全钒液流电池 (VRFB) 作为最有前途的大规模储能技术之一,已在全球范围得到安装,并与微电网 (MG)、可再生能源发电厂和住宅应用相结合。为确保 VRFB 的安全性和耐用性以及能源系统的经济运行,电池管理系统 (BMS) 和能源管理系统 (EMS) 是基于 VRFB 的电力系统不可避免的组成部分。特别是,BMS 对于在可行且全面的电池模型的帮助下执行有效的监视、控制和诊断/预测功能至关重要。考虑到 VRFB 的应用通常集成在电网级系统中,因此需要 EMS 与 BMS 协调操作整个系统。最近有几篇论文回顾了 VRFB 的设计和建模。然而,VRFB 应用中的 BMS 和 EMS 在文献中受到的关注有限。本综述文章介绍了 VRFB 的原理、应用和优点,并对与 BMS 和 EMS 操作相关的最新 VRFB 建模技术进行了批判性回顾。更重要的是,本文结合 VRFB 系统的独特设计回顾了 VRFB 的最新 BMS,并提出了未来发展的建议。最后,本文讨论了几种 VRFB EMS,以说明它们在提高电网级电力系统稳定性和可靠性方面的重要性。
Lynx Smart BMS NG是专门为Victron Lithium NG电池设计的专用电池管理系统(BMS)。这些电池利用磷酸锂(LifePo₄)技术,可在12.8 V,25.6 V和51.2 V变体中使用,具有不同的能力。它们可以串联连接,平行或两者组合,以创建用于12V,24V或48V的系统电压的电池库。在配置具有12V或24V电池的库时,最多可以使用50个电池,而最多可与48V电池一起使用25个电池。这允许使用12V电池的最大储能能力为192 kWh,最高384 kWh,带24V电池,128 kWh和48V电池。最大的能量存储容量可以通过与多个Lynx Smart BMS并行,这也可以确保在电池库失败的情况下冗余。有关这些电池的全面详细信息,请访问Victron Lithium ng电池产品页面。在可用于所有新锂电池的各种BMS中,Lynx Smart BMS NG是功能最丰富且完整的选项,并与Lynx Distribution System中的其他M10产品无缝集成。可在500 A(M10)和1000 A(M10)版本中使用。
汽车行业在过去100年中经历了快速发展,并为人们的生活带来了极大的便利。1然而,全球电动汽车(电动汽车)无疑是解决环境问题增加的解决方案,2随着高能量密度,低成本和耐用的储能系统的发展,一个关键的推动剂。电动汽车的早期电池技术包括铅酸和镍金属氢化物化学,以及诸如氢燃料电池和超级电容器之类的技术。3然而,锂离子电池(LIBS)是电动汽车的当前首选技术。在这里,常见的阴极化学分配包括氧化锂(LCO),氧化锰锂(LMO),磷酸锂(LFP),锂镍钴氧化铝(NCA)和锂镍 - 锰镍 - 锰 - 少量氧化物(NMC),并有效地相比之下。电池化学。由于用法依赖性降解和LIB的不稳定性,在某些操作窗口之外,实时嵌入电池管理系统(BMS)对于维持安全性和可靠性至关重要。4 BMS的关键目标是监视关键状态,最小化降解状态,5个平衡单元6并检测故障。7 LIB中的研究和开发传统上专注于多个长度尺度的电极和电解质开发,但是8将这些见解与BMS的设计联系起来仍然是迫切的需求。9电荷状态(SOC)10是关键状态之一,表示细胞中的剩余能力,而状态为
摘要:随着可再生能源,电动汽车(EV)和便携式电子设备的电池储能系统的越来越多,电池系统的有效管理变得越来越关键。无线电池管理系统(WBMS)的出现代表了电池管理技术的重大创新。传统有线电池管理系统(BMS)面临挑战,包括复杂性,体重增加,维护困难以及连接故障的机会更高。相比之下,WBMS提供了强大的解决方案,从而消除了物理连接。WBMS提供了增强的灵活性,降低的包装复杂性和提高的可靠性。鉴于WBMS仍处于初步阶段,因此本综述论文探讨了其进化,当前状态和未来的方向。在本文中详细阐述了包括学术和商业解决方案在内的最先进的WBMS技术的全面调查。我们比较了WBMS的无线通信技术,例如蓝牙低能(BLE),Zigbee,近场通信(NFC),Wi-Fi和蜂窝网络。我们在效率,可靠性,可扩展性和安全性方面讨论了他们的性能。WBMS仍然面临诸如数据安全,信号干扰,监管和标准化问题等挑战,以及有线BMS Technologies的持续发展,使WBMS的优势降低了。本文旨在激发该领域的进一步研究和创新,从而有助于开发适合行业的WBM。本文以WBMS的未来研究和开发指南结束,旨在应对这些挑战,并为在各种应用程序中广泛采用WBMS铺平道路。
根据欧洲指令,意大利政府最近公布了获取服务以进行增值和激励共享电力的技术规则,启动了可再生能源社区 (REC) 的建立。基于佛罗伦萨市的一个真实案例进行了技术经济分析,以展示 REC 的创建可以为利益相关者带来的好处:消费者、产消者、国家电网运营商和第三方公司。此外,本研究通过比较三种不同的电池管理系统 (BMS) 重点关注电池在 REC 中的作用。标准 BMS (StBMS) 是为个人产消者自用 (SC) 开发的,而不是为 REC 集体自用 (CSC) 开发的,因此电池的存在会对其不利。因此,提出了一种基于 REC 实时数据监控的新型智能 BMS (SmBMS)。该解决方案保证了与不使用电池时相同的 CSC 水平,并且与 StBMS 相比,它确保了 REC 能源对国家电网的更大独立性,并为所有利益相关者带来了更多激励,对产消者造成的经济损失微不足道,因为他们的个人 SC 略有下降。基于对需求和生产曲线的确定性知识的最佳 BMS(OpBMS)可以保证更大的 REC 能源独立性和所有 REC 参与者的更好投资,但由于无法实施,因此仅将其作为评估其他 BMS 的基准并探索基于预测的方法的潜力。StBMS 和 SmBMS 由多能源系统模拟器 (MESS) 模拟,而 OpBMS 由混合整数线性规划模型 (MILP) 模拟。© 2023 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
根据欧洲指令,意大利政府最近发布了获取服务以进行增值和激励共享电力的技术规则,启动了可再生能源社区 (REC) 的建立。基于佛罗伦萨市的一个真实案例进行技术经济分析,以展示创建 REC 可以为利益相关者带来的好处:消费者、产消者、国家电网运营商和第三方公司。此外,本研究通过比较三种不同的电池管理系统 (BMS) 重点关注电池在 REC 中的作用。标准 BMS (StBMS) 是为个人产消者自用 (SC) 开发的,而不是为 REC 集体自用 (CSC) 开发的,因此电池的存在会对其不利。因此,提出了一种基于 REC 实时数据监控的新型智能 BMS (SmBMS)。该解决方案保证了与不使用电池时相同的 CSC 水平,与 StBMS 相比,它确保了 REC 能源对国家电网的更大独立性,并为所有利益相关者带来了更多激励,对生产消费者造成的经济损失微不足道,因为他们的个人 SC 略有下降。基于需求和生产曲线的确定性知识的最佳 BMS(OpBMS)可以保证更大的 REC 能源独立性和所有 REC 参与者的更好投资,但由于无法实施,因此仅将其计算为基准以评估其他 BMS 并探索基于预测的方法的潜力。StBMS 和 SmBMS 由多能源系统模拟器 (MESS) 模拟,而 OpBMS 由混合整数线性规划模型 (MILP) 模拟。© 2023 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可 ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) 开放获取的文章。
本书全面介绍了大型锂离子电池组的电池管理系统 (BMS)。它深入探讨了技术挑战和有效解决方案,并深入讨论了 BMS 拓扑、功能和复杂性。该资源包括大量图形、表格和图像,以解释锂离子 BMS 设计的关键概念,例如 OC whysOCO 和 OC howsOCO。提供了详细的指南,用于为特定应用选择正确的现成锂离子 BMS,确保以低成本高效部署。电池和电池阵列有多种形式,包括用于消费产品和移动电源的小型电池,以及用于家庭或工业用途的大型低压电池。牵引电池用于车辆推进,而高压固定电池则设计用于并网和离网应用。设计这些系统时可能会发生事故,但了解常见错误可以帮助避免事故。本文作为电池管理系统 (BMS) 的介绍,讨论了各种选项和功能,包括现成的 BMS 和定制设计。它还涉及有效部署 BMS 的重要性。Davide Andrea 撰写的《大型锂离子电池组的电池管理系统》一书深入概述了电池管理系统的设计,特别是针对锂离子电池。来自各个来源的评论都称赞这本书对于任何使用大型锂电池和 BMS 的人来说都是宝贵的资源。作者 Davide Andrea 是 BMS 开发的领先专家,在电子行业拥有超过 25 年的经验。该书以 PDF 格式提供,可以免费下载以提高人们在电池管理系统方面的技能。
电动汽车作为实现这种雄心勃勃的目标的潜在方式,即创造更清洁的环境并实现更好的运输方式。使用每个锂离子电池中的BMS和单元平衡可以解决此问题。当电动汽车的电池耗尽时,几乎不可能找到最接近的充电站。将GPS系统集成到我们的项目中,以通过移动设备链接传输最近的位置[1]。每个电池电池都经过跟踪并设法避免了电池的任何过度充电或过度收费。Power BMS,无论是硬件还是软件。适当的BMS对于确保在几种高电源应用中的安全和可靠操作(例如电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)(HEVS)[2]至关重要。电池电池的电池可能以多种方式不平衡,包括充电状态(SOC),自我释放电流,内部电阻和容量。被动和主动平衡拓扑可用于广泛对平衡拓扑进行分类[3]。锂离子电池是实现可持续全球发展的公平和有效运输的最可行的选择。由于电池充电量不同,在不同温度下的电池充电行为以及电池温度会影响电池的循环寿命的事实,因此有必要检测和控制电池组的温度[4]。BMS已监视和调节电池组的充电过程。使用无线通信,研究人员为UPS创建了一个电池监控系统,以检测死电池[7]。在充电过程中,BMS设置了充电参数和充电模式,并且在放电过程中,电池BMS控制器接收电池组的电压和电荷[5]。电动电动电动汽车的电池组通常由数百个电池单元组成,这些电池单元串联或平行地满足车辆的高功率和高压要求[6]。
摘要 锂离子电池因其高能量和功率密度而被广泛应用于汽车工业(电动汽车和混合动力汽车)。然而,这也带来了新的安全性和可靠性挑战,需要开发新型复杂的电池管理系统 (BMS)。BMS 可确保电池组安全可靠地运行,要实现这一点,必须求解一个模型。然而,当前的 BMS 并不适合汽车行业的规范,因为它们无法以实时速率和在广泛的操作范围内提供准确的结果。因此,这项工作的主要重点是开发混合动力双胞胎,如 Chinesta 等人所介绍的那样。(Arch Comput Methods Eng (in press), 2018. 以满足新一代 BMS 的要求。为了实现这一目标,三种降阶模型技术应用于最常用的基于物理的模型,每种技术适用于不同的应用范围。首先,使用 POD 模型大大减少伪二维模型的仿真时间和计算工作量,同时保持其准确性。通过这种方式,可以在节省时间和计算资源的同时进行电池设计、参数优化和电池组仿真。此外,还研究了它的实时性能。接下来,使用稀疏-本征广义分解 (s-PGD) 从数据构建回归模型。结果表明,它实现了带有电池组的整个电动汽车 (EV) 系统的实时性能。此外,由于获得的代数表达式简单,该回归模型可以毫无问题地用于 BMS。使用系统仿真工具 SimulationX(ESI ITI GmbH)演示了使用所提方法对 EV 的仿真。德国德累斯顿 。此外,使用 s-PGD 创建的数字孪生不仅可以进行实时仿真,还可以根据实际驾驶条件和实际驾驶周期调整其预测,从而实时更改规划。最后,开发了一种基于动态模式分解技术的数据驱动模型,以提取一个在线模型来纠正预测和测量之间的差距,从而构建第一个(据我们所知)能够从数据中自我校正的锂离子电池混合孪生。此外,得益于该模型,上述差距在驾驶过程中得到了纠正,同时考虑到了实时限制。
摘要 锂离子电池因其高能量和高功率密度而被广泛应用于汽车工业(电动汽车和混合动力汽车)。然而,这也带来了新的安全性和可靠性挑战,需要开发新型复杂的电池管理系统 (BMS)。BMS 可确保电池组安全可靠地运行,要实现这一点,必须求解一个模型。然而,目前的 BMS 并不适合汽车行业的规范,因为它们无法在实时速率和广泛的操作范围内提供准确的结果。因此,这项工作的主要重点是开发一种混合动力双胞胎,如 Chinesta 等人所介绍的那样。 (Arch Comput Methods Eng(印刷中),2018。以满足新一代 BMS 的要求。为此,三种降阶模型技术被应用于最常用的基于物理的模型,每种技术针对不同的应用范围。首先,使用 POD 模型来大大减少伪二维模型的仿真时间和计算工作量,同时保持其准确性。通过这种方式,可以节省时间和计算资源,同时进行电池设计、参数优化和电池组仿真。此外,还研究了它的实时性能。接下来,利用稀疏-固有广义分解 (s-PGD) 从数据构建回归模型。结果表明,它可实现带有电池组的整个电动汽车 (EV) 系统的实时性能。此外,由于获得的代数表达式简单,该回归模型可在 BMS 中毫无问题地使用。使用系统仿真工具 SimulationX(ESI ITI GmbH)演示了采用所提方法的 EV 仿真。德国德累斯顿)。此外,使用 s-PGD 创建的数字孪生不仅可以进行实时模拟,还可以根据实际驾驶条件和实际驾驶周期调整其预测,从而实时更改规划。最后,开发了一种基于动态模式分解技术的数据驱动模型,以提取在线模型来纠正预测和测量之间的差距,从而构建出第一个(据我们所知)能够从数据中自我纠正的锂离子电池混合孪生。此外,由于该模型,上述差距在驾驶过程中得到了纠正,同时考虑到实时限制。