电力储能BMS测试系统

引言

随着国家“碳达峰、碳中和"战略的提出，构建以新能源为主体的新型电力系统成为了必然的趋势，其中电力储能系统是重要组成部分。 目前，以锂电池为代表的储能系统广泛应用于电网，系统具有调峰调频、削峰填谷、改善电能质量、提升电网可靠性等功能。为保证储能系统的安稳运行，电池管理系统(Batter y Management System，BMS)应运而生。电力储能BMS不仅能对电池电压、电流、温度等参数实时监视，同时具备电池热管理、均衡管理、报警提醒、SOC计算、SOH状态报告等功能，可提高电池在实际使用过程中的循环寿命，保证储能电池的安全可控。因此，BMS检测是各方的关注重点，其测试参考标准如下表所示：

适用领域：

1.光伏、风力发电储能电池BMS研发、测试、生产、第三方检测

2.微网储能电池BMS研发、测试、生产、第三方检测

3.户用储能BMS研发、测试、生产、第三方检测

测试功能：

1.采集数据指标测试：包括电池电压（单体电压、总电压），电池簇/电堆电 流、温度、绝缘电阻检测等

2.功能测试：均衡、控制、报警与保护、通信、供电电压、过电压、反向电压、 通信线回路短路等

3.能量状态估算指标测试：SOE状态估算

解决方案：

NES6100电力储能BMS测试系统采用全NGI自主研发的测试仪器搭建而成，系统架构如图所示，包括电池模拟器、直流电源、电流换向器、可编程温度模拟卡、绝缘电阻卡、高速数字IO卡、CAN通讯卡、继电器卡等，仪器外形、通讯协议、通讯接口等均采用统一标准，无论是扩展性还是可维护性都非常高。各部分功能如下：

1.电池模拟器：模拟单体电芯电压、电流、内阻、故障模拟等，实现对储能BMS的单体电芯电压采集精度、主/被动均衡、部分故障诊断与保护功能等测试；

2.直流电源：提供储能BMS供电电源，模拟电池模组总电压、充放电总电流进行测试；

3.电流换向器：既可对储能BMS工作电源进行电压换向操作，模拟反向电压供电；也可对总电流电源输出电流进行换向操作，真实模拟电池模组的充放电特性；

4.可编程温度模拟电阻卡：模拟NTC热敏电阻，实现对储能BMS温度采集精度测试；

5.可编程绝缘电阻卡（箱）：模拟绝缘电阻，实现对储能BMS绝缘电阻采集精度测试；

6.高速数字IO卡：模拟外部设备与储能BMS进行IO及PWM信号传输通信；

7.CAN通讯卡：模拟上位机软件与储能BMS进行CAN通信。

电力储能BMS测试系统架构图