中國儲能網(wǎng)訊:5月24~26日,由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司與國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司聯(lián)合指導,中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合240余家機構共同支持的第十三屆中國國際儲能大會在杭州召開。
來自行業(yè)主管機構、國內(nèi)外駐華機構、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的1011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈企業(yè),5417位嘉賓參加了本屆大會,其中245家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品,可謂盛裝出席,涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
5月25日下午,深圳天邦達科技有限公司高壓儲能產(chǎn)品線總監(jiān)邵磊受邀在鋰離子電池與儲能系統(tǒng)設計專場分享了主題報告,報告題目為《電化學儲能用戶側標準BMS應用方案的探討》。以下是報告主要內(nèi)容:
邵磊:各位領導、各位專家,大家下午好!我是來自天邦達的邵磊,分享的題目是《電化學儲能用戶側標準BMS應用方案的探討》。從四個方面:一是儲能的發(fā)展,二是用戶側儲能方案,三是關鍵技術,四是公司簡介。
第一部分,儲能的發(fā)展。
隨著習主席在峰會上發(fā)布的3060目標,我們要實現(xiàn)新型電力的轉型,儲能成為一個必備的組成成分,用戶側也成為了現(xiàn)在各個廠家、集成商以及資本方高度的關注點。
儲能的市場隨著發(fā)展,看這張統(tǒng)計的曲線,到2030年之前,在全球都是一個快速增長的環(huán)節(jié),到2060年之前,都會出現(xiàn)持續(xù)的穩(wěn)步增長,當然,這里面不也包含其他的儲能方式。
第二部分,用戶側儲能方案。
天邦達基于自己積累的能力和產(chǎn)品方向,我們能做什么?我們接下來會從用戶側的幾個方向來講解:
第一,戶用儲能。這也是在海外最活躍的一塊儲能部分,戶用儲能從這張圖可以看出,從現(xiàn)在的發(fā)展趨勢,隨著用戶的需求,電池容量也逐步從5度電慢慢往幾十度電到幾百度電過渡,隨著電池的容量發(fā)展,大家怎么選擇產(chǎn)品?在天邦達以BMS和電源為產(chǎn)品基礎的廠家能夠做什么?我們推出了四種方案:
第一個方案,高壓串聯(lián)BMS。它是利用傳統(tǒng)的高壓PACK堆疊起來的,對于我們這個方案來說,主要具備了幾個方向的考慮,具備單體均衡和模組均衡,因為考慮到它的維護和堆疊的電池組的特性,它也可以靈活地進行堆疊,靈活地進行并簇,也是滿足不同客戶使用的擴容需求。同時,我們還為堆疊戶儲開發(fā)了一個專用的高壓電源板,來滿足高壓箱的簡化設計和降低系統(tǒng)成本,同時我們也配備不同的顯示,包括與用戶互聯(lián)的場景,這是我們的一些特性。
第二個方案,高壓智能BMS。這個方案也是我們結合客戶的需求,包括參照華為的一些思想,做出來的高壓智能鋰電。我們將BMS和DC/DC進行了融合,將傳統(tǒng)的48V電池包進行升壓,升到400V的標準電壓母線。相比前面的高壓堆疊的方案,它就相當于能夠不用做電池的堆疊,是用并聯(lián)的方式進行擴容,同時它又是高壓的輸出,來滿足現(xiàn)在市場上對擴容的需求。結合DC/DC的方案,采用雙向DC/DC來實現(xiàn)均流包括均充策略,對電池組進行獨立的維護和使用。同時,我們現(xiàn)在做的也是一個可以最多支持32個并機,峰值效率也是達到98.5%。
第三個方案,低壓并聯(lián)BMS。這是比較傳統(tǒng)的方案,在現(xiàn)有的一些方案中還是會有很多客戶選擇低壓的方案,因為高壓的方案,大家還是會對維護和售后有一些成本,但是隨著用戶的需求,也在逐步往高壓過渡。
第四個方案,低壓智能BMS。結合我們現(xiàn)在的應用,主要是考慮到它和原有的鋰電進行擴容的一個并聯(lián),包括原有一些鉛酸的并聯(lián)。就是說,我們采用智能BMS以后,同樣是48V的母線,可以和原始的進行并聯(lián),同時解決環(huán)流的問題。這樣就可以在不改變原有用戶的配置情況下,進行快速地擴容,同時有相應的一些保護策略。
對于這四種方案,我們從五個維度進行了對比,從度電經(jīng)濟性、可用性、能量效率、擴容應用以及運維費率。因為目前都在慢慢往10度電、20度電做,我們就以20度電為標本,站在我們方案的角度,高壓串聯(lián)的成本是相對最低的??捎寐实脑?,因為有DC/DC的加持以后,它每個模組都可以進行深度的DOD的放電。能量效率,可能高壓直流串聯(lián)肯定是效率最高的,因為系統(tǒng)增加了DC/DC,或者說系統(tǒng)的電壓母線比較低的情況下,系統(tǒng)的損耗以及系統(tǒng)的DC/DC還是有一些效率的損失。包括擴容,現(xiàn)在不管是進行并聯(lián)、堆疊,包括一些應用,我們有各種堆疊方法。包括運維,目前高壓串聯(lián)的方式,運維成本會略高,因為電池堆疊以后,到了海外的應用,比如說不同模組的配組之間的差異,這就是為什么我們會去做高壓電源板和模組均衡板的原因。隨著戶用儲能對電量的需求,對BMS也提出了更高的一些要求,目前也在往更高電壓、更高容量發(fā)展,我們也需要有更加高效的BMS配合進行管理,所以我們針對這個應用場景也推出了四種應用方案。
結合這四種方案,現(xiàn)在也在做一些微網(wǎng)的應用,就是在戶儲、工商儲以及基站儲能的場景,我們也是結合互聯(lián)網(wǎng)的特性,做虛擬的調度,這樣也是我們現(xiàn)在給我們的一些客戶項目做成功試點的應用。
這是工商業(yè)儲能的應用,隨著大家對峰谷價差包括一些園區(qū)的應用,工商業(yè)也逐漸成為了國內(nèi)外的一個關注焦點。工商業(yè)的應用場景很廣,不同的柜式的方案,隨著各個廠家、業(yè)主的需求,也關注電池儲能系統(tǒng)的應用。我們針對工商業(yè)儲能,在我們的角度,就是說傳統(tǒng)有高壓的BMS,這種就是采用我們傳統(tǒng)的二級或者三級架構,根據(jù)客戶的要求進行靈活的配簇的處理,目前可能還是以集中式為主流。這里我們也在做三級和EMS的融合開發(fā),滿足工商業(yè)的一些調度,包括一些峰谷套利的策略,其他基礎的像BMS的管理,我們肯定是都可以保障的。
結合工商業(yè)儲能的發(fā)展,結合天邦達在BMS和電力電子的優(yōu)勢,現(xiàn)在也正在研發(fā)一個新的方案,叫IPE的BMS方案。我們將BMS和DCDC進行一個融合的思路,假如說現(xiàn)在像all in one的集成柜的儲能,我們怎么樣把我們的BMS和DCDC進行融合。根據(jù)我們的框圖可以看出來,我們現(xiàn)在是做了兩個DCDC,我們不會像相關廠家那樣去做幾百千瓦的,我們的電源功率是控制在30千瓦以內(nèi)。也就是說,我們會有一個串聯(lián)DC/DC以及補電DC/DC,實現(xiàn)對每個模組進行智能化的管理,可以做到每一個模組的優(yōu)化。比如說模組的維護、運營、替換的時候,也可以做到不用過多地人為干預,來減少運維成本。
另外,能夠解決環(huán)流的問題,像集中式怎么進行環(huán)流的控制,假如說大家都上組串式,那又不一樣,但是如果站在直流側,能夠將這塊控制好,那也是我們的一個優(yōu)勢。因為后面可能還有一個方案,未來隨著國標推進,可能還有一個高電壓穿越的要求,這時候可能是PCS的一個瓶頸,還是需要直流側來承擔這個風險,那么如果用到我們這套方案既可以解決相關問題,這套方案現(xiàn)在是在一個研發(fā)的狀態(tài)。
我們在用戶側的大型儲能,這是工商業(yè)的一個放大版,也是采用我們標準的三級架構來做方案,不管是從控、主控、堆控三個模塊,包括無論是被動均衡方案還是主動均衡方案,我們都有一些相應的解決方案。這里也是結合了我們的一些溫控策略,包括算法以及云平臺的應用,對電池進行管理,實現(xiàn)遠程的監(jiān)控和實時的預警。這塊,我們現(xiàn)在也是在給很多客戶批量上這個項目。
第三部分,關鍵技術。
第一,均衡技術。因為我們本身做電力電子這塊,無論是模組級的還是PACK級的均衡,包括到電芯級的,在均衡方面也有我們的一些方案,這塊現(xiàn)在有16串、24串,現(xiàn)在也在做52串的主動均衡,DCDC的效率可以做到92%的效率。
第二,SOX方案。昨天很多廠家講到,其實我們做SOC來說,整個是建模開發(fā)的,無論是靜態(tài)修正還是動態(tài)修正,都有標準成熟的算法模型,包括對SOE、SOH的管理,這都有我們公司十幾年的發(fā)展沉淀?,F(xiàn)在我們也在做這些自學習的一些算法,包括電化學模型的一些算法,包括大數(shù)據(jù)平臺。
第三,天邦達智云服務。我們也建立了自己的服務器,可以對我們的鋰電池以及賣出去的BMS進行鋰電的一些管理、安全的服務,包括做在線的升級、維護,包括做一些售后的處理。后面,我們可能也會結合虛擬電網(wǎng)做一些社區(qū)運營以及維護的工作,做到數(shù)據(jù)的一些管控以及交易的發(fā)展方向。
第四,無線BMS。這是我們和西交大進行合作的,他們有一個DDA的無線技術,我們現(xiàn)在在做合作,已經(jīng)做了一個集裝箱,在做測試。我們想利用我們現(xiàn)有的BMS,結合他們的無線技術,將我們這種大型儲能集裝箱里的BMS的有線或者CAN,變成無線的方式,進行一個通信,提高裝配性和維護性,包括降低運維的成本。初始成本也會比傳統(tǒng)線束的成本要低,因為傳統(tǒng)的線束,無論是從操作上、裝配上都會帶來相應的人工。
第四部分,公司簡介。
天邦達是2007年成立,到目前也有16年歷史,現(xiàn)在主要是以BMS和電力電子結合,是我們的一個方向?,F(xiàn)在在海外的高壓部署和工商業(yè)的出貨量是比較大的,現(xiàn)在主要在深圳,總部也在深圳,在深圳有自己的制造中心,在越南也有制造中心,目前在東莞現(xiàn)在有一個在建的制造基地。我們在2022年,在第三方BMS來說,我們的銷售額應該來說是最大的,6.3億,總裝機量,加上我們一些傳統(tǒng)的業(yè)務,現(xiàn)在至少在8.7GW。16年來,我們沒有出過大的安全事故。
我們公司的研發(fā)團隊是比較強大的,目前像知識產(chǎn)權現(xiàn)在有160多項,研發(fā)團隊有200多人,現(xiàn)在無論是產(chǎn)品的認證,還是一些體系的認證,公司的流程認證,都得到了一些國際機構的認可。同時,我們公司有18條SMT生產(chǎn)線,是研發(fā)、生產(chǎn)、銷售一體的,有越南、深圳的兩大生產(chǎn)基地,未來在東莞。我們還有汽車級的生產(chǎn)車間,有完整的管控體系,所以這也是我們獨有的優(yōu)勢,我們有自己的整個制造管控體系。
這是我們的一些高壓儲能產(chǎn)品,對于大儲以及用戶側大儲,我們有三方面的產(chǎn)品,不管是云平臺,還是高壓箱、匯流柜,目前天邦達以BMS和DCDC的融合方向,作為我們的主流技術方向,來提供儲能直流側的解決方案。我們也提供不同模塊的配置,來適配客戶的應用,希望更多業(yè)界的同仁和我們進行交流,和我們?nèi)〉寐?lián)系。
我的報告到這里,謝謝大家!