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米爾基于ARM嵌入式核心板的電池管理系統(tǒng)(BMS)

2023-02-13
來源:米爾電子

電池陣列管理單元BAU采用米爾ARM架構的MYC-YA157C-V3核心板,,核心板基于STM32MP157處理器,,Cortex-A7架構,,支持1路千兆以太網(wǎng),,2路CAN接口和8路UART接口,,滿足設備與電池簇管理單元(BCU),、儲能變流器(PCS)和能源管理系統(tǒng)(EMS)數(shù)據(jù)通信功能,。

BMS全稱是Battery Management System,,電池管理系統(tǒng),。它是配合監(jiān)控儲能電池狀態(tài)的設備,主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元,,防止電池出現(xiàn)過充電和過放電,,延長電池的使用壽命,監(jiān)控電池的狀態(tài),。

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圖片摘自網(wǎng)絡

電池儲能系統(tǒng)由電池組,、儲能變流器(PCS)、能源管理系統(tǒng)(EMS),、電池管理系統(tǒng)(BMS)以及其他電氣設備共同組成,。電池組負責儲電;儲能變流器(PCS)控制電池組充放電過程,進行交直流的變換;能源管理系統(tǒng)(EMS)進行數(shù)據(jù)采集,、網(wǎng)絡監(jiān)控和能量調度;電池管理系統(tǒng)(BMS)負責監(jiān)控電池儲能單元內各電池運行狀態(tài),,保障儲能單元安全運行。

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BMS是電池儲能系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)之一,,負責監(jiān)控電池儲能單元內各電池運行狀態(tài),,保障儲能單元安全可靠運行。BMS能夠實時監(jiān)控,、采集儲能電池的狀態(tài)參數(shù)(包括但不限于單體電池電壓,、電池極柱溫度、電池回路電流,、電池組端電壓,、電池系統(tǒng)絕緣電阻等),并對相關狀態(tài)參數(shù)進行必要的分析計算,,得到更多的系統(tǒng)狀態(tài)評估參數(shù),,并根據(jù)特定保護控制策略實現(xiàn)對儲能電池本體的有效管控,保證整個電池儲能單元的安全可靠運行,。同時BMS可以通過自身的通信接口,、模擬/數(shù)字輸入輸入接口與外部其他設備(PCS,、EMS、消防系統(tǒng)等)進行信息交互,,形成整個儲能電站內各子系統(tǒng)的聯(lián)動控制,,確保電站安全、可靠,、高效運行,。

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圖:電池儲能系統(tǒng)

儲能BMS因為電池組規(guī)模龐大,大多都是三層架構,,在從控,、主控之上,還有一層總控,。

從控:電池單體管理單元BMU(battery module unit,,也有的叫CSC/CSU等),負責采集單體電池信息如電壓,、溫度,,計算分析電池的SOC和SOH,實現(xiàn)對單體電池的主動均衡,,并將單體異常信息通過CAN通信上傳給電池簇管理單元BCU;

主控:電池簇管理單元BCU(battery cluster unit,,也有高壓管理單元HVU、BCMU等),,負責收集BMU上傳的各種電池信息,,采集電池組的組電壓、組溫度,、電池組充電放電電流、總電壓信息,,漏電檢測,,狀態(tài)異常時斷電保護;計算分析電池組的SOC和SOH,并將所有信息通過CAN通信上傳給電池陣列管理單元BAU;

總控:電池陣列管理單元BAU(battery array unit,,也有叫BAMS,、MBMS等),對整個儲能電站的電池進行集中管理,。向下連接各個電池簇管理單元,,采集電池簇管理單元上傳的各種信息;向上與能源管理系統(tǒng)進行信息交互,通過以太網(wǎng)上傳采集的電池信息,,接收EMS系統(tǒng)下達的電池運行參數(shù);通過CAN或RS485與變流器PCS通信,,BMS將電池狀態(tài)量及異常信息發(fā)送給變流器,儲能變流器PCS接到BMS告警信息后應進行相應的保護動作,。

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圖:米爾STM32MP157核心板的電池儲能系統(tǒng)

電池陣列管理單元BAU采用米爾ARM架構的MYC-YA157C-V3核心板,,核心板基于STM32MP157處理器,,Cortex-A7架構,支持1路千兆以太網(wǎng),,2路CAN接口和8路UART接口,,滿足設備與電池簇管理單元(BCU)、儲能變流器(PCS)和能源管理系統(tǒng)(EMS)數(shù)據(jù)通信功能,。大容量存儲設計,,支持系統(tǒng)長期數(shù)據(jù)存儲;擁有豐富的接口,可連接高清觸摸屏幕,,顯示各類數(shù)據(jù)信息,,實現(xiàn)就地監(jiān)控和能量管理;擁有千兆網(wǎng)口和RS232、RS485等數(shù)據(jù)通訊接口,,可輕松應對各類場景下的多種功能需求;支持wifi模塊數(shù)據(jù)通訊,,帶來更快地響應速度和物聯(lián)網(wǎng)化構建需求。

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米爾MYC-YA157C-V3核心板標注圖

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米爾MYD-YA157C-V3開發(fā)板標注圖



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