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高泰昊能张伟峰:BMS对储能系统价值最大化的影响

作者:中国储能网澳门最大的赌场叫什么中心 来源:中国储能网 发布时间:2019-10-15 浏览:次
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中国储能网讯:2019年10月11-12日,第六届储能技术在分布式能源与微电网中应用高层研讨会”在深圳召开。来自科研机构、设计院、新能源发电企业、电力公司、系统集成商、电池制造企业、电气元器件企业、新能源制造企业、项目承包商、投融资机构等500余人参加了本次会议。

在会上,浙江高泰昊能科技澳门最大的赌场叫什么总经理张伟峰分享了主题报告《BMS对储能系统价值最大化的影响》,以下为报告实录:

张伟峰:各位朋友下午好,我跟大家探讨一下BMS和储能系统价值最大化的关系,大家都知道现在处在储能发展的临界点,这个行业能不能有效、持续的发展下去?跟我们相关的产业链上的各个供应商的产品还是相当有关系的。

我们主要是做BMS,我从BMS的角度分析一下对于整个储能的影响。主要分为四个部分:一是简单介绍我们公司的情况;二是储能系统价值最大化的途径;三是产品介绍;四是应用案例。

我们公司在杭州,2001年成立,公司的使命是为新能源电池保驾护航。愿景是成为最可信赖的电池管理专家。我们目前的定位是两个市场,一个是储能市场,一个是电动汽车管理专业供应商。我们的文化是诚信、用心、创新、共赢。我们还有一个方法,我们公司的方法就是我们公司的简称QTC—Quality Time Cost。这是我们做产品三个重要的纬度。这是我们公司的企业资质,包括汽车IATF16949等相关系专利。

今天重点讲的是价值,储能系统的价值=系统持续产出部分-初始投资-系统运营成本-安全成本。系统产出价值可以随着时间不断积累增加。安全成本开始可能不发生,随着时间的推移不断的累积,直到某一天直接爆发。运营成本的大小可以通过我们的努力不断降低。

系统产出价值,上午几位老总讲到过各种商业模式和应用场景,产出价值的核心和应用产品、商业模式有关系。每天可以获得产出,N天×每天的收入,我们希望N越大越好,最好是无穷年。安全成本特指安全质量事故造成的超过正常运营的成本,比如说发生火灾,投资都没了更别说产出了。一般的质量事故、质量成本我们包含在系统维护里,因为引起的后果相对来说比较轻微,可以通过维修、升级这种方式弥补,我们的结论是,如果要想获得我们系统产出价值,首先要把安全成本控制为0,因为安全成本不带来任何价值,他可能是负价值。

系统运营成本,可变的部分是大家可以努力改变的地方,比如说电池的充放电效率,可能跟电芯本体有关系,也跟PCS的效率有关系,可以为业主带来额外的收益。系统的维护成本,人工等各方面的开销,能不能真正做到无人值守、无人维护。

结合刚才讲到的,我们提取储能系统的核心要求:安全、可靠、低成本,什么是安全?安全是不要损害财产、危及人身、不破坏环境。可靠是长期不间断工作、稳定执行应有的功能、满足性能要求,工作时间越长收获越大。低成本包括初始投资、运营成本低、运营效率高。

简单说一下安全,行业里有一个标准,最基础的标准是IEC61508,这是工业上的功能安全标准。2011年扩展到汽车上,汽车领域是ISO26262,这是更加针对汽车的安全性要求,非常严格的。医疗、工业都是从IEC61508演化的,对于储能系统而言,目前是没有标准的,我们是做BMS,可以借鉴ISO26262,安全一旦失效后果相当严重,这是比较恐怖的一件事情,从安全的角度来讲,至少要按照标准进行设计。

我想做到什么样的安全?安全目标是不能起火,我们在这里定义故障,安全故障,只要发生一定会违反安全目标。单个故障一旦发生,会影响安全,定义为单点故障,若2个故障同时发生,会影响安全,定为双点故障。核心是识别消除单点故障,边边角角都得考虑,把违反安全目标的找到并且干掉。

借助汽车的概念,安全完整度等级,分三个纬度定义:一是E是Exposure;二是C是Controllability;三是S是Severlty。

一旦发生故障、人身安全,首先人是可以暴露在灾害现场,是逃不掉的。二是控制不了,发生了就一定发生了,严重情况是很严重的,像无锡的大桥突然掉下来,人在现场逃不掉,也控制不了。道理是一样的。

对应到储能,我们一般不会派一个人进去,就算是一个集装箱也有很多钱,一般是无人值守,当发生问题的时候我们不太可能通过人工的方式干预,车上好歹还有司机干预。一旦起火造成的损失是非常严重的,我们完全可以对应,相当于汽车的S1-A至少S1-B,只有这样才能把我们的系统打造得固若金汤,概率降低了很多很多。

讲几个简单案例,储能系统里的一个簇,比如说上面写着电池,我们看一下KM1继电器,它可能存在单点故障,BMS充电需要截止,要把继电器断开,继电器不是百分之百断开,可能粘连了就无法断开。无法断开怎么办?得想办法知道粘连了,才会有对策。有些情况下可能检测不出来,这就没办法。QF一般是断路器,断路器一般不太经常的开关,断路器一般都是处于闭合状态,当QF1一旦粘连,如果没有办法诊断,就可能继续充电。整个系统可能有很多,其他的还在充电,这个簇可能还在继续充电,过了一段时间可能出现过压的问题,时间长了电池就有问题了。

这个案例是主动均衡的一个方法,主动均衡的切换开关,这里有三个电池,开关需要有器件去实现,有继电器、PhotoMOS,不同的器件失效,如果K2失效,选择Cell3做均衡,K3、K4闭合,就会发生短路,非常危险。

我们看到集装箱很多,刚才也在开玩笑,现在电芯的做法都是像曹操战赤壁火烧联营的做法,一个箱子出了问题,其他都逃不了的,这是比较有风险的,借这个机会和大家分享系一下。

可靠性,除了安全还要可靠,可靠也是有一套理论体系,这里不多讲。

可靠性的实现需要从设计、测试、生产方面覆盖,才能把一个产品做得很可靠。

这是我们的开发流程,客户需求到最后的现场测试,这是一个V型的开发流程,在汽车工业里比较成熟的开发流程。

这是我们的可靠性的HALT测试(见PPT),可以通过这些方式确保产品是可靠的。

这是我们公司内部的实验设备,也是为了保证可靠、性能。

这是我们公司的生产体系,由于全自动的配电机。

这是我们的质量体系。

这是我们16949的质量体系。

整车的BMS和储能的BMS到底有什么区别?本来想在这里多讲一下,没有多少时间我过一下。整车和储能相比,我的结论是储能的要求跟汽车差不多,后果比汽车更严重,一定要以汽车级的电池管理进行开发,16949和ISO的指导下进行储能系统的设计,才可以在方法和体系上保障它的安全、可靠的级别。不是一般的、随便搞两下。

运营效率今天没时间了,包括BMS厂家、包括PCS厂家,大家怎么把这个系统做得效率高?这是BMS的核心功能(见PPT)、这是我们做的主动均衡方案介绍(见PPT),刚才讲到失效的分析,我们提供的主动均衡解决方案解决了失效安全的问题,我们可以避免刚才说的这些问题,确保在电池端不会发生短路。

这是我们的产品线,包括我们的储能线、汽车线和保护板线。

简单介绍几个案例,这是我们车的案例,从2011年到现在接近20万台的各种车,乘用车到大巴车,时间关系只是罗列了几个典型的车型。

这是储能,接近400MWh,也是从集装箱到轨道交通、地铁都有涉及。

这里有几个轨道交通超级电容的储能。

谢谢大家,有问题还可以到我们的展位上交流!    

关键字:高泰昊能 BMS 储能

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