矽力杰儲能BMS方案

2023版國標(biāo)《電力儲能用電池管理系統(tǒng)》（GB/T 34131-2023）近期已正式發(fā)布，將于今年10月1日正式實施。BMS作為實現(xiàn)儲能電池“可視化”和“可控化”的核心設(shè)備，通過對儲能電池進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、保護(hù)報警、控制、狀態(tài)估算等功能，從而實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行。新國標(biāo)的實施也將帶來BMS的重大迭代。

新國標(biāo)規(guī)定了BMS工作環(huán)境、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等內(nèi)容，內(nèi)容變化較大，內(nèi)涵更為豐富，將對BMS設(shè)備制造、工程設(shè)計、檢驗檢測、運(yùn)行維護(hù)帶來重大變革。

首先是數(shù)據(jù)采集，由于BMS基于電流、電壓和溫度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實現(xiàn)保護(hù)、控制、狀態(tài)估算及均衡等功能，因此，降低采樣誤差并設(shè)置合理的采樣周期是重中之重。新國標(biāo)對電流、電壓、溫度的采集誤差和采樣周期進(jìn)行了“精細(xì)化”和“科學(xué)化”的規(guī)定。

新國標(biāo)基于采樣傳感器的技術(shù)水平、數(shù)據(jù)傳輸管理及綜合成本等因素，針對電壓、電流和溫度的不同區(qū)間提出“差異化”采樣誤差的要求。對于采樣周期，不管是電壓、電壓和溫度的采集頻次均大幅提高，提高儲能電池的控制顆粒度，滿足儲能系統(tǒng)的快速保護(hù)動作，但同時也對BMS和EMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲能力提出更高的要求。

以通信功能為例，新國標(biāo)提出BMS內(nèi)部以及與PCS、監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的通信接口和通信協(xié)議，將BMS定位為儲能二次系統(tǒng)的“中樞”，實現(xiàn)快速統(tǒng)一的通信和聯(lián)動功能需要。

此外，新國標(biāo)將BMS的運(yùn)行環(huán)境溫度由0~45℃修訂為-20~65℃；SOE最大允許誤差由8%修訂為5%；平均無故障工作時間由不少于40000h修訂為不少于20000h，運(yùn)行壽命不低于10年等等。

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矽力杰致力于全面布局BMS領(lǐng)域，支持全溫運(yùn)行的BMS AFE芯片及其配套的2合1通信橋接芯片在芯片設(shè)計過程中對軟件、硬件等方面進(jìn)行性能全面優(yōu)化升級，有助于延長電力系統(tǒng)電池使用壽命，提高安全可靠性，降低設(shè)計成本，推動新型儲能全面市場化發(fā)展。

矽力杰工業(yè)儲能BMS AFE芯片解決方案SQ68118可在-40~125℃環(huán)境溫度下運(yùn)行，最高可支持18串電池監(jiān)測和被動均衡，內(nèi)置16位ADC可編程測量, 任意通道支持Bus-Bar采樣。電壓采樣精度常溫可以到1mV, 全溫度范圍和全電壓供電也能保證5mV測量精度。采樣通道耐壓最高可以支持±100V，最大程度滿足新國標(biāo)對電力系統(tǒng)電流、電壓、溫度的數(shù)據(jù)采集的要求，SQ68118配備完善的智能熱管理功能，內(nèi)置獨(dú)立的過壓欠壓保護(hù)，其配備的超低靜態(tài)電流關(guān)機(jī)喚醒模式，休眠保護(hù)模式及通信激活模式，極大程度延長電池使用壽命，提高電力系統(tǒng)安全可靠性。

SQ68118

18串精密電池監(jiān)測器和被動均衡器

◆ 工作電壓：12V~80V，6 ~ 18 串電池組

◆ 16位MAIN ADC帶可編程測量時隙（典型157us）

◆ 18通道電池組和母線電壓測量精度± 1mV

◆ 12通道GPIO電壓測量用于電壓比值精度：±0.2%

◆ 芯片溫度測量精度：±5℃

◆ 可配置的ADC后置數(shù)字低通濾波器

◆ 支持母線電壓連接和測量

◆ 集成N FET用于電池被動均衡

- 每通道最大300mA均衡電流

- 智能熱管理(電池、PCB、芯片)

- ADC測量過程中自動暫停鄰近通道開啟

- 休眠模式下可用

◆ 內(nèi)置獨(dú)立的硬件OVUV / OTUT保護(hù)

- 提供可編程的OVUV計數(shù)器以允許消除抖動

- 支持每個通道靈活的OTUT閾值選擇

-休眠模式下反向喚醒主機(jī)

◆ 3個操作模式

- 關(guān)機(jī)模式：超低靜態(tài)電流準(zhǔn)備喚醒

- 休眠模式：OVUV，OTUT保護(hù)、均衡、通信線路的心跳信號

- 激活模式：用于ADC測量和菊花鏈通信

◆ 魯棒的菊花鏈通信

◆ 封裝：TQFP10×10-64E

矽力杰工業(yè)儲能AFE配套通信橋接接口芯片SQ66000可在-40~125℃環(huán)境溫度下運(yùn)行，SPI接口工作頻率高達(dá)2~6MHz，支持反向喚醒和超低功耗特性,幫助BMS和EMS系統(tǒng)實現(xiàn)更好的的數(shù)據(jù)處理和存儲能力。

SQ66000

SPI通信收發(fā)器

◆ 12V/5V工作電壓

◆ SPI接口：2MHz~6MHz

◆ 256字節(jié)TX FIFO和32字節(jié)RX FIFO

◆ 工作模式

? 休眠模式：支持5μA靜態(tài)電流反向喚醒主機(jī)

? 激活模式：支持環(huán)形架構(gòu)通信并將故障直接通知主機(jī)

◆ 封裝：TSSOP16E

結(jié) 語

儲能技術(shù)發(fā)展迅速，相關(guān)規(guī)程規(guī)范也在加緊新編或修訂以適應(yīng)儲能的快速發(fā)展需要，為行業(yè)的健康長遠(yuǎn)發(fā)展“精準(zhǔn)指向”。矽力杰將持續(xù)致力于開發(fā)性能更優(yōu)的BMS芯片，促進(jìn)能源加速轉(zhuǎn)型，共建綠色美好未來。