储能系统保护与控制之电池管理系统（BMS）

（1）保护功能

• 过充保护：当单体电压超过一定值时，将电池整组充电回路切断，以避免由于过充电而导致的电池安全问题的产生及寿命的衰减。

• 过放保护：当单体电压小于一定值时，将电池整组放电回路切断，以避免由于过放电而导致的电池安全问题的产生及寿命的衰减。

• 过温保护：当电池组在出现异常，充放电时电池温度过高，将充放电回路切断，防止电池的温度超过一定值而导致电池安全问题的产生及寿命的衰减。

• 短路及反接保护：当电池组出现外部短路或与外部电源的串联短路时会出现安全问题，且会造成BMS损坏。
  

（2）均衡功能

均衡的意义就是利用电子技术，使锂电池单体电压偏差保持在预期的范围内，从而保证每个单体电池在正常使用时不发生损坏。若不进行均衡控制，随着充放电循环次数的增加，各单体电池电压逐渐分化，使用寿命将大大缩减。目前主流均衡策略分为：主动均衡和被动均衡两种。

（3）在线SOC（反映电池的剩余容量）诊断

在实时数据采集的基础上，采用多种模式分段处理办法，建立专家数学分析诊断模型，在线测量每一个单体电池的剩余电量SOC。同时，智能化地根据电池的放电电流和环境温度等对SOC预测进行校正，给出更符合变化负荷下的电池剩余容量及可靠使用时间。

（4）全面电池信息管理

实时解析每一个单体电池电压、每个电池箱内部温度（根据箱体、机柜尺寸和设计情况，具备多个温度检测点）、充放电电流等。

（5）低功耗管理能力

系统在实现电池插箱信息采集（由采集单元通过CAN总线与电池簇管理单元通讯获得）的同时，实现电池插箱均衡和保护的功能，作为储能系统的低能耗要求，本电池管理系统在系统设计和器件选择上，着重考虑了设备本身的能耗指标，同时在模块体积的设计上，充分考虑了电池箱内部空间的限制性，模块体积小；电池均衡模块和控制模块运行时的功耗小于2W，有效的监测管理、保护的同时，做到节能环保。BMS系统支持低功耗模式，在储运、长期停运的状态下，系统自动进行低功耗模式，严格控制电池组耗电。

（6）热管理能力

对电池插箱的运行温度进行严格监控，如果温度高于或低于保护值将输出热管理启动信号，系统可配备风机或保温储热装置来调整温度；若温度达到设定的危险值，电池管理系统自动与系统保护机制联动，及时切断电池回路，保证系统安全，系统预留热管理接口。

（7）自我故障诊断与容错技术

电池管理系统采用先进的自我故障诊断和容错技术，对模块自身软硬件具有自检功能，即使内部故障甚至器件损坏，也不会影响到电池运行安全。不会因电池管理系统故障导致储能系统发生故障，甚至导致电池损坏或发生恶性事故。