矽力杰儲能BMS方案

2023版國標《電力儲能用電池管理系統》（GB/T 34131-2023）近期已正式發布，將于今年10月1日正式實施。BMS作為實現儲能電池“可視化”和“可控化”的核心設備，通過對儲能電池進行數據采集、保護報警、控制、狀態估算等功能，從而實現儲能系統的安全高效運行。新國標的實施也將帶來BMS的重大迭代。

新國標規定了BMS工作環境、技術要求、試驗方法、檢驗規則等內容，內容變化較大，內涵更為豐富，將對BMS設備制造、工程設計、檢驗檢測、運行維護帶來重大變革。

首先是數據采集，由于BMS基于電流、電壓和溫度等基礎數據實現保護、控制、狀態估算及均衡等功能，因此，降低采樣誤差并設置合理的采樣周期是重中之重。新國標對電流、電壓、溫度的采集誤差和采樣周期進行了“精細化”和“科學化”的規定。

新國標基于采樣傳感器的技術水平、數據傳輸管理及綜合成本等因素，針對電壓、電流和溫度的不同區間提出“差異化”采樣誤差的要求。對于采樣周期，不管是電壓、電壓和溫度的采集頻次均大幅提高，提高儲能電池的控制顆粒度，滿足儲能系統的快速保護動作，但同時也對BMS和EMS系統的數據處理和存儲能力提出更高的要求。

以通信功能為例，新國標提出BMS內部以及與PCS、監控系統、消防系統、供暖通風與空氣調節系統的通信接口和通信協議，將BMS定位為儲能二次系統的“中樞”，實現快速統一的通信和聯動功能需要。

此外，新國標將BMS的運行環境溫度由0~45℃修訂為-20~65℃；SOE最大允許誤差由8%修訂為5%；平均無故障工作時間由不少于40000h修訂為不少于20000h，運行壽命不低于10年等等。

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矽力杰致力于全面布局BMS領域，支持全溫運行的BMS AFE芯片及其配套的2合1通信橋接芯片在芯片設計過程中對軟件、硬件等方面進行性能全面優化升級，有助于延長電力系統電池使用壽命，提高安全可靠性，降低設計成本，推動新型儲能全面市場化發展。

矽力杰工業儲能BMS AFE芯片解決方案SQ68118可在-40~125℃環境溫度下運行，最高可支持18串電池監測和被動均衡，內置16位ADC可編程測量, 任意通道支持Bus-Bar采樣。電壓采樣精度常溫可以到1mV, 全溫度范圍和全電壓供電也能保證5mV測量精度。采樣通道耐壓最高可以支持±100V，最大程度滿足新國標對電力系統電流、電壓、溫度的數據采集的要求，SQ68118配備完善的智能熱管理功能，內置獨立的過壓欠壓保護，其配備的超低靜態電流關機喚醒模式，休眠保護模式及通信激活模式，極大程度延長電池使用壽命，提高電力系統安全可靠性。

SQ68118

18串精密電池監測器和被動均衡器

◆ 工作電壓：12V~80V，6 ~ 18 串電池組

◆ 16位MAIN ADC帶可編程測量時隙（典型157us）

◆ 18通道電池組和母線電壓測量精度± 1mV

◆ 12通道GPIO電壓測量用于電壓比值精度：±0.2%

◆ 芯片溫度測量精度：±5℃

◆ 可配置的ADC后置數字低通濾波器

◆ 支持母線電壓連接和測量

◆ 集成N FET用于電池被動均衡

- 每通道最大300mA均衡電流

- 智能熱管理(電池、PCB、芯片)

- ADC測量過程中自動暫停鄰近通道開啟

- 休眠模式下可用

◆ 內置獨立的硬件OVUV / OTUT保護

- 提供可編程的OVUV計數器以允許消除抖動

- 支持每個通道靈活的OTUT閾值選擇

-休眠模式下反向喚醒主機

◆ 3個操作模式

- 關機模式：超低靜態電流準備喚醒

- 休眠模式：OVUV，OTUT保護、均衡、通信線路的心跳信號

- 激活模式：用于ADC測量和菊花鏈通信

◆ 魯棒的菊花鏈通信

◆ 封裝：TQFP10×10-64E

矽力杰工業儲能AFE配套通信橋接接口芯片SQ66000可在-40~125℃環境溫度下運行，SPI接口工作頻率高達2~6MHz，支持反向喚醒和超低功耗特性,幫助BMS和EMS系統實現更好的的數據處理和存儲能力。

SQ66000

SPI通信收發器

◆ 12V/5V工作電壓

◆ SPI接口：2MHz~6MHz

◆ 256字節TX FIFO和32字節RX FIFO

◆ 工作模式

? 休眠模式：支持5μA靜態電流反向喚醒主機

? 激活模式：支持環形架構通信并將故障直接通知主機

◆ 封裝：TSSOP16E

結 語

儲能技術發展迅速，相關規程規范也在加緊新編或修訂以適應儲能的快速發展需要，為行業的健康長遠發展“精準指向”。矽力杰將持續致力于開發性能更優的BMS芯片，促進能源加速轉型，共建綠色美好未來。