米爾方案:基于ARM核心板的電池管理系統(tǒng)(BMS)

BMS全稱(chēng)是Battery Management System，電池管理系統(tǒng)。它是配合監(jiān)控儲(chǔ)能電池狀態(tài)的設(shè)備，主要就是為了智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元，防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。

圖片摘自網(wǎng)絡(luò)

電池儲(chǔ)能系統(tǒng)由電池組、儲(chǔ)能變流器（PCS）、能源管理系統(tǒng)（EMS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）以及其他電氣設(shè)備共同組成。電池組負(fù)責(zé)儲(chǔ)電；儲(chǔ)能變流器（PCS）控制電池組充放電過(guò)程，進(jìn)行交直流的變換；能源管理系統(tǒng)(EMS)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度；電池管理系統(tǒng)（BMS）負(fù)責(zé)監(jiān)控電池儲(chǔ)能單元內(nèi)各電池運(yùn)行狀態(tài)，保障儲(chǔ)能單元安全運(yùn)行。

BMS是電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)之一，負(fù)責(zé)監(jiān)控電池儲(chǔ)能單元內(nèi)各電池運(yùn)行狀態(tài)，保障儲(chǔ)能單元安全可靠運(yùn)行。BMS能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控、采集儲(chǔ)能電池的狀態(tài)參數(shù)（包括但不限于單體電池電壓、電池極柱溫度、電池回路電流、電池組端電壓、電池系統(tǒng)絕緣電阻等），并對(duì)相關(guān)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行必要的分析計(jì)算，得到更多的系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估參數(shù)，并根據(jù)特定保護(hù)控制策略實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能電池本體的有效管控，保證整個(gè)電池儲(chǔ)能單元的安全可靠運(yùn)行。同時(shí)BMS可以通過(guò)自身的通信接口、模擬/數(shù)字輸入輸入接口與外部其他設(shè)備（PCS、EMS、消防系統(tǒng)等）進(jìn)行信息交互，形成整個(gè)儲(chǔ)能電站內(nèi)各子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制，確保電站安全、可靠、高效運(yùn)行。

圖 電池儲(chǔ)能系統(tǒng)

儲(chǔ)能BMS因?yàn)殡姵亟M規(guī)模龐大，大多都是三層架構(gòu)，在從控、主控之上，還有一層總控。

從控：電池單體管理單元BMU（battery module unit，也有的叫CSC/CSU等），負(fù)責(zé)采集單體電池信息如電壓、溫度，計(jì)算分析電池的SOC和SOH，實(shí)現(xiàn)對(duì)單體電池的主動(dòng)均衡，并將單體異常信息通過(guò)CAN通信上傳給電池簇管理單元BCU；

主控：電池簇管理單元BCU（battery cluster unit，也有高壓管理單元HVU、BCMU等），負(fù)責(zé)收集BMU上傳的各種電池信息，采集電池組的組電壓、組溫度、電池組充電放電電流、總電壓信息，漏電檢測(cè)，狀態(tài)異常時(shí)斷電保護(hù)；計(jì)算分析電池組的SOC和SOH，并將所有信息通過(guò)CAN通信上傳給電池陣列管理單元BAU；

總控：電池陣列管理單元BAU（battery array unit，也有叫BAMS、MBMS等），對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能電站的電池進(jìn)行集中管理。向下連接各個(gè)電池簇管理單元，采集電池簇管理單元上傳的各種信息；向上與能源管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，通過(guò)以太網(wǎng)上傳采集的電池信息，接收EMS系統(tǒng)下達(dá)的電池運(yùn)行參數(shù)；通過(guò)CAN或RS485與變流器PCS通信，BMS將電池狀態(tài)量及異常信息發(fā)送給變流器，儲(chǔ)能變流器PCS接到BMS告警信息后應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。

圖 米爾STM32MP157核心板的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)

電池陣列管理單元BAU采用米爾ARM架構(gòu)的MYC-YA157C-V3核心板，核心板基于STM32MP157處理器，Cortex-A7架構(gòu)，支持1路千兆以太網(wǎng)，2路CAN接口和8路UART接口，滿(mǎn)足設(shè)備與電池簇管理單元（BCU）、儲(chǔ)能變流器（PCS）和能源管理系統(tǒng)(EMS)數(shù)據(jù)通信功能。大容量存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，支持系統(tǒng)長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；擁有豐富的接口，可連接高清觸摸屏幕，顯示各類(lèi)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)就地監(jiān)控和能量管理；擁有千兆網(wǎng)口和RS232、RS485等數(shù)據(jù)通訊接口，可輕松應(yīng)對(duì)各類(lèi)場(chǎng)景下的多種功能需求；支持wifi模塊數(shù)據(jù)通訊，帶來(lái)更快地響應(yīng)速度和物聯(lián)網(wǎng)化構(gòu)建需求。

米爾MYC-YA157C-V3核心板標(biāo)注圖

米爾MYD-YA157C-V3開(kāi)發(fā)板標(biāo)注圖

米爾電子，專(zhuān)注嵌入式處理器模塊設(shè)計(jì)和研發(fā)，是領(lǐng)先的嵌入式處理器模組廠商。米爾電子在嵌入式領(lǐng)域具有20年的行業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，為客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)的ARM工業(yè)控制板、ARM開(kāi)發(fā)板、ARM核心板、ARM開(kāi)發(fā)工具、充電樁計(jì)費(fèi)控制單元及充電控制板等產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。此外，米爾電子還可通過(guò)涵蓋眾多ARM處理器及操作系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)提供定制設(shè)計(jì)解決方案，通過(guò)專(zhuān)業(yè)且高效率服務(wù)幫助客戶(hù)加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。