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近两年,中国储能产业迎来爆发式增长。相较于其他储能技术,由于生产技术的快速进步、制造成本的逐步下降等因素,锂离子电池具备更显著的竞争力,在储能领域的市场渗透率越来越高。
作为对电池进行监控和管理的电子装置,电池管理系统是储能系统的核心部件之一,其功能安全(functional safety)是设备安全的重要组成部分,主要是从电子电路相关的控制系统考虑,着重避免由于受控设备及其相关系统在故障或者失效的情况下导致的风险。由于它关系到整个锂离子储能电站的安全稳定运行,欧美储能市场已通过相关法令或标准明确将此部分内容列为准入条款。国内电化学储能行业在功能安全方面的重视度也日益提高。但由于锂离子电池储能行业为新兴产业,目前尚未有针对此类产品的专门的功能安全标准,更多的是参考通用的电子设备功能安全标准IEC 61508及IEC60730-1,导致了储能产品在实际功能安全设计和验证的理解和操作的困难。为了正确高效地实现储能系统的电池管理系统功能安全设计和验证,本文基于IEC 61508 和 IEC 60730-1附录H对锂离子电池储能产品的功能安全设计和验证进行了梳理,其他类型的电化学储能系统也可参考。
文章针对锂电池储能系统BMS的产品特点,从系统的危险识别和风险分析、整体安全要求确定和安全功能分配、安全完整性实现及验证三个主要分析步骤,参照IEC 61508、IEC60730-1等相关参考标准梳理了电池储能系统BMS功能安全的分析与设计过程。分析结果表明,选择失效模式影响和诊断分析(FMEDA)以及风险矩阵法(RM),可靠性框图法(RBD),适合于储能系统电池管理系统BMS的功能安全分析和设计。依照IEC 61508、IEC60730-1等相关标准,结合储能系统产品的特点,选择正确的分析设计路径,可以确保储能系统BMS的功能安全完整性等级(SIL)有效达成,为储能电站设计开发者提供参考。
电池管理系统(BMS)是锂电池储能系统的核心部件之一,其可靠性和安全性是储能系统推广应用过程中关键性技术难题。基于国内外相关技术标准梳理以及实际工程经验,本文详细总结了BMS功能安全分析设计的具体过程和实用方法,具体包括系统分析、危险识别和风险分析、整体安全要求确定及安全功能分配、安全完整性实现及验证等环节。本文研究成果填补了国内关于储能系统锂电池BMS功能安全设计研究方面的空白,为电池系统的安全设计、安全验证、安全评估工程师提供参考,对我国储能电池系统的功能安全标准规范的研究和制定也有参考借鉴意义。本文所提供仅是其中一种可行方案,从业工程师需要根据储能系统的实际应用场景和各公司的能力进行合理选择。
引用本文
朱伟杰, 史尤杰, 雷博. 锂离子电池储能系统BMS的功能安全分析与设计[J]. 储能科学与技术, 2020, 9(1): 271-278.
Weijie ZHU, Youjie SHI, Bo LEI. Functional safety analysis and design of BMS for lithium-ion battery energy storage system[J]. Energy Storage Science and Technology, 2020, 9(1): 271-278.
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中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)能源催化转化全国重点实验室陈忠伟院士团队近日宣布,成功开发出新型的电池智能管理系统,即第一代电池数字大脑PBSRDDigit1.0。该系统通过结合电化学模型和人工智能技术,实现电池故障早期预警、状态估计、寿命预测等应用功能,标志着储能技术
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近日,许继电气股份有限公司成功中标国家电投集团科学技术研究院有限公司“铁-铬液流电池能量管理系统框架采购”项目,是公司在储能能量管理系统领域取得的又一个突破。许继电气通过多年的技术攻关,突破了储能电站海量信息处理、储能电站可靠辅助构网及稳定独立组网技术、精准阻尼控制与惯量支撑技术
北极星储能网获悉,松芝股份3月4日在回复投资者“贵公司的液冷储能产品获奖较多,是否应用到数据中心机房的电池间”的提问时表示,公司的液冷电池热管理系统产品目前主要应用于储能电站电池热管理领域和电动重卡、电动工程机械等领域,未应用于机房温控领域。
北极星储能网讯:日前,南方电网发布海南电力产业发展有限责任公司2024年定安50MW/100MWh共享储能项目储能系统专项公开招标、一次设备购置项目公开招标采购项目及澄清公告。根据11月1日最新澄清文件,此次招标指定储能系统供应商共15家企业,其中储能电池企业包括宁德时代、亿纬动力、比亚迪;储能PCS
随着全球能源转型和我国新能源政策的推进,储能行业迎来了前所未有的发展机遇。为满足行业快速发展的人才需求,北极星特举办BMS、EMS和PCS精英人才招聘专场,行业名企齐聚一堂,快来看看是否有你心仪的岗位吧!投递入口(扫描上方小程序,线上完善简历进行投递)
BMS作为储能系统的核心,承担着监控电池状态、保障电池安全、延长电池寿命等重要任务,确保电池在安全可靠的范围内运行。近年来,BMS芯片市场呈现出一片火热的景象。越来越多的企业看到了这个领域的巨大潜力,纷纷入局。但因各个企业技术路径多种多样、产品规格千差万别,导致的产品质量良莠不齐,储能
北极星储能网获悉,近日,湖南湘西州泸溪县人民政府关于印发《泸溪县碳达峰实施方案》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,推动储能技术应用,积极推动风电和集中式光伏项目配建储能电站。加快推动电芯制造、电池组装等规模化生产,加强全固态电池等前沿技术研究和储备,重点发展磷酸铁、锂、石
近日,高特电子CEO徐剑虹与FractalEMSCEODanielCrotzer于美国加利福尼亚正式签署《战略合作备忘录》,并宣布双方已成功联合开发出具备信息安全保障的美国版BMS。该备忘录的签署不仅是对全球能源转型浪潮的积极响应,更是双方携手构筑信息安全防线的深刻承诺。《战略合作备忘录》明确了双方基于平等互利
2024年9月11日,在以“数能先锋智创未来”为主题的深圳2024国际数字能源展重大成果发布会上,奕东电子科技股份有限公司(以下简称“奕东电子”)、欣旺达动力科技股份有限公司(以下简称“欣旺达动力”)和深圳精控集成半导体有限公司(以下简称“精控集成”)三方携手发布了全新一代锂电池安全管理信
9月2日,高特电子与中车株洲所联合发布了“一芯一管理CCS+技术方案”,董事长徐剑虹受邀出席发布仪式,并于现场完成签约仪式,这标志着两家企业将并肩开启全新合作里程,为新能源行业的技术进步和绿色低碳发展提供了强大动力。在发布仪式上,高特电子技术负责人徐阳对“一芯一管理CCS+技术方案”的技术
2024年7月,中国乘用车动力电池装机量达到37.7GWh,同比增长达到39%,继续维持快速增长态势。PACK装机量和BMS的装机量达到88.1万套,同比增长46.2%。在电芯领域,宁德时代依旧牢牢占据行业头部,市场份额稳定在44%左右。难能可贵的是,在价格战愈演愈烈的情况下,宁德时代上半年虽然营业收入有所下滑,
自“双碳”目标提出以来,我国便加速推进绿色低碳转型的步伐。目前,我国已成为可再生能源装机规模全球最大、发展速度全球最快,全球能耗强度降低最快的国家之一。并且,在今年7月,我国新能源车国内月度销量也已超过燃油汽车,新能源乘用车零售渗透率超过50%,这一历史性节点比原定的2035年国家规划目
2024年上半年,中国乘用车OBC装机量为392万套,同比增长38%。BMS装机量为403万套,同比增长38.5%。OBC产品中,弗迪动力、威迈斯和特斯拉分别位列前三。其中弗迪动力和威迈斯的市场份额合计超过了50%。华为数字能源和汇川联合动力是增长最快的两家企业,其中华为数字能源的增速超过400%,汇川联合动力也
7月10日,亿纬锂能与台达电子工业股份有限公司(以下简称“台达”)签署合作备忘录,以深化合作和共识,共同开创发展的新篇章。亿纬锂能创始人、董事长刘金成博士与台达副董事长柯子兴先生等双方高层见证签约。根据备忘录,亿纬锂能与台达在全球储能市场深入展开合作,进行优势资源整合,加强在多场景
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