陽光電源與UN石尺口陽光電源BM2T電池管理技術(shù)白皮書前言PREFACE作為全球領(lǐng)先的儲能解決方案提供者，陽光電源從全球50GWh+項目1目錄CONTENTS目錄CONTENTS1.2管不住安全的電池管理產(chǎn)品被詬病2.1電池數(shù)據(jù)不全面與單一維度數(shù)據(jù)過2.2電池狀態(tài)估算不準與盲目主動均3.5技術(shù)特點與價值23從市場層面，全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型進入加速階段，高比例可再生能源的接入導(dǎo)致電力系統(tǒng)對儲能發(fā)展需求急劇增加。據(jù)彭博新能源財經(jīng)最新數(shù)據(jù)顯示，自2020年以來，全球儲能裝機容量顯著增長，2024年新增裝機量達168.7GWh，預(yù)計2035年新增裝機量達964.8GWh。400020152020202520302035圖1：BNEF-全球儲能年新增裝機數(shù)據(jù)從產(chǎn)品層面，儲能電池單體容量、單柜體容量和單一電站的規(guī)模均不斷擴大。2021年，電池單體容量280Ah+，單柜體容量多小于3MWh，單一電站規(guī)模多為百MWh級。2024年，電池單體容量超600Ah+，單柜體容量超5MWh+，單一電站規(guī)模突破到GWh級。儲能系統(tǒng)內(nèi)電池數(shù)量及系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)大幅增加，因電池管理不精準或滯后導(dǎo)致的系統(tǒng)停運和安全事故成為行.非計劃停運中電聯(lián)2022年-2024上半年發(fā)布的《電化學(xué)儲能電站安全信息統(tǒng)計數(shù)據(jù)》指出，電池管理系統(tǒng)是電化學(xué)儲能電站非計劃停運的核心原因，歷年平均停運時長為3.65小時、14.5小時、18.86小時。.安全事故據(jù)美國電力研究院（EPRI）統(tǒng)計，2018年至2024年，全球共計發(fā)生81起儲能火災(zāi)/爆炸事故，帶來巨大資產(chǎn)2025年2月-美國某儲能電站第四次火災(zāi)事故2024年9月-美國某儲能電站火災(zāi)事故2025年2月-美國某儲能電站第四次火災(zāi)事故2024年9月-美國某儲能電站火災(zāi)事故2024年5月-中國某光儲能電站火災(zāi)事故2024年4月-德國某儲能電站火災(zāi)事故2024年5月-中國某光儲能電站火災(zāi)事故2024年4月-德國某儲能電站火災(zāi)事故BOS圖3：EPRI-電池儲能系統(tǒng)故障原因統(tǒng)計分類2024年，EPRI發(fā)布的全球首份儲能電站事故根本原因分析報告《電池儲能系統(tǒng)故障事件數(shù)據(jù)庫的見解》指出，涉及電池管理等控制問題是儲能安全事故的主要誘因，占比高達6傳統(tǒng)電池管理系統(tǒng)依賴電壓(V)、電流(I)和溫度(T)監(jiān)測電池狀態(tài)，但鋰離子電池內(nèi)部狀態(tài)復(fù)雜且非線性，這些參數(shù)難以全面反映電池真實狀態(tài)。以電池熱失控為例，電池內(nèi)部狀態(tài)變化如SEI膜分解、電解液副反應(yīng)加劇、電極材料分解等不易在線觀測，而VIT參數(shù)變化又相對滯后，導(dǎo)致熱失控預(yù)警難度大。為此，業(yè)內(nèi)出現(xiàn)增設(shè)單一維度傳感器數(shù)量的做法，例如電池模塊中每一顆電池單體配置一個溫度傳感器。但從電池模塊溫度監(jiān)測的大量實驗顯示，在正常充放電循環(huán)、熱失控等異常發(fā)生前后，相鄰電池單體之間的連接極片溫度變化幅度與時間基本一致。通常電池單體過溫保護閾值在50~60℃范圍內(nèi)，遠低于電池熱失控溫度，滿足工程應(yīng)用中熱管理響應(yīng)時間要求。因此過度的溫感數(shù)量投入并不能對電池安全保護有實質(zhì)性提升，反而器件數(shù)量增加、線束增多，會加劇系統(tǒng)的故障率，包括線束對電池構(gòu)成短路風險增加。磷酸鐵鋰電池的SOC和SOH估算是行業(yè)普遍難題，主要源于其材料特性、環(huán)境因素、工況復(fù)雜及算法局限性等多種因素，誤差普遍在5%-8%以上，尤其是儲能系統(tǒng)長期運行在非滿充滿放的工況下，SOC、SOH長期得不到校正，累計誤差被進一步放大。圖6：磷酸鐵鋰平臺期、溫度因素影響加大SOC、SOH估算難度電池模塊的一致性決定了系統(tǒng)整體出力，為避免“木桶效應(yīng)”（即電池模塊性能受最差電池單體限制），通常采用均衡控制來縮小電池單體之間的差異。但在電池狀態(tài)估算不準的前提下，盲目追求電池一致性，過度加大對電池單體均衡能力，即電池單體級采用大電流主動均衡技術(shù)，短期內(nèi)可以強制縮小電池單體間的差異，但長期看，忽略電池單體是否病態(tài)的過度均衡將導(dǎo)致其內(nèi)阻增大、容量進一步衰減，可能將一致性問題擴大為安全性問題。隨著電池單體智能制造程度不斷提升、液冷熱管理技術(shù)普遍應(yīng)用、簇級直接并聯(lián)減少等系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化，出現(xiàn)電池模塊木桶效應(yīng)幾率大幅降低，因此一旦系統(tǒng)中出現(xiàn)嚴重木桶效應(yīng)，存在病態(tài)電池單體的可能性更大，而不僅僅是容量偏差的一致性問題，盲目加大對病態(tài)電池單體的主動均衡能力來填補其不足，或?qū)﹄姵啬K中其它正常電池單體實施被動能量消耗，強制“削高就低”實現(xiàn)系統(tǒng)均衡，無疑都是舍本逐末。++++++++++++++++++SOCBMS、MVS等多個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間需要數(shù)據(jù)互通、緊密配合，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的高效運行。當儲能系統(tǒng)設(shè)備中存在多廠商配套、多接口不統(tǒng)一、協(xié)議難匹配時，易造成數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，造成數(shù)據(jù)不能在系統(tǒng)中充分發(fā)揮其價值。與此同時，也存在EMS、PCS、TMS、FFS各單元獲取了電池實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，卻并未作為控制依據(jù)的現(xiàn)象。例如傳統(tǒng)的液冷熱管理系統(tǒng)獲取到電池單體的溫度數(shù)據(jù)，但仍采用粗放的固化模式控制出水口溫度，并未將電池單體溫度作為控制目標。再如PCS獲取到電池簇的SOC數(shù)據(jù)，但只執(zhí)行EMS功率調(diào)度指令，對于電池簇是否需要均衡未做控制。諸如此類電池管理數(shù)據(jù)的“引”而不用，帶來無意義交互，增加產(chǎn)品設(shè)計復(fù)雜性與成本投入。能量管理EMSPCS運行信息BMS運行信息消防運行信息PCS獲取BMSPCS獲取BMS運行信息僅使用可充放功率、故障信息僅使用故障信息變流器PCS電池管理BMS消防系統(tǒng)FFSBMS獲取TMS運行信息僅使用控制開關(guān)機信息熱管理TMS電池狀態(tài)的故障判斷依據(jù)單一、閾值設(shè)置不科學(xué)，以及多個判據(jù)之間相互耦合，是導(dǎo)致故障定位不準的主要原因。如電池單體壓差大是儲能系統(tǒng)中常見故障類型，但難以區(qū)分是采樣回路異常還是電池本體異常。為提升故障定位精準性，傳統(tǒng)做法是增加細分故障類型，如設(shè)置電壓采集線脫落故障。當發(fā)生電壓采集線異常時，儲能系統(tǒng)可能同時報出壓差大故障、采集線脫落故障甚至過欠壓故障。因此單純采集電壓值并不能準確定位故障的根因。與此同時，多個判據(jù)之間相互耦合，也會造成一個問題引發(fā)多個關(guān)聯(lián)故障并發(fā)。如圖所示，當系統(tǒng)中某個電池單體引發(fā)過壓報警時，還會觸發(fā)電池模塊級甚至是電池簇層級的電壓一致性報警，表現(xiàn)出故障告警頻發(fā)的現(xiàn)象。告警閾值設(shè)置一刀切也會帶來故障告警頻發(fā)的現(xiàn)象，例如電池老化引起電池單體溫差、壓差擴大，而固定保護閾值無法適應(yīng)這種變化，將正常波動誤判為異常，引發(fā)告警頻發(fā)。差異大電池SOC差異大采樣芯片失效差異大電池SOC差異大采樣芯片失效鋁排虛焊采樣線松動采樣調(diào)理電路異常電池容量電池容量差異大3BM2T是一種綜合性的電池管理技術(shù)，其核心目標是通過實時監(jiān)測（Monitoring）與動態(tài)管理（Manage-ment）的雙重機制，對電池系統(tǒng)進行信號采集-狀態(tài)評估-主動調(diào)控的全流程閉環(huán)管理，最終實現(xiàn)儲能系統(tǒng)安全、高效、長壽命。通過傳感器網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)多維度監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入，如對電池電壓V、電流I、溫度T、壓力P等核心參數(shù)進行實時追蹤，并以算法驅(qū)動提升電池SOH、SOC和SOS等狀態(tài)的精準估算。.管理（Management）基于監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過主動控制策略對電池系統(tǒng)進行動態(tài)調(diào)整，包括采用主動/被動均衡技術(shù)消除電池單體間差異，管好電池一致性。優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)聯(lián)動保護策略，平衡性能與壽命，實現(xiàn)故障部件快速切出，管好電池安全性。儲能電池管理的目標應(yīng)以電網(wǎng)能量調(diào)度需求為導(dǎo)向，推動儲能系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性全面提升。陽光電源基于“三電融合”理念，深入研究從電網(wǎng)到系統(tǒng)、從系統(tǒng)到電池的垂直化管理，包括圍繞電池的電特性、熱特性和力特性等多維度管理，構(gòu)建電池全生命周期模型，強化電池信號可感、狀態(tài)可知、聯(lián)動可控三層架構(gòu)創(chuàng)新，打造智能化電池管理系統(tǒng)。智能SOC智能SOC估算智能SOS估算3.2信號有效可感VIT采集的精準性是電池管理系統(tǒng)的常規(guī)指標。如1500VDC儲能系統(tǒng)中，簇級端口電壓檢測關(guān)系到開關(guān)合閘前的壓差控制、絕緣電阻識別能力；電池單體級電壓檢測關(guān)系到均衡控制及過欠壓保護；電流采集精度直接決定SOC估算精度，影響系統(tǒng)木桶效應(yīng)的判斷。陽光電源儲能電池管理采用直流一體化采樣技術(shù)，實現(xiàn)電壓、電流和絕緣電阻的極簡化、高精度檢測。通過采樣調(diào)理電路引入溫度補償、共模干擾抑制等技術(shù)，實現(xiàn)全溫度范圍、全生命周期、全頻段干擾下的高精度檢測。標準工況下，電流采集精度優(yōu)于0.2%RD，高壓采樣精度優(yōu)于0.4%RD，支撐電池狀態(tài)估算高精度。傳感器AD轉(zhuǎn)換通信SS數(shù)字隔離CC硬件補償軟件補償針對傳統(tǒng)VIT傳感技術(shù)對電池狀態(tài)表征不全面和熱失控預(yù)警滯后等缺陷，陽光電源基于TB級電池全生命周期數(shù)據(jù)庫，深入分析電池在正常老化階段和熱失控階段各信號參數(shù)的變化規(guī)律，重點研究電池的電壓、溫度、阻抗、力、氣、光、聲等信號在電池安全狀態(tài)演變過程中的變化，階段性提煉出電池膨脹力等多維度傳感技術(shù)的工程化應(yīng)用。實時監(jiān)測電池單體膨脹力的數(shù)值和變化趨勢，利用電池單體的“雙峰呼吸效應(yīng)”，以及隨電池循環(huán)老化，其膨脹力規(guī)律性顯著增強的特性，開發(fā)SOC/SOH估算算法，實現(xiàn)對電池SOC和SOH狀態(tài)的精準估算。并利用膨脹力在熱失控孕育期突破正常充放電的包絡(luò)線這一特性，開發(fā)算法極早期預(yù)警電池熱失控，為儲能系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供更有力保障。時間圖16：電池充放電雙峰呼吸效應(yīng)圖信號可感有效性在時延維度主要體現(xiàn)在傳感器的響應(yīng)時間、采樣回路的調(diào)理與AD轉(zhuǎn)換時間、以及數(shù)字量的通信時間等方面，其中通信時間在儲能系統(tǒng)中較為突出。鋰電池儲能系統(tǒng)由多個電池簇組成，電池簇間常見通信形式多為CAN、RS485、以太網(wǎng)等，通信速率差異較大，數(shù)據(jù)經(jīng)多層轉(zhuǎn)換后傳輸延時大，影響VIT數(shù)據(jù)采集的一致性，對SOC的估算也產(chǎn)生影響。隨著儲能應(yīng)用場景拓展，如構(gòu)網(wǎng)型儲能的應(yīng)用，電網(wǎng)對儲能系統(tǒng)的響應(yīng)速度要求越來越高，同時大規(guī)模、多支路的并聯(lián)系統(tǒng)，也對設(shè)備間時延一致性提出更高要求。為應(yīng)對以上技術(shù)挑戰(zhàn)，陽光電源采用高速實時工業(yè)總線技術(shù)，統(tǒng)一儲能系統(tǒng)內(nèi)部通信方式，取代傳統(tǒng)的分層式架構(gòu)，通信速率由兆bps級提升至百兆bps級，多簇SOC刷新周期一致性更高，控制指令響應(yīng)延遲縮短至原來的十分之一，多臺PCS出力控制一致性更精準，同時達成us級控制同步大幅提升規(guī)模化構(gòu)網(wǎng)支撐的響應(yīng)能力、故障保護軟停機能力。儲能系統(tǒng)ESS儲能系統(tǒng)ESS儲能系統(tǒng)ESS儲能系統(tǒng)ESS…PCSPCSPCSPCSPCSPCSPCSPCS…………3.3狀態(tài)精準可知儲能電池的狀態(tài)估算是電池管理系統(tǒng)的核心任務(wù)，涉及SOH、BOL、SOL、EOL、RUL、SOC、SOP、SOE、SOS多個關(guān)鍵參數(shù)。這些參數(shù)相互關(guān)聯(lián)、共同構(gòu)成電池狀態(tài)的全方位評估體系，為電池的高效、安全運行提供支持。參數(shù)參數(shù)定義主要影響因素SOH電池當前容量或性能相對于全新狀態(tài)的衰減程度循環(huán)次數(shù)、使用環(huán)境、充放電策略BOL電池從制造完成并首次投入使用時的狀態(tài)制造工藝，環(huán)境條件，初始參數(shù)一致性電池性能衰減到不再滿足特定應(yīng)用需求的臨界點老化程度、使用環(huán)境、化學(xué)副反應(yīng)SOL電池的壽命狀態(tài)，表示壽命消耗情況SOH、循環(huán)次數(shù)、使用時間電池在失效前還能使用的時間或循環(huán)次數(shù)SOH、使用條件、衰減速率SOCStateofCharge電池當前剩余電量與最大可用電量的百分比充放電電流、溫度、老化程度SOP電池在當前狀態(tài)下能夠提供的最大充放電功率SOC、溫度、SOHSOE電池當前存儲的能量與最大可用能量的百分比SOC、SOHSOSStateofSafety電池的安全狀態(tài)，評估是否存在過充、過放、過熱等風險SOC、溫度、SOH、電流、電壓在儲能電池的SOH估算領(lǐng)域，行業(yè)內(nèi)普遍采用容量校正、內(nèi)阻估計、電化學(xué)模型以及數(shù)據(jù)驅(qū)動等方法，存在電化學(xué)特性多變、測量難度高、計算復(fù)雜度高等問題，制約了SOH估算精度提升。其中，最常用的容量校正法本質(zhì)上是以電池單體的充放電可用容量來間接衡量電池單體的健康狀態(tài)，這種方法僅能反映電池單體的容量衰減程度，而無法提供具體的、直觀的健康度信息。這類似于通過一個人的食物攝入量來衡量其整體健康狀況，存在局限性。一些研究中引入SOL與RUL對應(yīng)，表征電池單體可用容量的狀態(tài)。.技術(shù)方案陽光電源依托全球多場景儲能系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)與實驗室測試數(shù)據(jù)，覆蓋極端氣候、高負荷循環(huán)等復(fù)雜工況，成功研發(fā)出具有強泛化能力的高精度SOH估算模型。該方案通過多維傳感矩陣實時采集電壓、溫度、電流、膨脹力及阻抗等關(guān)鍵運行參數(shù)，并建立秒級同步監(jiān)測機制。基于電池老化動力學(xué)機理與呼吸效應(yīng)特征，構(gòu)建包含膨脹力峰值、阻抗弛豫度等多維專家特征體系，通過設(shè)計深度學(xué)習矩陣網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并應(yīng)用遷移學(xué)習訓(xùn)練技術(shù)，實現(xiàn)SOH的高精度估算。并創(chuàng)新性融合SOL與RUL雙維度評估體系，建立容量衰減軌跡與熱失控風險因子的耦合模型，使健康狀態(tài)評估具備多參數(shù)動態(tài)補償能力。一次數(shù)據(jù)二次數(shù)據(jù)高維抽象特征…………壓差空間網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督訓(xùn)練SOH空間網(wǎng)絡(luò)遷移訓(xùn)練溫差溫度空間網(wǎng)絡(luò)膨脹力變化率膨脹力實驗數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)…………壓差空間網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督訓(xùn)練SOH空間網(wǎng)絡(luò)遷移訓(xùn)練溫差溫度空間網(wǎng)絡(luò)膨脹力變化率膨脹力實驗數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)實際測試結(jié)果表明，該技術(shù)可實現(xiàn)電池單體級SOH估算誤差＜2%，電池簇SOH估算誤差＜3%。以100MWh儲能電站為例，SOH估算精度每提升1%，電站可信出力電量增加1MWh，顯著提升了儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性與可靠性。在儲能電池的SOC估算領(lǐng)域，目前行業(yè)主流解決方案通常采用安時積分、開路電壓法、卡爾曼濾波并結(jié)合在線校準策略，以保證SOC的精度，但在電壓平臺期缺乏有效的校準手段。如電池長期在非校準區(qū)間內(nèi)充放電，安時積分的累積誤差會逐漸增大，導(dǎo)致SOC估算精度下降，進而引發(fā)SOC跳變、出力波動等一系列連鎖反應(yīng)，無法滿足電.技術(shù)方案陽光電源提出基于多維度感知融合智能算法的SOC平臺期估算策略。例如通過引入電池膨脹力數(shù)據(jù)采集，利用電池的呼吸效應(yīng)，在充放電過程中提取膨脹力曲線的極值點與SOC特征數(shù)據(jù)，并結(jié)合充放電過程的IC（增量容量分析）曲線，挖掘其峰谷值點與平臺期SOC的映射關(guān)系，構(gòu)建電池特征與平臺期SOC的關(guān)聯(lián)模型，實現(xiàn)SOC全范圍有效校準，平臺期內(nèi)SOC估算誤差達到3%以內(nèi)。以100MWh儲能電站為例，SOC估算精度每提升1%，全年可多充放電量達365MWh（按一天一充一放計算），大幅提升了儲能電站的經(jīng)濟效益與運行效率。模型輸入模型訓(xùn)練輸出結(jié)果膨脹力特征膨脹力特征圖20：基于多特征輸入的智能化SOC估算策略3智能SOS估算在儲能運行過程中，環(huán)境溫度、充放電倍率、電池老化程度等因素相互交織，依靠任意單一維度參數(shù)都難以實現(xiàn)精準故障預(yù)警、保護，其中最大的挑戰(zhàn)之一是預(yù)警閾值設(shè)置。僅依賴閾值判斷容易誤觸發(fā)保護機制，干擾電池正常使用。此外，電池內(nèi)部反應(yīng)復(fù)雜，現(xiàn)有方法難以捕捉微短路等潛在隱患。.技術(shù)方案陽光電源基于電池電化學(xué)機理和多物理場耦合建模，構(gòu)建覆蓋析鋰、內(nèi)短路及熱失控的全域安全狀態(tài)（SOS）評估體系，形成“機理研究-特征提取-智能診斷-主動防護”的閉環(huán)管理。通過外短路/過充/過熱等極端工況測試，解析熱失控進程中機-電-熱多維度信號的耦合演化規(guī)律，建立跨尺度多物理場動態(tài)模型，精準模擬熱失控前后電池的受力、溫度及電壓變化，實現(xiàn)從局部析鋰到熱蔓延的對這些參數(shù)的實時監(jiān)測與分析，彌補單一維度非黑即白的不足，及時捕捉熱失控早期跡象，進而采并為SOS估算提供科學(xué)依據(jù)。20典型故障誘導(dǎo)儲能電池熱失控演化過程熱仿真結(jié)果典型故障誘導(dǎo)儲能電池熱失控演化過程熱仿真結(jié)果有限元機理模型通過電池運行及靜置狀態(tài)下中的電壓-容量（V-Q）曲線特性，建立電池析鋰特征動力學(xué)模型，重點提取充電末期及靜置弛豫階段的電壓異常波動信號，如平臺壓降滯后、弛豫電壓回升速率異常等。通過高精度析鋰誘發(fā)的微電壓畸變，結(jié)合小波變換與時間序列分析算法，分離噪聲并量化析鋰相關(guān)電壓偏移特21通過動態(tài)一致性分析算法，構(gòu)建電壓-溫度聯(lián)合離群度指標。計算電池模塊內(nèi)單體電壓標準差與滑動窗口均值偏移量的加權(quán)熵，捕捉電壓突降或緩慢偏移；通過三維熱場重構(gòu)技術(shù)，定位局部溫升速率超限區(qū)域；結(jié)合電池IC曲線特征和離群點檢測算法，識別因內(nèi)短路導(dǎo)致的主峰面積衰減或峰位偏移，顯著為實現(xiàn)SOS研究的全面落地，陽光電源搭建了電池運行狀態(tài)大數(shù)據(jù)平臺，深度整合運行數(shù)據(jù)，利用機器學(xué)習算法分析海量數(shù)據(jù)，精準識別極早期異常狀態(tài)，實現(xiàn)精準熱失控預(yù)警（準確率≥99%@提前5min，準確率≥95%@提前），3.4系統(tǒng)聯(lián)動可控儲能系統(tǒng)中提升電池信號可感、狀態(tài)可知的目的是實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動控制，通過智能化的控制管理，使復(fù)雜系統(tǒng)成為儲能控制系統(tǒng)由多個層級組成，一旦各層級控制邏輯自行決策，設(shè)備間配合缺少統(tǒng)一協(xié)調(diào)，易出現(xiàn)帶載切斷或切斷不及時等現(xiàn)象，通過多層級的冗余保護，可實現(xiàn)故障及時保護的同時，系統(tǒng)軟停機，避免由22.技術(shù)方案主動電氣安全防護分為簇級、電池堆級，中壓級、模塊級，通過多級聯(lián)動保護，實現(xiàn)電池出現(xiàn)安全故障時，確保電氣回路可靠分斷。對于可能引起電站起火的拉弧故障，陽光電源首創(chuàng)秒級、100%準確識別電弧，并同PCS儲能電池在充放電過程中，因溫度差異、老化速度不均以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計等因素，導(dǎo)致電池單體間SOC不一致。傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)上下級設(shè)備間聯(lián)動控制不足，僅電池單體級均衡技術(shù)難以實現(xiàn)站.技術(shù)方案陽光電源對異常電池單體的失效機理進行分析，通過提取出關(guān)鍵失效特征，開發(fā)自放電率差異算法，儲能系統(tǒng)實現(xiàn)異常電池單體的實時檢測，對異常電池單體提前識別，從而避免因電池單體自放電異常而導(dǎo)在均衡控制前對電池單體健康狀態(tài)進行評估，隔離或限制使用病態(tài)電池單體，并采用柔性均衡技術(shù)，避此外，通過整站級電池單體數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)了從電池單體到整站的多級協(xié)同管理：電池簇級實時采集電池單體數(shù)據(jù)并執(zhí)行被動均衡，電池模塊級進行主動均衡；柜級系統(tǒng)基于多電池簇數(shù)據(jù)差異實施跨簇均衡，并將數(shù)據(jù)上傳至Block級實現(xiàn)柜體間均衡，由EMS整合所有層級數(shù)據(jù)，統(tǒng)籌全場級均衡策略。EMSEMS………………23該技術(shù)結(jié)合電池單體級智能算法與上下級功率動態(tài)分配機制，提升儲能系統(tǒng)整體效能、延長電池壽命并優(yōu)化能量利用率。通過五級聯(lián)動均衡充分釋放每顆電池單體潛力，實現(xiàn)儲能電站充放電量提升5%（某100MWh項目為例)，同時實現(xiàn)電池SOC的自動標定，節(jié)省人工上站標定的帶來的停機損失、標定人力費用。傳統(tǒng)儲能熱管理的主流控制策略主要依賴人工經(jīng)驗和固定模式，制冷機組的控制系統(tǒng)僅根據(jù)冷卻液溫度與設(shè)定目標的差值進行調(diào)節(jié)，未能充分利用器件響應(yīng)特性、儲能歷史充放電數(shù)據(jù)、天氣信息及環(huán)境溫度等相關(guān)性導(dǎo)致在復(fù)雜儲能場景下，控制策略響應(yīng)滯后，進而造成過度投入制冷·技術(shù)方案陽光電源將電池信息狀態(tài)、熱管理系統(tǒng)與充放電策略等數(shù)據(jù)整合利用，以AI仿生熱平衡控制策略，學(xué)習模仿人類經(jīng)驗行為，在不同環(huán)境、工況下實現(xiàn)自主決策降低系統(tǒng)輔助能耗。依據(jù)歷史充放電曲線，通過模型預(yù)測控制算法（MPC）對未來一天內(nèi)的充放電行為進行預(yù)測，并結(jié)合電池溫度與環(huán)境溫度變化趨勢，設(shè)計動態(tài)智能化熱管理控制策略，保證電池溫度變化處于合理的動態(tài)范圍，又有效減少制冷量的消耗。24相對常規(guī)智能控制算法，基于模型預(yù)測控制的AI仿生熱平衡算法在不同工況節(jié)省輔助供電損耗如下所示：環(huán)境25℃-20℃工況一充一放一充一放一充一放20.8%30.4%2.6%隨著可再生能源滲透率持續(xù)提升，電網(wǎng)對儲能越來越高的調(diào)度需求直接映射到直流側(cè)的電池。如電網(wǎng)高穿要求全SOC段保交流側(cè)有功的能力、以及交流側(cè)諧波電流與直流側(cè)紋波電流的協(xié)同抑制等，將進一步加速交直流側(cè)深度聯(lián)動，而通過粗放的超配或降額使用等手段滿足電網(wǎng)在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)方面的全新需求，.技術(shù)方案陽光電源在電池管理系統(tǒng)中采用主動感知、主動儲備、主動協(xié)調(diào)的交直一體化管理技術(shù)。以電網(wǎng)高穿要求全SOC范圍保有功的能力為例：傳統(tǒng)全功率簇級動態(tài)調(diào)壓兩級架構(gòu)，成本高、效率低；部分功率a)全功率簇級動態(tài)調(diào)壓b)部分功率簇級動態(tài)調(diào)壓3.5技術(shù)特點與價值陽光電源BM2T電池管理技術(shù)通過對電池信號有效可感、狀態(tài)精準可知、信息聯(lián)動可控，助力儲能系統(tǒng)安全、高25可提前預(yù)警熱失控從源頭避免安全事故實現(xiàn)多級聯(lián)動保護避免單一故障導(dǎo)致系統(tǒng)安全風險具備高精度的SOH和SOC估算，提升系統(tǒng)放電量（以1GWh電站、一天一次充放循壞為例）實現(xiàn)多級聯(lián)動均衡，提升系統(tǒng)放電量在不同環(huán)境溫度和使用工況下降低輔助損耗·高穿下全SOC段保有功，無簇間環(huán)流圖29：BM2T電池管理技術(shù)特征與價值一覽電流精度檢測報告電流精度檢測報告SOH估算檢測報告SOC估算檢測報告智能均衡檢測報告智能熱管理檢測報告圖30：BM2T電池管理技術(shù)-鑒衡測試報告2627當前電池管理技術(shù)正從電池狀態(tài)監(jiān)測為主走向主動控制管理，包括多層級均衡管理、熱管理及安全保護等，面對未來更高比例的可再生能源并網(wǎng)需求、電力系統(tǒng)對靈活性/穩(wěn)定性的更高要求，以及新型電池技術(shù)的涌現(xiàn)，電池管理技術(shù)將朝著更高精度、更強智能化和更廣兼容性的方向發(fā)展。從硬件層面，通過電池的電力電子品形態(tài)將趨于隱形化，與變流控制融為一體，主動管理能力大幅提升；從軟件層面，通過深度融合A網(wǎng)技術(shù)，電池管理技術(shù)將從側(cè)重于管安全提升至管健康，從快速聯(lián).針對電池單體以高安全、高能量密度為亮點的全固態(tài)電池已成為全球持續(xù)研發(fā)的焦點，需要克服的材料活性與電池高性能之間巨大挑戰(zhàn)。在電池單體未實現(xiàn)本征安全之前，多維度傳感的目標是讓電化學(xué)反應(yīng)被看見，重點構(gòu)建熱失控特征“指紋庫”。如殼體外置傳感，易于工程化實現(xiàn)，但增加了通訊及成組復(fù)雜性，如膨脹力、防爆閥檢測等，殼體內(nèi)置傳感相對更直接、可觀測性更高，如光纖、專用芯片等，但與電池單體材料兼容性、長期耐久性等還有待深入研·針對電池模塊從工程化應(yīng)用角度，AI技術(shù)率先應(yīng)用于電池模塊更具性價比，如模塊混用、智能診斷等，讓模塊除具備簡單的信號采集功能外，也具備模塊級大腦，使儲能系統(tǒng)實現(xiàn)模塊級即插即用、實現(xiàn)緊急故障快速動作。此外，智能模塊將支持電子護照技術(shù)，記錄電池單體和模塊的全生命周期數(shù)據(jù)（如生產(chǎn)信息、歷史運行狀態(tài)、維護記錄等），為運維決策提供數(shù)據(jù)支撐。通過標準化通信協(xié)議和接口，智能模塊能夠?qū)崿F(xiàn)快速集成與混用，適配不同規(guī)模和類型的儲能系統(tǒng)，降低運維復(fù)雜度與成本。總的來說，電池傳感技術(shù)將朝著高精度、高集成、智能化和低功耗方向發(fā)展，為儲能系統(tǒng)提供更安全、高效和可靠的管理能力。未來，智能電池模塊將成為儲能系統(tǒng)智能化升級的核心載體，推動儲能電站運維向數(shù)字化、自動化和智能化方向演進，全面提升儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。VITITinin 28結(jié)合電壓、電流、溫度、阻抗譜、壓力、形變等多維度傳感數(shù)據(jù)，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)將加快構(gòu)建更高精度的電池狀態(tài)估算體系。電化學(xué)模型、等效電路模型與機器學(xué)習算法的深度融合，將顯著提升SOC、SOH和SOP的估算精機理模型應(yīng)用基礎(chǔ)上，AI技術(shù)的深度集成也將成為電池狀態(tài)估算的核心驅(qū)動力。基于深度學(xué)習、強化學(xué)習和遷移學(xué)習的智能化算法，能夠根據(jù)電池的運行環(huán)境、老化程度和工況變化，動態(tài)調(diào)整狀態(tài)估算參數(shù)，適應(yīng)性。此外，AI算法還將支持電池故障的早期預(yù)警與診斷，為預(yù)測性維護提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而降低運維成本電化學(xué)阻抗譜（EIS）檢測技術(shù)在儲能電池管理系統(tǒng)上的應(yīng)用前景廣闊。例如，結(jié)合機器學(xué)習等算法，利用EIS檢測技術(shù)提取的特征參數(shù)，如純歐姆電阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻、雙電層電容等，更準確地評估電池的SOC、SOH和RUL等，為電池的安全管理、均衡控制、壽命預(yù)測等功能提供更精準的數(shù)據(jù)支持。通過對阻抗譜特征的分池的早期故障信號，實現(xiàn)微短路、析鋰等安全故障的早期預(yù)警和準確診斷，提高儲能圖32：EIS阻抗譜檢測技術(shù)的應(yīng)用未來，隨著微型化、低成本的硬件和高效算法的進一步發(fā)展，EIS檢測技術(shù)有望推動電池管理系統(tǒng)向智能化方向儲能電池運行數(shù)據(jù)龐大，但數(shù)據(jù)標注成本高，缺少標簽的電池運行數(shù)據(jù)常常被認為是“低質(zhì)量數(shù)據(jù)”，無法得到充分利用。在智能化時代，儲能電站積累的海量電池運行數(shù)據(jù)將成為提升系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上，隨著數(shù)據(jù)-機理融合技術(shù)的突破，自監(jiān)督學(xué)習有望成為儲能電池全生命周期管理的核心技術(shù)底座。自監(jiān)督學(xué)①通過時序掩碼預(yù)測技術(shù)預(yù)測被遮蔽的電壓/電流片段或重構(gòu)充放電曲線、對比學(xué)習如SimCLR、MoCo算法區(qū)分②基于Transformer的預(yù)訓(xùn)練模型通過長序列注意力機制，自動捕捉不同工況下的容量衰減模式，將預(yù)訓(xùn)練模型提取的時序特征與物理退化模型融合，實現(xiàn)全工況、全生③儲能電站常混用不同廠商、批次電池，傳統(tǒng)模型需針對每種電池重新訓(xùn)練，自監(jiān)督遷29術(shù)，將已標注的A型號電池知識遷移至無標注的B型號電池，增強模型的泛④儲能電站電池管理系統(tǒng)需低延遲、低功耗算法，通過知識蒸餾將預(yù)訓(xùn)練的大模型（如Transformer）壓縮為輕4.3系統(tǒng)聯(lián)動可控在新型電力系統(tǒng)加速構(gòu)建的背景下，儲能系統(tǒng)正經(jīng)歷從"機械堆疊"向"智能融合"的跨越式發(fā)展。電池管理技術(shù)的基于"電池管理-功率變換"一體化控制器的新型架構(gòu)，將重構(gòu)傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)的層級結(jié)構(gòu)。直流側(cè)方案通過集成電池管理與DC/DC變換