)發(fā)展新方向》。以下是報告主要內容：
邸金生：各位專家、各位行業(yè)同仁，大家下午好！我是高特電子邸金生。很高興今天和大家相聚在杭州中國國際儲能大會。
高特電子是1998年成立，也是最早一批進入到儲能行業(yè)的BMS企業(yè)。我今天匯報的主題是《聚焦BMS關鍵技術，探討行業(yè)發(fā)展新方向》。
主要分為四部分：第一部分，儲能發(fā)展的趨勢；第二部分，BMS+數據服務體系；第三部分，雙向主動均衡技術，第四部分，高特電子介紹。
隨著儲能的快速發(fā)展，現在行業(yè)最難解決的就是兩個問題，一是安全，二是經濟性。經濟性，隨著電芯價格目前的下降狀態(tài)，包括集成價格的下降，以及陸續(xù)地儲能政策、利好政策的出臺，經濟性和盈利模式逐漸地向好，所以最重要的還是安全問題。截至目前，全球已經發(fā)生超過50起以上的儲能安全事故，隨著今年儲能項目的陸續(xù)投運，業(yè)界對電池儲能的安全性和可靠性也提出了質疑和擔憂，也嚴重地影響了行業(yè)的發(fā)展。
基于以上難點，高特開發(fā)了BMS+的技術生態(tài)，主要分為三個層面：最下層是具備核心技術和核心芯片的BMS產品，高特在2016年開始自主研發(fā)國產化的BMS核心芯片，目前具有AFE采集芯片和雙向主動均衡的兩款國產化芯片。同時在今年，我們也會推出一款全新的行業(yè)領先的具備安全閥檢測的芯片，來提升整個儲能系統(tǒng)安全的防控能力。在原有的溫度和電壓檢測的基礎上，增加安全閥檢測功能，當電芯內部的壓力和氣體聚集到一定程度的時候，安全閥打開，BMS進行快速地響應和保護，同時與消防和液冷系統(tǒng)進行聯動，來保障整個儲能系統(tǒng)的安全。
中間層，BMS是整個儲能系統(tǒng)的核心，也是重要的數據來源，所有的控制和保護都是基于BMS的數據。那么，考慮到目前工商業(yè)儲能的一些應用場景，由于經濟性、由于初始投資成本、由于集成方案的復雜性，所以我們把BMS主機和本地的EMS，包括中心管理機，進行了合二為一的設計。同時，具備了邊緣計算、實時診斷的能力。那么，在邊緣進行有效的數據清洗，將清洗后的數據上送到云平臺，有效地提高了云邊協同的能力。
第三層，主要就是數據服務和數據的賦能，包括四個層面：一是能源的聚合管理。我們已經把儲能系統(tǒng)，包括分布式微網的系統(tǒng)，在平臺端實現了能源的聚合。二是基于邊緣計算和邊緣診斷，在平臺端開展有效的線上和線下的運維，降低后運維的成本。三是在電力交易和輔助服務方面的一個響應。我們目前已經和國網的調度，包括輔助服務的平臺接口實現了互聯互通，目前平臺端已經聚合了超過100MWh的用戶側的儲能資源。按照今年浙江省峰谷電價差的政策，面對浙江省今年夏天用電的負荷，我們參與到輔助服務的機會非常大。所以說，這也具備了一個有效的盈利模式。
因此，BMS+技術生態(tài)是從底層的電池安全感知，到本地的一體化集控、數據處理，到平臺端的線上線下的運維+輔助服務，構成了高特的BMS+的技術生態(tài)。
下面，我再介紹一下每一個組成部分。首先，基于目前國內儲能系統(tǒng)的發(fā)展，大型儲能一般分為三級架構的BMS，最下層是PACK級的BMU，支持12-64串模組的全覆蓋。也就是說，目前儲能的集成方案，我們都有BMU去進行適配，兼容900-1500V系統(tǒng)，支持單體電芯對單體電芯的高效雙向主動均衡。同時，我們的部分模塊也支持主動均衡和被動均衡模塊pin to pin兼容。也就是說，目前有很多儲能項目的建設，由于前期的初始投資成本，由于目前的盈利模式，可能很多的儲能項目前期選擇了被動均衡。那么，隨著盈利模式的不斷好轉，后期有一些主動均衡需求，我們可以實現不增加任何線數，通過模塊之間的更換，來實現被動均衡到主動均衡的技術實現。
中間層，電池簇控制管理單元，考慮到目前1500V系統(tǒng)的發(fā)展，單簇目前已經超過了400個電芯以上，按照以前的主控方案，通過CAN，如果10個簇把信息上送到第三級，可能需要10秒甚至更長的時間，這對于調頻的場景甚至是安全預警這種場景，是無法滿足的。所以說高特也是行業(yè)內第一家采用網口通信的，不管是10個電池簇，甚至是更多的電池簇控制管理單元，把這個信息上送到第三級，都可以實現百毫秒級的數據刷新。
最上層，第三級，也是高特開發(fā)的一款在行業(yè)內比較領先的BMS主機，支持2G的主屏，4G的內存，4核的ARM，具備500G的固態(tài)硬盤，支持儲能系統(tǒng)全生命周期的數據存儲。同時也配備了豐富的接口，也具備大數據的邊緣計算能力和電池安全狀態(tài)的實時診斷。
考慮到現在很多的工商業(yè)儲能的應用場景，我們?yōu)榱诉m應這些場景，在BMS主機的基礎上，開發(fā)了一體化集控單元，實現了所有儲能系統(tǒng)數據的聚合。從功能角度來講，一體化集控單元可以集BMS、LEMS、通信管理機、協調控制EMU功能于一體，同時具備了邊緣診斷、實時診斷、設備狀態(tài)診斷等這些高級功能，單機、多機并聯，包括本地EMS、削峰填谷、需量跟隨、實時電價管理等一些功能，我們都通過菜單的方式來進行可配置，方便客戶進行選擇。
大家可以看到這張圖，現在的一個集裝箱里，有BMS主機，還有協控，現在還有一部分通信管理機，中間的用戶側的儲能柜，包括分布式儲能系統(tǒng)，也有BMS主機，包括輕量的EMS或者本地的EMS，像光儲充的微網也有一個本地的EMS。那么，這樣的接線和集成方案相對是比較復雜的，所以說我們把EMS和通信管理機，包括協調控制器所有的功能進行了合而為一的設計，成為了一個集控單元，大大地減化了系統(tǒng)集成方案的難度，同時也方便客戶去做二次開發(fā)，配置了豐富的接口。
從它的特點來講：第一，集控單元具備了強大的運算能力，包括四核的ARM。同時，也配置了500G的固態(tài)硬盤，也就是說，對于一個集裝箱或者說用戶側的儲能項目，都可以實現全生命周期的數據存儲同時也支持百毫秒級的數據刷新和保護的響應。第二，通過邊緣計算實現了對電池安全狀態(tài)的實時診斷。當然，在第三季度我們推出了具備安全法檢測的芯片的加持，再加上邊緣診斷和邊緣協同，可以大大提高儲能系統(tǒng)的安全。同時，我們的集控單元也采用了微服的架構，方便用戶去做二次開發(fā)。
邊緣診斷的功能，主要的核心是基于電池的安全狀態(tài)分析，比如基于電池目前的內阻、電壓或者溫度異常，包括離散性趨勢的分析，通過實時和多維的數據分析，實現了對電池單體和電池系統(tǒng)健康狀態(tài)、性能趨勢的預測分析。
這是集控的一些顯示界面，大家可以看到中間的藍色部分，是應用在大儲上面的，是組串式的PCS。也就是集控單元具備了BMS主機和協調控制器的功能，同時具備了對組串式PCS的功率分配。另外的一些界面就是應用在一些用戶側的集控管理，具備對PCS、電池、空調、消防等等數據的信息聚合，也實現了結合液冷和消防的聯動，在確保安全的情況下，降低功耗。
下面，介紹一下BMS+的數據服務平臺。平臺主要的核心是四個方面：第一，數據的管理。第二，能源管理，包括輔助服務和電力交易。第三，做了邊端狀態(tài)的實時診斷。第四，智慧運維。通過云邊協同為線上線下的智慧運維提供可靠的數據支撐。
這是數據服務平臺針對百兆瓦時大型儲能電站的一個應用場景，是智慧運維平臺。
基于儲能電站安全和運維的角度考慮，智慧運維平臺可以實現電站級的全方位的電池實時監(jiān)控，快速地定位，智能地故障告警，來精準地識別電池的安全風險，具備電池設備的實時診斷和故障的快速解決，實現少人和無人值守，降低后服務的成本。
這是電池核心狀態(tài)的診斷?；趯崟r的數據，對運行趨勢進行多維度的分析和預測，預測在未來的時間，儲能系統(tǒng)的循環(huán)壽命和衰減。另外，基于邊緣計算的能力，包括電壓內阻這些參數的計算，來有效地推送必要的運維策略。
另外，數據服務平臺具備了輔助服務和實現了國網數據服務平臺接口的互聯互通，可以實現動態(tài)的調度儲能資源，提高儲能系統(tǒng)的收益。
這是去年8月份，我們在浙江省電網側的首個百兆瓦時的成功案例，項目采用了高特的雙向主動均衡技術，并根據儲能電站運維的難點，定制開發(fā)了智慧運維平臺。目前這個項目運行大概有8個月的時間，兩充兩放的運行環(huán)境，通過主動均衡技術，電池的一致性保持良好，同時智慧運維平臺也有效提升了運維效率。
主動均衡技術，相信也是大家比較關注的點，高特自主研發(fā)的芯片級的雙向主動均衡技術，也是行業(yè)內處于領先地位的，可以實現簇內跨模組、跨PACK的任意兩個單體電芯之間的能量轉移。相對于目前業(yè)內還有一些其他的技術方案，其中有一種包括在PACK內做電芯與電芯的均衡，再做PACK與PACK之間的二次均衡，從整個的效果上到成本上，相比我們的芯片級雙向主動均衡技術，還是有一些落后。所以說，目前雙向主動均衡技術，在行業(yè)內我認為它未來的發(fā)展趨勢也是非常有必要的，也是一個必選項，可以延長整簇的放電時間，尤其是儲能系統(tǒng)運行的早期，由于充電倍率，由于初始容量的不一致，雙向主動均衡技術都能夠快速有效地改善電池的一致性，有利于延長電池系統(tǒng)的壽命。
這是項目的一個實際應用案例。這個項目目前大概運行了超過5年，大家可以看到這張圖示，上面的黃色曲線是電芯理論的衰減曲線，下面的綠色曲線是實際的衰減曲線。按照實際的曲線來算，最終儲能系統(tǒng)可能運行到9年左右的時間，容量會低于80%。那么，中間的藍色曲線是2年以后主動均衡開始介入，當它發(fā)揮作用以后，通過實際的數據測算，可以達到13年左右的壽命，有效地提升了全生命周期儲能系統(tǒng)30%以上的收益，可見主動均衡的作用是非常明顯的。
今年，隨著峰谷電價差的拉大，也有很多的廠家陸續(xù)在做大流量的電芯，當電芯的衰減敏感性出現以后，這是非常敏感的，所以說主動均衡在未來儲能具有很好的盈利模式，也是未來儲能行業(yè)發(fā)展的必選項。
最后，再簡單向大家介紹一下高特電子。
高特成立于1998年，做了25年的電池檢測工作，對電池的特性和機理具有深刻的理解。在電池SOX的診斷技術和雙向主動均衡技術，在行業(yè)內具備領先的地位。目前也自主研發(fā)了包括AFE采集芯片和雙向主動均衡兩款國產化芯片，今年也會推出具備安全閥檢測的芯片，同時我們也在開展儲能系統(tǒng)，包括數據服務的應用。
在2022年，高特在第三方BMS的出貨量是8.5GWh，整個訂單額是11.5GWh，全年承接了超過1000個項目。累計BMS出貨量以及大儲的出貨量，排名穩(wěn)居行業(yè)第一名。所以說，高特作為BMS的領先者，我們專注于儲能行業(yè)，立足于BMS，布局芯片，發(fā)展BMS+數據服務，努力成為儲能電池安全與價值提升的數據服務供應商。
以上是我今天的匯報。我們在外面D24、25號有展位，歡迎各位專家或者行業(yè)同仁到我們的展位與我們進行交流。謝謝大家！
