中国储能网讯:电化学储能系统是一个技术复杂度高、控制难度高、集成难度高、多学科技术交叉的综合能源变换系统,随着芯片技术、通信技术、大数据/云平台、以及AI技术的发展,对储能系统的精细化、智能化控制起到了巨大的促进作用。
在储能系统当中,EMS(Energy Management System)、BMS(Battery Management System)、PCS(Power Conversion System)、TMS(Thermal Management System)、SMS(Security Management System)是最为核心的5大控制单元,对整个储能系统的功能、性能、寿命、可靠性、安全性有着决定性的影响。
EMS(Energy Management System)能量管理系统
能量管理系统,简称EMS,是储能系统的大脑和控制中枢,是一种用于监控、控制、分析和优化储能系统运行过程的软件和硬件的集合。它接受外部调度指令或控制要求,通过对储能系统内部各个子系统和零部件进行实时监控和智能控制,实现整个系统的高效管理和优化配置。
BMS(Battery Management System)电池管理系统
电池管理系统,简称BMS,是储能系统的神经网络,是一种能够对电池单体和电池组进行监控和管理的电子设备,通过对电池的电压、电流、温度等数据的采集,进行SOC、SOE、SOP、SOH等电池状态的计算,并对电池进行故障诊断、告警和保护,从而提升电池的综合性能。
PCS(Power Conversion System)功率变换系统
PCS功率变换系统(也称双向变流器),是与储能电池组配套的交直流电力变换设备,连接于储能电池组与电网之间,其工作的核心是把交流电网电能转换为直流电存入电化学电池组或将电池组能量转换为交流电回馈到电网,是储能系统对外的能量交互通道。
TMS(Thermal Management System)热管理系统
热量管理系统,简称TMS,是对整个储能系统进行温度控制和调节的一套热量转换装置,根据温度数据的变化,通过加热、冷却、除湿等方式动态调节储能系统内部各个子系统的温度和湿度,从而大幅度提升储能系统的可靠性和寿命。
SMS(Security Management System)安全管理系统
安全管理系统,简称SMS,通过实时在线监测储能系统内部的温度、压力、烟雾、化学气体等数据,对储能系统进行安全事故预防和事故紧急处置。在安全事故发生前,通过大数据分析和预测,实现电池安全状态预判,及时告警和维护。在事故发生后,通过智能联动功能,分层断开电路实现多层故障隔离,另一方面控制消防系统动作进行声光报警并释放灭火介质,快速消除安全威胁,阻止事故的进一步蔓延。
系统高度集成,5S融合将成为储能系统技术发展趋势
当下储能系统集成厂家往往是从多个供应商那里分别购买EMS、BMS、PCS、TMS、SMS产品,或者自己研发其中的一两个控制系统,其他则来自外购。这一方面增加了系统集成和兼容的难度,另一方面也会导致储能系统的性能无法达到最优化,尤其是多系统联动的难度很高。
从长远看,5S融合是大趋势,这个融合不是指把5个控制系统的功能做到一个系统上面,而是有些厂家会全栈式自研5S系统,或者深度定制化,以EMS为核心部件,在算法层面掌握核心技术,结合边缘计算和云计算,以大数据为基础,以智能化、网联化为主要方向,这样把储能系统的性能发挥到极致。
单纯的硬件组合,或者只掌握简单的集成能力,在未来是没有竞争力的,很难在市场上立足。