Descripción general del producto
El sistema de gestión de baterías (BMS) del sistema de almacenamiento de energía de alto voltaje (ESS) está diseñado para grupos de baterías de iones de litio- comerciales, industriales y de escala-de servicios públicos. Esta arquitectura maestro{6}}esclavo, que funciona en rangos de voltaje de 150 V a 1500 V CC, monitorea, protege y regula múltiples -pilas de baterías de cadena. Gestiona conmutación de CC de alto-voltaje, pre-carga activa, umbrales térmicos y estimación del estado-en tiempo real, y sirve como unidad de control central entre los bastidores de baterías y los sistemas de conversión de energía (PCS).
Especificaciones clave
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Parámetro |
Detalles de la especificación |
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Rango de voltaje de funcionamiento |
150 VCC a 1000 VCC (estándar) / hasta 1500 VCC (extendido) |
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Químicas celulares compatibles |
LiFePO4, NMC, LTO (titanato de litio) |
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Capacidad maestra-esclava |
Admite hasta 16 unidades de monitoreo esclavas por controlador maestro |
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Precisión de medición actual |
+/- 0.5% FSR (rango de escala completa) a través de resistencias de derivación de alta-precisión o sensores de efecto Hall- |
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Precisión del muestreo de voltaje de celda |
+/- 2mV (0 grados a 60 grados) |
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Interfaces de comunicación |
CAN 2.0B, RS485, Modbus TCP/IP, Ethernet |
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Aislamiento / Monitoreo de Aislamiento |
Built-in insulation resistance detection (>umbral de 500 kohmios) |
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Temperatura de funcionamiento |
-20 grados a +65 grados |
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Protección de ingreso |
IP20 (Integración rack/gabinete) |
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Certificaciones |
Reconocido por UL 1973, CE, IEC 60730-1, UN 38.3 (nivel de celda/módulo) |
Características clave del producto
Equilibrio celular activo:Utiliza corrientes de equilibrio activas bi-direccionales de hasta 2 A por canal para ecualizar el estado-de-carga (SoC) entre celdas en serie que no coinciden durante los ciclos de carga y descarga.
Circuito de precarga-controlado:Los contactores de pre-carga de 30 A integrados y las resistencias de potencia térmica-clasificadas eliminan las altas corrientes de irrupción, lo que evita daños al capacitor del bus de CC y la soldadura del contactor durante el arranque.
Monitoreo de aislamiento en tiempo real-:Mide continuamente la resistencia de aislamiento entre las rutas de CC de alto-voltaje y la tierra del chasis, lo que provoca fallas instantáneas si se produce una falla dieléctrica.
Gestión térmica redundante:Se conecta con placas de refrigeración líquida-externas o unidades HVAC de-aire forzado a través de PWM y salidas de contacto-seco, lo que aplica una reducción dinámica de la corriente cuando las temperaturas de las celdas superan los límites operativos seguros.
Arquitectura de hardware y topología del sistema
La topología de hardware modular consta de tres bloques funcionales principales:
Unidad de Control Maestro (BMU / Caja de Control):Alberga la MCU principal, procesadores-de doble núcleo, relés de alto-voltaje, contactores de CC de más de 150 A, módulo de detección de aislamiento y puertos de comunicación principales (CAN/RS485).
Unidades de Supervisión de Células (CSU / Placas Esclavas):Montado directamente en terminales del módulo de batería para recolectar voltajes de celdas individuales (hasta 36 celdas por placa) y temperaturas del termistor NTC a través de mazos de cables.
Aparamenta de apilamiento/PDU:Gestiona la conexión de la barra colectora, los fusibles-de cortocircuito y los mecanismos de disparo del disyuntor principal.
Aplicaciones
Microrredes comerciales e industriales (C&I):Instalaciones de almacenamiento de energía de 100 kW a 2 MW-detrás del-medidor para reducir los picos y gestionar la carga de la demanda.
Granjas solares y de almacenamiento a escala-de servicios públicos:Sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) de megavatios-hora (MWh) acoplados directamente con inversores centrales que funcionan a más de 1000 V CC.
Centrales eléctricas de respaldo de telecomunicaciones:Sistemas de energía de contenedores de telecomunicaciones remotos de 400 V CC de alta-confiabilidad que no requieren tiempo de inactividad.
Búfers del centro de carga de flotas de vehículos eléctricos:Bancos de almacenamiento estacionarios de alta-potencia que absorben las fluctuaciones de la red durante sesiones rápidas de carga de vehículos eléctricos.
Compatibilidad e integración
Protocolos del inversor:Biblioteca de comunicación nativa pre-integrada con los principales fabricantes de PCS e inversores (incluidos Sungrow, SMA, Schneider Electric y GoodWe) mediante mapeo CANopen y Modbus personalizado.
Integración EMS:La API abierta y los mapas de registro permiten un intercambio fluido con sistemas de gestión de energía (EMS) de terceros-y plataformas SCADA de supervisión.
Montaje físico:Gabinetes estándar de 19-pulgadas-montables en rack y cajas de control independientes montadas en la pared diseñadas para la integración en gabinetes de baterías para exteriores estándar NEMA/IP54.
Opciones de suministro y personalización
Personalización del firmware:Algoritmos personalizados de estado-de-carga (SoC) y estado-de-salud (SoH) calibrados con curvas de descarga de fabricantes de celdas específicas.
Adaptación de hardware:Longitudes de mazo de cables personalizadas, puertos de expansión de E/S digitales/analógicas auxiliares y orientaciones alternativas de terminales de barras colectoras.
Cantidad mínima de pedido (MOQ):Kits de evaluación disponibles para 1 maestro + 4 esclavos; Los MOQ de producción en volumen comienzan en 50 unidades.
Plazo de entrega: las configuraciones estándar se envían en 4 semanas; La integración de firmware personalizada requiere de 6 a 8 semanas.
Calidad / Pruebas
Prueba de fin-de-línea (EOL):Inspección óptica (AOI) 100 % automatizada de conjuntos de PCB, prueba de tensión de resistencia dieléctrica (prueba Hipot a 2500 V CA durante 60 segundos) y verificación de calibración para sensores de corriente/voltaje.
Detección de estrés ambiental (ESS):Prueba de cámara de ciclo térmico (-simulación de funcionamiento de 40 grados a +85 grados) y prueba de funcionamiento a carga completa de 48-horas antes del envío.
Trazabilidad:El escaneo de códigos de barras-a nivel de componente rastrea lotes de semiconductores individuales, lotes de relés y certificados de calibración de sensores.
Preguntas frecuentes
P: ¿Este BMS admite la agregación de bastidores paralelos sin hardware externo?
R: Para configuraciones paralelas de múltiples-rack (hasta 16 racks), se requiere un controlador de pila múltiple (MSC) adicional para agregar líneas de bus CAN y presentar una interfaz unificada al PCS.
P: ¿Qué sucede si falla la comunicación entre la unidad maestra y las placas esclavas?
R: El sistema aplica un procedimiento de apagado a prueba de fallos, abriendo los contactores principales de CC en 20 milisegundos para aislar la pila de baterías.
P: ¿Están abiertos los protocolos de comunicación sin formato para la integración de software personalizado?
R: Sí, los mapas completos de registros Modbus, las definiciones de mensajes CAN y los archivos DBC se proporcionan bajo NDA a los integradores de sistemas.
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