Produktübersicht
Das Batteriemanagementsystem (BMS) des Hochspannungs-Energiespeichersystems (ESS) ist für Lithium-Ionen-Batteriecluster im kommerziellen, industriellen und Versorgungsmaßstab --entwickelt. Diese Master-{6}}Slave-Architektur arbeitet in einem Spannungsbereich von 150 V bis 1.500 V DC und überwacht, schützt und reguliert mehrsträngige Batteriestapel. Es verwaltet Hoch{9}Spannungs-Gleichstromschaltung, aktives Vor{10}}laden, thermische Schwellenwerte und Echtzeit-Zustandsschätzung und dient als zentrale Steuereinheit zwischen Batterie-Racks und Stromumwandlungssystemen (PCS).
Wichtige Spezifikationen
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Parameter |
Spezifikationsdetails |
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Betriebsspannungsbereich |
150 V DC bis 1000 V DC (Standard) / bis zu 1500 V DC (erweitert) |
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Unterstützte Zellchemie |
LiFePO4, NMC, LTO (Lithiumtitanat) |
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Master-Slave-Kapazität |
Unterstützt bis zu 16 Slave-Überwachungseinheiten pro Master-Controller |
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Aktuelle Messgenauigkeit |
+/- 0.5 % FSR (Full Scale Range) über hochpräzise Shunt-Widerstände oder Hall-Effekt-Sensoren |
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Genauigkeit der Zellspannungsabtastung |
+/- 2mV (0 Grad bis 60 Grad) |
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Kommunikationsschnittstellen |
CAN 2.0B, RS485, Modbus TCP/IP, Ethernet |
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Isolation / Isolationsüberwachung |
Built-in insulation resistance detection (>500-kOhm-Schwelle) |
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Betriebstemperatur |
-20 Grad bis +65 Grad |
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Schutz vor Eindringen |
IP20 (Rack-/Schrankintegration) |
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Zertifizierungen |
UL 1973 anerkannt, CE, IEC 60730-1, UN 38.3 (Zellen-/Modulebene) |
Wichtige Produktmerkmale
Aktiver Zellausgleich:Nutzt bi{0}direktionale aktive Ausgleichsströme von bis zu 2 A pro Kanal, um den Ladezustand (SoC) über nicht übereinstimmende Serienzellen während Lade- und Entladezyklen auszugleichen.
Kontrollierte Vorladeschaltung:Integrierte 30-A-Vorladeschütze und thermisch ausgelegte Leistungswiderstände eliminieren hohe Einschaltströme und verhindern so eine Beschädigung des DC-Bus-Kondensators und ein Verschweißen des Schützes beim Start.
Echtzeit-Isolationsüberwachung:Misst kontinuierlich den Isolationswiderstand zwischen Hochspannungs-DC-Pfaden und Gehäuseerde und löst bei einem dielektrischen Durchschlag sofort Fehler aus.
Redundantes Wärmemanagement:Schnittstelle zu externen Flüssigkeitskühlplatten oder Umluft-HLK-Geräten über PWM und Trockenkontaktausgänge, wodurch eine dynamische Stromreduzierung erzwungen wird, wenn die Zellentemperaturen sichere Betriebsgrenzen überschreiten.
Hardwarearchitektur und Systemtopologie
Die modulare Hardware-Topologie besteht aus drei primären Funktionsblöcken:
Hauptsteuereinheit (BMU / Steuerbox):Enthält die Haupt-MCU, Dual-Core-Prozessoren, Hochspannungsrelais, DC-Schütze mit mehr als 150 A, ein Isolationserkennungsmodul und primäre Kommunikationsanschlüsse (CAN/RS485).
Zellaufsichtseinheiten (CSU / Slave-Boards):Direkt an den Batteriemodulklemmen montiert, um die Spannungen einzelner Zellen (bis zu 36 Zellen pro Platine) und die Temperaturen des NTC-Thermistors über Kabelbäume zu erfassen.
Stack-Schaltanlage/PDU:Verwaltet Sammelschienenverbindungen, Kurzschlusssicherungen und Auslösemechanismen des Hauptschalters.
Anwendungen
Kommerzielle und industrielle (C&I) Mikronetze:100 kW bis 2 MW hinter-dem-Zähler installierte Energiespeicher für Spitzenausgleich und bedarfsgerechtes Lademanagement.
Versorgungsunternehmen-Solar- und Speicherparks im Maßstab:Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) im Megawatt-{0}}-Stunden-Bereich (MWh), direkt gekoppelt mit Zentralwechselrichtern, die mit 1000 V+ DC betrieben werden.
Backup-Kraftwerke für die Telekommunikation:Hoch-zuverlässige 400-V-DC-Fernstromversorgungssysteme für Telekommunikationscontainer, die keine Ausfallzeiten erfordern.
Puffer für die Ladestation der Elektrofahrzeugflotte:Stationäre Hochleistungsspeicherbanken, die Netzschwankungen während schneller Ladevorgänge für Elektrofahrzeuge absorbieren.
Kompatibilität und Integration
Wechselrichterprotokolle:Native Kommunikationsbibliothek, vor-integriert mit großen PCS- und Wechselrichterherstellern (einschließlich Sungrow, SMA, Schneider Electric und GoodWe) über benutzerdefinierte CANopen- und Modbus-Zuordnung.
EMS-Integration:Offene API- und Registerkarten ermöglichen einen nahtlosen Handshake mit Energiemanagementsystemen (EMS) und Überwachungs-SCADA-Plattformen von Drittanbietern.
Physische Montage:Standardmäßige 19{{1}Zoll-Rack-gehäuse und eigenständige wandmontierte Steuerkästen, die für die Integration in standardmäßige NEMA/IP54-Batterieschränke für den Außenbereich konzipiert sind.
Liefer- und Anpassungsoptionen
Firmware-Anpassung:Maßgeschneiderte Algorithmen für den Ladezustand (SoC) und den Gesundheitszustand (SoH), kalibriert anhand der Entladekurven bestimmter Zellenhersteller.
Hardware-Anpassung:Kundenspezifische Kabelbaumlängen, zusätzliche digitale/analoge E/A-Erweiterungsports und alternative Ausrichtungen der Sammelschienenklemmen.
Mindestbestellmenge (MOQ):Evaluierungskits für 1 Master + 4 Slaves verfügbar; Die MOQs für die Massenproduktion beginnen bei 50 Einheiten.
Lieferzeit: Standardkonfigurationen werden innerhalb von 4 Wochen versendet; Die Integration der benutzerdefinierten Firmware dauert 6 bis 8 Wochen.
Qualität / Prüfung
End-of-Tests (EOL):100 % automatische optische Inspektion (AOI) von Leiterplattenbaugruppen, dielektrische Spannungsfestigkeitsprüfung (Hipot-Prüfung bei 2500 V AC für 60 Sekunden) und Kalibrierungsüberprüfung für Strom-/Spannungssensoren.
Umweltstress-Screening (ESS):Temperaturwechselkammertest (-40 Grad bis +85 Grad Betriebssimulation) und 48-stündiger Einbrenntest unter Volllast vor dem Versand.
Rückverfolgbarkeit:Das Scannen von Barcodes auf Komponentenebene-verfolgt einzelne Halbleiterchargen, Relaischargen und Sensorkalibrierungszertifikate.
FAQ
F: Unterstützt dieses BMS die parallele Rack-Aggregation ohne externe Hardware?
A: Für parallele Multi-Rack-Konfigurationen (bis zu 16 Racks) ist ein zusätzlicher Multi-Stack Controller (MSC) erforderlich, um CAN-Busleitungen zu bündeln und eine einheitliche Schnittstelle zum PCS bereitzustellen.
F: Was passiert, wenn die Kommunikation zwischen der Master-Einheit und den Slave-Boards fehlschlägt?
A: Das System erzwingt ein ausfallsicheres Abschaltverfahren, bei dem die Haupt-Gleichstromschütze innerhalb von 20 Millisekunden geöffnet werden, um den Batteriestapel zu isolieren.
F: Stehen rohe Kommunikationsprotokolle für die Integration benutzerdefinierter Software zur Verfügung?
A: Ja, vollständige Modbus-Registerkarten, CAN-Nachrichtendefinitionen und DBC-Dateien werden Systemintegratoren im Rahmen einer NDA zur Verfügung gestellt.
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