储能系统控制及保护 .................................................. 31 （1） BMS 基本功能要求 .................................................... 32 （2） BMS 其他功能要求 .................................................... 37 应支持CAN、MODBUS、TCP/IP、IEC61850 通信，配合监控系统(EMS 能量管 理系统)及电池管理系统(BMS)完成对储能单元的监控及保护。 PCS 与EMS 系统采用双网通信，将相关的测量保护信号上传至EMS 系统， 通信协议为IEC61850。PCS 与电池管理系统(BMS)采用总线通信(CAN、RS485) 或硬接线方式连接，获取电池组状态信息，可实现对电池的保护性充放电， 确保电池运行安全。 储能电站项目设计方案 储能系统 31 1.5.储能系统控制及保护 1.5.1. 电池管理系统（BMS） 电池管理系统(Battery Management System, BMS)是电池储能系统的 核心子系统之一，负责监控电池储能单元内各电池的运行状态，保障储能 单元安全可靠运行。BMS 能够实时监控、采集储能电池的状态参数(包括但 不限于单体电池电压、电池极柱温度、电池回路电流、电池组端电压、电池

......................... 16 1.3.5BMS 技术方案....................................................................................................... 16 1.3.5.1BMS 配置.................................. ........................... 17 1.3.5.4BMS 保护.................................................................................................... 22 1.3.5.5BMS 技术优势 .................................. 本方案以科学安全、绿色环保、节约用地的原则设计。储能系统采用集装箱方案， PACK 及电池架均使用标准产品，易于安装、运输、维护和系统扩容。储能系统由比能量 高、成本低、安全无污染的磷酸铁锂储能电池串并联方式连接，并配置先进的 BMS、热管 理系统等。具有灵活、可靠、易扩展等优势。 本项目储能系统根据电化学储能类型、电站容量及功率、接入电压等级、功能要求、 电池特性等进行设计，储能系统设备选择节能、环保、高效、安全、可靠的设备。

............................................................................................7 4.2 BMS 系统................................................................................................ 容量（Ah）：314 单体串联数量：1P104S 套 48 1.2 电池簇 电压（V）：1331.2 容量（Ah）：3 14 模组串联数量：1P416S 套 12 1.3 电池管理系统 BMS 三级 BMS，含 BMU\BCU\BAU 套 1 1.4 消防系统 PACK 级全氟己酮气体消防 套 1 1.5 冷却系统 液冷机组、管路、连接件 套 1 1.6 直流汇流柜 天合配套 套 1 1 套 1 4 线缆 天合按需配套 项 1 5 备品备件及专用工具 天合配套 项 1 7 8 4 电池舱设计 4.1 概述 电池舱由集装箱、消防系统、电池簇（电池架、PACK）、液冷系统、BMS、配电汇流 柜、线缆及附件组成。 电池系统配置有完善的电池管理系统，采用三级管理架构，包括 PACK 级、电池簇级 和系统级，实现对电池系统的全面控制、管理和保护，确保电池系统的安全稳定运行。

...........................................................................................9 3.4 BMS 主要性能指标............................................................................................ 乙方向甲方提供__套___kW/__MWh 容量的集装箱式储能系统，集装箱内安装有磷酸铁 锂 电 池 组 、 直 流 汇 流 柜 （ DC 柜 ） 、 交 流 配 电 柜 （ 中 控 柜 ） 、 储 能 双 向 变 流 器 、 BMS、EMS ，同时配套安装温控系统、消防系统、照明等辅助系统、门禁系统和线缆等。 序号 名称 数量（套） 说明 1 集装箱储能系统 磷酸铁锂电池，额定容量为___kW/__MWh 2.2 主要系统参数 电池参数 1 电芯类型 3.2V/120Ah 磷酸铁锂 2 系统额定容量 1.05MWh 3 电池电压范围 616—832V 4 电池组系统效率 98% ≥ 5 BMS 通讯接口 RS485, Ethernet 6 BMS 通讯协议 Modbus RTU, Modbus TCP 交流侧参数 1 交流侧额定功率 250kW 2 交流侧最大功率 275kW 3 系统效率 ≥88%

...................................................................................19 4.4 电池管理系统（BMS）...........................................................................................22 4.5 储能的形式多样化，有抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、蓄电池储能、 热储能、氢储能等方式。目前运用于微电网的储能采用蓄电池较为普遍，有成 熟的产品与运行经验。 电池储能系统主要由储能电池组、BMS 电池管理系统、隔离变压器、储能 双向变流装置（PCS）、储能监控系统等组成。电网发生故障时，储能系统可 由并网转为离网运行，储能系统作为后备电源为整个微电网系统不间断电，同 时在离网状态下，提供微电网电压电流支撑。 BCU）控制电池功率的输入输出。通 过对电芯的合理配置封装，实现了对电芯的有效管理和充分利用。电池簇的设 计参数如表 4-3，电池簇外观示意图如图 4-3。 4-3 电池簇技术参数 工程 参数 组成 电池机架，电池插箱，BMS 高压箱 主要部分 19 个电池插箱+电气盒(BCU) 尺寸 1240(W)X610(D)X2270(H) mm 重量 ≈1250Kg 额定容量 230.4Ah 额定能量 168kWh

统 配置选用两层或三层架构。 6 电池管理单元 具有监测电池模块内单体电池电压、温度的功能，并能够对电池模块充、 放电过程进行安全管理，为蓄电池提供通信接口的系统。BMU 是电池管理 系统 BMS 的最小组成管理单元，通过通信接口向电池簇管理系统(BCMU) 提供电 池模块内部信息。 7 电池簇管理系统 由电路设备构成的实时监测与管理系统，有效地对电池簇充、放电过 程进 行安 快速工程安装，运行维护成本低； e) 采取主动均衡技术：在静置、放电、充电阶段不同阶段均可实现箱内/箱间/均衡； f) 防环流抑制策略：通过黄金电阻，设计防环流预充电路，克服电池簇直接并联的环流问题； g) 采用 BMS 保护三级架构系统，实现对电池/PACK/电池簇/电池系统的实时监测/告警/保护； h “ ” ）采用非步入式单边开门设计，支持肩并肩、背靠背以 田 方式进行拼接，可减少现场占地面积以及 节省初始投资成本。 本次项目 BMS 系统根据大规模储能电池阵列的特点设计的电池管理系统，本系统使用锂电池为储能 单元的储能电池阵列，用于监测、评估及保护电池运行状态的电子设备集合，包括：监测并传递锂电池、电 池组及电池系统单元的运行状态信息，如电池电压、温度以及保护量等；评估计算电池的荷电状态 SOC、 寿命健康状态 SOH 及电池累计处理能量等；保护电池安全等。 每个储能电池组配置 BMS ， BMS

...........................................................................................5 2.2 BMS 系统设计.............................................................................................. 单体电池：由电极及电解质构成的磷酸铁锂电池基本单元。 电池组：本方案中 1 个电池组由 4 并 16 串单体电池组成。 电池簇：由 14 个电池组串联而成。 电池堆：由 4 个电池簇并联而成。 BMS（电池管理系统）：监测、评估及保护电池运行状态的电子设备集合。 PCS：储能装置与电网进行能量交换的关键设备，实现对储能组件的充电 和放电的控制与管理。在微网能量管理系统的控制下，能够实现“削峰填谷”和 组的电压、温度信息采集、上传。整个电池系统由 4 个电池簇构成，每个电池 簇由 14 个电池组，56 个插箱串联组成，配置一个电池簇管理单元，用于对该路 电池簇各 BMS 模块进行监控、控制，4 个电池簇配备一个电池阵列管理单元， 对整个 BMS 系统的数据处理、监测控制，同时和 PCS 系统实现通信。 500kW/1MWh 储能单元拓扑结构如图所示： 2 图 1 500kW/1MWh 电池储能系统设计图

...................................................................................15 3.5 电池管理系统 BMS................................................................................................... 400V，系统采用交 流耦合，升压到 10KV 并网。 储能系统采用磷酸铁锂电池，具有高安全性，超长循环寿命，优越的倍率充放电性 能，电池存储容量大，转换效率高的特点。采用了先进的三级网络架构电池管理系统 （BMS），可以实时检测电池组中单节电池电压和温度，电池组总电流、总电压、环境 温度等多项参数，具有防止电池过充过放等多项保护功能。采用全方位、多层次的电池 保护策略，保证储能系统安全运行。 系统采用 重量（kg） 75 15 XX 能源解决方案 3.3 储能电池簇 每簇电池由 16 个模组串联组成，额定容量为 143.36kWh。系统配置 10 个储能电池 簇。电池系统采用三级 BMS 控制架构，提供可靠的电池均衡方式、安全管理方式、 热 管理方式、并提供完善的监控项目。 序号 项目 参数 备注 1 产品型号 2 电芯类型 LFP 100Ah 3 模组类型 风冷

1.1 电 池 组串（簇）: 多个电池 PACK 以一定的电气连接方式组成的单元，包括储能电池、动力和 采样电路、电气接口等部件。 2.5.1.1.1.1.1.2 电 池 管理系统 （BMS）: 监控电池的状态（温度、电压、电流、荷电状态等），为电池提供通信接 口和保护的系统。由 BMM 采集单元和 BCM 管理单元组成。 BCM 负责电池簇的状态检测、上电控制、故障切断，计算电池簇的 的核心，能够监控和管理各储能集装箱，便于运维和管理。 2.5.1.1.1.1.3.2 子站 监控系统: 由控制器、显示单元、交换机、串口服务器等通讯设备组成，通过 MODBU S 与电池管理系统（BMS）、变流器模块（PCS）、温控系统、消防系统等设备 通信获取运行数据，上传主站监控系统。 23 2.5.1.1.1.1.4 辅助子系统 2.5.1.1.1.1.4.1 消防 系统 V/280Ah 电池组;每簇电池组的标称电压和容量为 26 695.52 V/280Ah，存储电能量 194.7KWh;1 套预装箱式调峰储能系统配置 8 簇 电池组，总存储电能量 1、5MWh。 BMS 系统用三级结构，BMM 负责采集电池模组的电压、温度，每台 BMM 可采集 3 个 1 并 6 串的电池 Pack 数据;BCM 位于高压柜内，负责单簇电池的电流 采集、绝缘检测、直流继电器控制，实现电池系统的最终保护;配置显控

… … … … … … …2 3 3 . 1 . 3 储 能 变 流 器 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …2 4 3.1.4 BMS……………………………………………………………………………26 3.1.5 EMS…………………………………………………………………………29 3.1.6 温控………………………………………………………………………………30 先进的传感器和人工智能算法，监控的颗 粒度变小，实现对储能系统的实时监控和故障预测；通过将电芯、柜体以及场站的消防系统更好的集 成，来提高对火灾的响应速度和处理能力。 其四，BMS、PCS、EMS高度集成。BMS、PCS和EMS的软件集成是提高储能系统性能和可靠性 的关键。未来，这些系统的软件集成将趋向于形成一个统一的控制平台，实现数据的集中处理和智能 决策。这种集成不仅能够提高系统的响 主动均衡的推广。基于芯片的主动均衡技术通过高度集成化电路设计使主动均衡模块体积大幅减小， 做到采集板与被动均衡方案一致；同时发挥半导体技术的一致性和可靠性的优势，降低主动均衡方案 的故障率。 3.1.4 BMS 图26 主动均衡芯片设计 2025 中国新型储能行业发展白皮书 基于均衡开启路数不限，均衡效率显著提升；同时均衡芯片支持均衡电流可调，可以适应不同线 径的线束，降低了对系统配套线束或CC