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高泰昊能張偉峰:BMS對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)值最大化的影響
日期:2021-06-09   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
5月24-26日,由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦,200余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十一屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在杭州洲際酒店召開(kāi)。本次大會(huì)主題是“堅(jiān)守儲(chǔ)能安全底線,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”。

在5月25日上午的“ 儲(chǔ)能系統(tǒng)集成”專場(chǎng),浙江高泰昊能科技有限公司總經(jīng)理張偉峰分享了主題報(bào)告《BMS對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)值最大化的影響》。經(jīng)演講人本人授權(quán)同意,小編整理了演講速記,并將速記內(nèi)容分享如下:
張偉峰:各位嘉賓,時(shí)間也不早了,大家都非常熱情。儲(chǔ)能的春天來(lái)了,今天的大會(huì)很能體現(xiàn)出這點(diǎn),今天我也借此機(jī)會(huì)和大家分享一下BMS在整個(gè)儲(chǔ)能里到底需要做到什么樣的一些方面。

首先,簡(jiǎn)單介紹一下我們公司情況。

我們公司成立到現(xiàn)在已經(jīng)11年時(shí)間了,目前來(lái)講主要是在新能源鋰電的管理上,主要是包括儲(chǔ)能,還有電動(dòng)汽車以及智能鋰電板塊,今天的專題就是儲(chǔ)能。

我先講一下儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)值,列了一個(gè)公式,系統(tǒng)價(jià)值等于系統(tǒng)產(chǎn)出價(jià)值減去初始投資,減去運(yùn)營(yíng)成本和安全成本,這里面我們重點(diǎn)要講到的是安全成本。大家都知道,今年年初發(fā)生了一個(gè)比較惡性的事件,這就是一個(gè)安全的成本,所以說(shuō)安全成本是最大的成本,因?yàn)槠渌杀径际强梢匀タ刂频模踩杀救绻刂撇缓?,影響很大?
系統(tǒng)的產(chǎn)出價(jià)值,公式比較復(fù)雜,我就簡(jiǎn)單說(shuō),重點(diǎn)就是安全成本。安全成本是指安全質(zhì)量事故造成的超過(guò)正常運(yùn)營(yíng)的成本,比如說(shuō)發(fā)生火災(zāi)這樣的事件。整個(gè)系統(tǒng)的價(jià)值可能不是0了,而是負(fù),這是很恐怖的事情。一般來(lái)講,如果由于可靠性這些功能性或者性能性的質(zhì)量事故,是靠維修來(lái)解決,這基本上叫做系統(tǒng)維護(hù)成本,所以說(shuō)安全成本是風(fēng)險(xiǎn)最高的,我們需要控制它為0,至少我們要追求它為0,雖然很難做。
這張圖簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),一個(gè)核心的要求,從BMS的角度來(lái)講,或者說(shuō)從電池的角度來(lái)講,我們的三個(gè)重要維度:第一,安全。安全成本必須要等于0,這是我們必須要去做的,從故障診斷、安全診斷、安全控制方面做文章。第二,可靠。我們現(xiàn)在都要求至少10年或者20年系統(tǒng)可靠,這是體現(xiàn)你價(jià)值的,你是靠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行來(lái)產(chǎn)生價(jià)值的。安全是控制你不要付出額外的成本。第三,低成本。就是指你的初始成本很低,運(yùn)營(yíng)成本要低,運(yùn)營(yíng)效率要高。以上是相關(guān)行業(yè)內(nèi)的人都要去追求的幾點(diǎn)。

講到安全,我們簡(jiǎn)單說(shuō)一個(gè)安全的標(biāo)準(zhǔn),一個(gè)是工業(yè)領(lǐng)域里的IEC61508的標(biāo)準(zhǔn),后來(lái)又延伸到不同行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),比如說(shuō)汽車行業(yè)是ISO26262,這些都是基于61508延伸出來(lái)的。就目前來(lái)說(shuō),儲(chǔ)能系統(tǒng)的功能安全是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的,可以借鑒26262的設(shè)計(jì)流程和方法。從我們的理解來(lái)講,儲(chǔ)能系統(tǒng)一旦安全失效會(huì)帶來(lái)很大的后果,所以從功能安全的等級(jí)來(lái)講,至少要達(dá)到ASILC的標(biāo)準(zhǔn)。

我們快速講一下安全目標(biāo),就是指一旦發(fā)生故障會(huì)引起財(cái)產(chǎn)和生命安全的損失,這叫安全目標(biāo)。這里簡(jiǎn)單來(lái)講,就是你要去識(shí)別和消除單點(diǎn)的故障。

簡(jiǎn)單介紹一下安全等級(jí),總共有4個(gè)等級(jí)。
第一個(gè)案例,你如果只有一個(gè)開(kāi)關(guān),肯定會(huì)實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)故障,這是大家都常見(jiàn)的。所以在整個(gè)的直流系統(tǒng)里,可以看到有多級(jí)保護(hù)。

第二個(gè)案例,這是主動(dòng)均衡的開(kāi)關(guān)矩陣,它存在單點(diǎn)失效的風(fēng)險(xiǎn),一旦失效會(huì)引起電池直接短路,所以這也是需要去處理的。

第三個(gè)案例,如果由于某種原因,前面的處理方法都失效了,那么你有什么別的方法可以避免電池不著火,或者說(shuō)整個(gè)系統(tǒng)不著火。電池這個(gè)角度,要從電芯的角度,然后結(jié)構(gòu)的話,要從結(jié)構(gòu)的角度去隔離,不能從單點(diǎn)演變成一個(gè)系統(tǒng)。

可靠性,時(shí)間關(guān)系,我就不展開(kāi)講了。簡(jiǎn)單講,可靠性是一個(gè)和時(shí)間有關(guān)系的概率事件,但是這里面和安全相關(guān)的就是說(shuō),我們要理解的一點(diǎn)就是失效安全的概念。因?yàn)樗械碾娮赢a(chǎn)品都會(huì)失效,這點(diǎn)是毋庸置疑的,你不要說(shuō)我十年不失效,關(guān)鍵是十年以后,二十年以后怎么辦。失效本身是不可避免的,但是你要做到失效安全,失效了以后是安全的,這就沒(méi)有問(wèn)題,維護(hù)一下就好了。
安全可靠的實(shí)現(xiàn)途徑,這里是一些具體的工程手段,我就不展開(kāi)了,總的來(lái)說(shuō),從設(shè)計(jì)到測(cè)試到生產(chǎn)到運(yùn)營(yíng)全部要關(guān)注這些各個(gè)點(diǎn)上的控制。

這是一個(gè)開(kāi)發(fā)的流程,我也略過(guò)了。

這是一些測(cè)試的手段,怎么樣控制系統(tǒng)的可靠性和產(chǎn)品的硬件可靠性。

這也是各種測(cè)試設(shè)備。
這里我做一個(gè)簡(jiǎn)單的比較,因?yàn)樵谧銎嚭蛢?chǔ)能,同時(shí)在做,所以簡(jiǎn)單做一個(gè)類比。儲(chǔ)能一般是四層架構(gòu),汽車?yán)锉容^復(fù)雜的有1-3層架構(gòu)。從它的要求來(lái)講,基本上汽車對(duì)于振動(dòng)性的要求和電池兼容性的要求,相對(duì)來(lái)講主機(jī)廠的要求會(huì)比較多。工況是非常復(fù)雜的,整車的工況非常復(fù)雜,儲(chǔ)能相對(duì)來(lái)講規(guī)則比較特定一點(diǎn)。但是整車相對(duì)來(lái)說(shuō)串組之間要少,一般在500V是比較理想的,算比較高的,但是現(xiàn)在儲(chǔ)能都已經(jīng)到1500V了,這也是一個(gè)比較大的挑戰(zhàn)??偟膩?lái)說(shuō),兩者共有要求的差異和難度的側(cè)重點(diǎn),但從安全的角度來(lái)講,兩者的要求是差不多的,甚至我認(rèn)為得的要求應(yīng)該要更高一點(diǎn)才對(duì),因?yàn)閮?chǔ)能管理的能量總量要大,所以對(duì)它的要求會(huì)更高。

從安全的角度出發(fā),我們認(rèn)為需要一些什么樣的標(biāo)準(zhǔn)和安全的管控體系,能夠做到這樣的一些安全最終目標(biāo)。

這是講低成本的運(yùn)營(yíng),我們要在電池的數(shù)據(jù)上做文章,進(jìn)行它的后期數(shù)據(jù)挖掘的動(dòng)作,提高你的運(yùn)營(yíng)效率。一個(gè)是運(yùn)維的效率,一個(gè)是電芯使用的效率。

這是一些功能的分層,這里就不展開(kāi)了,簡(jiǎn)單來(lái)講就是從底層到底層都需要一些特定的算法去識(shí)別,你在這層需要做的東西。長(zhǎng)期來(lái)講,你電池使用的狀態(tài)和使用的壽命,以及運(yùn)維的成本才能降低。

主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡,剛才有嘉賓已經(jīng)講過(guò)了,我就不講了。

我簡(jiǎn)單介紹一下,我們也有一個(gè)主動(dòng)均衡的解決方案,特點(diǎn)是,第一是每個(gè)電芯平均2A的主動(dòng)均衡能力,第二是主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡保持產(chǎn)品可以替換,便于客戶的使用,第三是要做到失效安全,保證均衡電路失效后不會(huì)導(dǎo)致電池短路。

最后,簡(jiǎn)單介紹一下高泰昊能的產(chǎn)品線,我們有儲(chǔ)能、汽車和鋰電。

我簡(jiǎn)單說(shuō)一下應(yīng)用案例?,F(xiàn)在我們差不多30多萬(wàn)臺(tái)相關(guān)的。

這些是做過(guò)的項(xiàng)目。

這是我們儲(chǔ)能的一些項(xiàng)目。

這是一些智能鋰電的項(xiàng)目。

時(shí)間關(guān)系,今天和大家就分享到這里,謝謝!

原標(biāo)題:高泰昊能張偉峰:BMS對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)值最大化的影響
 
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