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电力系统储能电池管理与安全技术设计.docx
资料介绍
电力系统储能电池管理与安全技术设计
1 引言
储能电池是新型电力系统中实现能量时空平移的关键设备。电池管理系统作为储能系统的核心控制单元，负责电池状态监测、充放电管理、安全保护和寿命管理。随着储能电站规模和数量的快速增长，电池安全成为行业关注焦点，热失控预警和消防联动成为BMS的必备功能。本文基于STM32G474嵌入式平台，探讨储能电池管理与安全技术的实现方案。
2 BMS系统架构
2.1 三级架构
储能BMS采用三级架构：BMU（电池管理单元，每个电池模组一个，基于STM32G474实现电芯级电压和温度采集，采集精度±1mV，温度精度±0.5℃）、BCU（电池簇控制器，每个电池簇一个，实现簇级电流采集、SOC计算和均衡控制）、BAU（电池阵列控制器，整个储能系统一个，实现系统级功率管理、安全保护和通信管理）。三级之间通过CAN总线通信，数据刷新周期100ms。
2.2 关键参数监测
BMS监测的关键参数包括：电芯电压（采集范围0-5V，精度±1mV，采样率10Hz）、电芯温度（NTC热敏电阻，精度±0.5℃，每模组4-8个温度点）、总电压（霍尔传感器，精度±0.5%）、充放电电流（霍尔传感器，精度±0.5%，量程±1000A）、绝缘电阻（绝缘监测仪，精度±10%，阈值可设）。基于STM32G474的ADC和DMA实现多通道同步采样，采样周期100ms。
3 SOC/SOH算法
3.1 SOC估算
SOC估算采用扩展卡尔曼滤波算法，融合安时积分法和开路电压法。状态方程：SOC(k+1) = SOC(k) - η×I(k)×Δt/Q，观测方程：U(k) = OCV(SOC(k)) - I(k)×R0 - U1(k) - U2(k)。电池模型采用二阶RC等效电路模型，参数通过混合脉冲功率特性测试辨识。在STM32G474上实现EKF算法，计算周期100ms，SOC估算误差<3%。
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| STM32G474逆变器_技术文件_1115_电力系统储能电池管理与安全技术设计.docx | 39K |
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