中国储能网讯：11月9-10日，由中国化学与物理电源行业协会主办的首届中国新型储能产业高质量发展大会暨全国虚拟电厂及需求侧响应高层研讨会在山东济南喜来登召开。
大会聚焦新型储能可持续高质量发展，针对储能产业面临的机遇与挑战等重点、热点、难点问题展开充分探讨，分享可持续政策机制、资本市场、新型储能系统集成技术、供应链体系、商业模式、示范项目应用案例、新产品以及解决方案的普及和深化应用。
来自电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的150家产业链企业，322位嘉宾参加了本届大会。大会通过主旨演讲、高峰对话等环节深入交流探讨。
大会组委会邀请杭州高特电子设备股份有限公司市场经理邸金生分享主题报告《构建储能安全与价值提升的储能BMS+数据服务体系》。以下是发言主要内容：
邸金生：各位专家、各位行业同仁，上午好，很荣幸今天和大家相聚在湖南长沙2022电池产业博览会，高特是BMS行业的排头兵，跟大家也是熟悉的老朋友了，随着储能的高速发展，BMS在前沿技术的加持下也在不断的创新和发展，那么我今天汇报的主题是储能BMS的重要性和发展趋势分析。
本次我的汇报分为4个部分，分别为储能现状、BMS的重要性、BMS+数据服务体系以及高特电子的介绍。
众所周知，储能的终极目标是低成本、高收益、高安全、长寿命。另外还有环境友好，智慧化，智能化，数字化，免维护等等，这些都是储能发展到今天理想的预期目标，但事实能否实现，目前储能从效益、成本、收益都面临着诸多的阻碍。从安全角度，虽然电池本体技术和系统集成方案有了大幅度提升，但是仍然无法避免电池单体潜在的安全风险。
第二，为了提高效率，系统集成商提出了组串是管理模式和高压直挂模式，无法改变簇内单体的一致性，本质上还是要解决单体一致性的问题。
第三，储能目前仍然面临着循环寿命下的度电成本和运维成本无法预测的风险。BMS对投资收益，对运维支撑的作用非常巨大，未来储能电站的运维南都包括支撑技术都来自于BMS的数据。
第四，如何延长储能系统，或者储能电站的循环寿命，提高资源利用率，更好的体现社会效益，也是一个值得深思的问题。
无论从电池本体，虽然电池制造工艺和系统集成水平目前有所提升，系统质量和可靠性也大幅提高。单一维度的监测和诊断，也并不能及时的预防和控制风险。基于以上的因素，如何获得更长寿命，更高收益，BMS的管理和维护能力起到了重要作用。
大家都知道3S系统是储能系统的重要组成部分，EMS负责决策，PCS负责执行，BMS作为极为重要的感知部件，是储能系统的核心基础，从多维度进行数据的实时同步采集，保护，可靠的及时的动作，也是EMS做决策、PCS执行的重要依据。
左边的五个板块是储能BMS的常规功能，包括实时检测电池单体的温度，状态诊断，控制保护，数据管理等等。这些基础功能已经不能满足未来储能系统高效运行的需要，现在大家最关心的就是储能的底线和红线，也就是安全。
上个月，国内和国外也曝出了多起的由于储能电站，磷酸铁锂电池火灾事件，这足以引起大家对安全的重视。目前通过在外维表面检测电池单体的温度是严重滞后的，有可能内部的热失控已经非常厉害，但是因为表面检测有一定的滞后性，所发无法及时的反映内部的热失控。当内部表现出来的时候，电池可能是不可逆的热失控状态。BMS当仁不让的承担起电池安全状态，实时评估的功能。高特目前研发的BMS产品，已经具备了非常强的算力，软件上采用了人工智能边缘计算的算法，具备了实现电池安全状态，实时诊断的安全预警的快速诊断能力。随着储能产业的发展，最佳的方案一定是云边协同，我们为客户提供更高级的安全预警，线上诊断，智慧运维，以及运维策略智能化的BMS+的服务体系，这也是储能发展的重要方向和技术支撑。
什么是BMS数据服务体系？从BMS数据感知，到BMS本地的数据挖掘和诊断服务，到站端运维平台的搭建，通过端边协同进一步提高诊断能力，以及在站端提供一些运维策略，到最后提供线下服务，构成一个全生命周期的完整的数据服务体系，来保证储能系统全生命周期内高效运行。在整个的循环里面，BMS是基础，它是数据的感知部分，它获得数据，然后具备高速通讯跟控制响应的能力。第二，获取数据以后，经过本地的边缘计算和数据清洗，把清洗过的数据送到站端，站端对边缘降维做诊断分析和优化，提供系统运行水平。
基于国内目前储能行业的发展，大型储能系统一般为三级架构BMS，最下面一层叫BMU，对应每一个PACK，放一个BMU模块，中间层叫电池簇管理单元，一个簇一个模块，第三层叫电池管理系统主机，高特的三层架构的亮点，首先最下面的BMU支持12到64串模组全覆盖，各种各样的PACK都可以有对应的BMU去适配，支持高效、双项主动均衡模块，也支持被动均衡和主动均衡PIN T0 PIN兼容。因为现在有很多项目的初始层投资成本非常的严格，但是两年以后随着电池的一致性和衰减性，逐渐地显现出来，这个时候可以直接通过主动均衡和被动均衡之间的模块切换，来实现主动均衡，也不需要增加任何的外部的限速。考虑到目前1500V系统的发展，单簇都要发展到400个以上，10个单元通过看送到第三级主机可能需要10秒甚至更长的时间，为储能的高速通讯，以及应用调频场景下的速度是无法满足的，所以高特也是行业内第一家采用网口通讯，因为网口和第三级通讯，不管是十个电子簇还是更多的簇，都可以实现百毫秒级的数据的刷新。高特是全新设计的一个硬件装机，支持4G内存，配置有500G的硬盘，是支持全生命周期秒级数据的存储。界面采用H5的架构，支持所有三级架构模块的远程一键升级，目前这个主机也配备了接口。从理论上讲，一个集装箱的单元里面，所有的信息包括PCS控制，一个控制管理单元都可以实现数据的接入，最重要是实现了大数据边缘计算的能力，具备实时的电池安全诊断，还有一个非常重要的功能，这个设备采用微服务架构，很便于客户做二次服务开发。
另外考虑到工商业小型储能系统和分布式储能的发展。高特在BMS主机基础上开发了一体化集控单元。设备具有多设备集成接入能力。支持用户侧单机，多机并联调频场景。一体化集控单元，在储能柜和分布式储能系统，以及集装箱储能系统这种应用场景下，可以替代原来的通信管理机，监控装置，EMU包括能量管理等。对用户来讲，大大降低了做系统集成的开发难度，系统架构完全减化。这是一体化集控单元的功能，支持边缘计算，云边协同，系统性能的诊断与评估，支持云边协同等等。
集控单位的产品特点，具备强大的运算能力，集成控制，主动安全，智慧运维和高兼容性等特点，有效的解决储能系统，配置繁琐，功能复杂的难题。同时，集控单元也支持削峰填谷，需求响应等策略，这是集控单元展示的页面。能量管理策略及参数的设置功能。同时具备健康、安全、状态的实时诊断等等。电池健康状态诊断功能，通过多维度实时和历史数据的分析，实现对单体和电池健康状态性能趋势的预测分析，并推送优化的策略。系统安全状态诊断，通过温度内阻，结合电压电流，进行实时的预测，实时反映单体电池储能系统的系统状态。电压内阻等参数的集散性，推送必要的运维策略，降低运维成本，提高运维水平。实现储能系统经济性和全生命周期的收益的分析，提高经济性收益的能力。
这是集控单元界面的展示，包括电池健康，安全诊断，运维策略推送等等。
另外，今年在建、投运、新建或者规划的储能项目，已经超过了30GW时，储能电站面临的最大问题是储能电池热失控的风险以及运维的难度。针对目前大量的储能电站投运面临着效率低，成本高，风险大这些运维难题，我们开发了基于微服务架构的全新的智慧运维平台。平台具备实时监控，秒级响应，对于电池的数据实现秒级的刷新和实时的监控，展示的是电池每一个堆，在充电，在放电，待机等等的状态。另外的一些图展示的是报警事件，电池簇，电池单体的数据信息等等。
运维平台同时也具备数据集合，集中展示的功能，操作非常的简单和方便，重要数据都可以进行集中展示在大屏上，便于操作和管理，大幅的减少运维和工作量。
第三，智慧运维的功能支持功率，电池衰竭，一次性指标等一键巡检，进行实时的分析和诊断。智慧运维推送，线上的运维策略及线下的检修，有效地提升运维效率。
同时，系统是基于WEB的集中管理模式，开放性非常的强。软件地这种开发和维护扩展都非常的简单，也支持APP随时随地的查询。
从效益分析上来讲，智慧运维和传统运维具有无法比拟的优势。按照现在百兆瓦时的储能电站项目，每年人员到设备的运维成本，一年需要250万来计算。从运维成本到人员数量都可以下降超过70%以上，有效的提升了系统运维的效率，目前已经有多个示范性的储能电站的项目，已经在配备智慧运维平台。
另外，高特单体对单体的双向主动均衡技术，在行业内处于领先的地位，这是二十年来高特对电池管理的深刻理解的精髓。解决电池的一致性，要从根本上解决所有单体电池一次性差异。双向主动均衡原理是当簇内有落后的电芯，可以快速找到簇内容量比较足的电芯，通过DCDC把能量释放到总线上，落后的电池通过总线上吸收能量，补充到落后的电芯，可以理解为好的电芯抽了一部分能量，补到落后的电池当中去，整簇电压的一致性，得到了明显的改善，可以延长整簇的放电时间，尤其是储能系统运行的早期，由于充电倍率、初始容量的不一致引起的问题，通过主动均衡能够快速有效的改善电池一致性，从而让电池运行在比较好的环境，也有利于延长电池系统的寿命。
未来的储能盈利模式，主动均衡技术一定是一个必选项，尤其是明年会有更大容量的电芯的出现。主动均衡做好有重要的条件，首先，要有先进的拓扑，第二要有智能策略。目前我们高特的策略是基于电芯SOC、SOE，电压多种权重的差异的均衡，拓扑也是目前最先进的双向的DCDC，另外还要有高效的保护逻辑。
这是一个实际项目的数据，这个项目目前运行了四年，最上面的黄色曲线是一条理论的曲线。下面的绿色是实际的衰减曲线，根据运行曲线去推测，最终可能运行到八年到九年的时间，容量会低于80%，中间的蓝色曲线是两年以后电池的离散性出现了一个敏感的情况，我们主动均衡开始去介入。主动均衡发挥作用以后，电池的实际曲线通过实际数据测算，可以达到十三年左右的寿命，可以有效地提升整个全生命周期的储能系统30%以上的收益，这个也是可见主动均衡的作用是非常明显的。
另外，SOC/SOE的诊断也是BMS的关键技术，目前网上有很多的理论算法，缺点是不能适应电池长期运行的变化，适应能力比较差。高特的做法是开发了一套全新的算法使用了神经网络及自学习的算法，右下角图里大家看到两条曲线，中间我们人为的对电池数据进行了篡改，这个模型能快速的发现问题进行收敛。所以我们SOX的精度，在平台区可以做到5%，两端可以做到3%。另外，基于单体电压，电压集散性温度的回升，内阻的差异，做了每一个电芯的SOS的模型，如果安全等级越低，表明它越安全。
高特电子成立于1998年，做了24年电池检测工作，对电池的特性和寿命衰减有深刻的理解，对电池状态的学习，诊断技术，主动均衡技术，都属于行业内的领先地位，自主研发了，包括AFE的采集芯片和双向主动均衡芯片。同时我们也在研发植入到电芯内部的传感器技术和产品，也在开展储能系统的挖掘和服务体系的研究和应用。
2021年高特在第三方BMS的出货量是第一名。截止到今年10月底，本年度我们的业绩已经超过了8.5GWh，到年底预计会超过10个GWh，高特作为储能BMS的先行者，我们将继续的为储能的高质量发展，贡献我们自己的力量。我们的发展战略专注于储能领域，深耕从BMS核心芯片，BMS产品到BMS+数据服务的完整产业链，打造基于BMS+的技术生态，努力的成为储能电池安全以及价值提升的数据供应商。
