【元件】全球首发！恩智测控NGI推出NES6200高性能液流电池BMS测试方案

时间： 2024-07-03 来源：恩智测控NGI公众号

技术问答

什么是液流电池BMS？

液流电池是美国NASA于1974发明的一种新型电化学储能技术，电池系统由电堆单元、电解质溶液、控制管理单元等部分组成（见图1），电池通过正、负极电解质溶液的活性物质发生可逆氧化还原反应，进而实现电能和化学能的相互转化。

图1. ▲液流电池系统原理图

与锂离子电池相比，液流电池具有更安全环保（无燃烧爆炸风险）、循环寿命更长（＞15000次）、响应速度更快（ms级）等优势，已成为大容量长时储能的主要发展路线之一。根据国家发改委发布的《“十四五”新型储能发展实施方案》，百兆瓦级液流电池技术已成为“十四五”新型储能发展的核心技术，并作为产业化应用的重点方向。

BMS是液流电池的“大脑”，具有电池参数检测、报警、控制、状态估算、保护、通讯等功能。与锂离子BMS相比，液流电池BMS还需要监测电解液压力、流量、液位、泵电流、泵频率等相关参数。因此，液流BMS在功能、测试要求上也与锂离子BMS存在一定差异。

接下来，小编将为您详细解读相关测试标准和要求。

测试需求分析

参考标准

针对液流BMS测试，业界主要参考标准如下：

GB∕T 34131-2023《电力储能用电池管理系统》

NB∕T 42134-2017《全钒液流电池管理系统技术条件》

测试项目

以GB/T 34131-2023《电力储能用电池管理系统》（以下简称“新国标”）为例，要求液流电池BMS应具备数据采集、通信、报警和保护、控制、状态估算、参数设置、数据存储、计算和统计等功能。下面着重针对数据采集、报警和保护等相关功能做重点说明。

数据采集

根据新国标6.2.2部分要求，液流BMS宜具备采集电堆电压、电堆电流、电解液温度、电解液压力、电解液流量、电解液液位状态、泵电流、泵频率和阀门状态等功能，这要求测试装置应具备电解液压力、流量、温度等物理量高精度模拟功能，模拟精度应≤0.2%。

报警

新国标在6.4.2和6.4.3部分要求，液流电池管理系统的报警内容应包含：温度越限、流量越限、压力越限、液位越限、漏液故障等，应在一级报警发出后300ms内发出停机指令，并在5s内断开电池簇或电池阵列充放电回路。在二级报警发出后300ms内发出降低电池运行功率指令。因此，BMS测试装置应具备电解液压力、流量、温度等物理量宽范围输出功能，应留有一定输出裕量。

其他

此外，新国标针对状态估算、控制、参数设置等做了相关要求，与锂离子BMS类似，此处不再赘述。

测试要求解读

液流BMS一般通过高精度传感器将电压、电流、压力、流量、液位等物理量转换为标准电压/电流信号（如0~10V、4~20mA，见下图）进行测量。同时，为匹配研发制造、第三方检测等用户在不同场景下的检测需求，新国标规定了型式评价、出厂检验、抽样检验三类场景，而这些场景也分别对应不同的检测项目。因此，对于液流BMS测试装置，应至少满足以下要求：

功能参数：精度、范围等指标能满足、宜适当优于新国标要求，以匹配未来3~5年储能BMS的发展；
系统架构：软硬件应做到灵活、可按需配置，以满足不同场景的使用需求。

电压型压力传感器

电流型压力传感器

NGI高性能模块化液流BMS测试方案

NGI深耕BMS测试多年，基于行业TOP客户需求研发了NES6200 液流储能BMS测试系统，可广泛应用于研发制造、第三方检测、系统集成等全产业链客户，方案具有以下价值：

▲NES6200液流BMS测试系统

宽频率

RSA5000系列实时频谱分析仪，频率范围最大为9kHz至6.5GHz。采用10.1英寸高清电容触摸屏，支持多种手势操作。

高精度

模拟量输出模块电压精度高达0.01%+0.01%F.S.，电流精度高达0.05%，远高于新国标对于液流BMS参数采集精度要求。

模块化设计

硬件、软件可根据用户需求进行配置，单个模块支持4路0~10V/4~20mA输出，深度匹配不同场景使用需求。

软件功能丰富人机友好

支持自定义物理量类型（压力/液位/流量）、电量类型（电压/电流等），支持数据导入和线性插值，灵活满足不同规格的液流BMS测试需求；

支持单步测试、批量自动测试，支持测试项目自定义，满足研发、测试、生产等不同场景应用需求；

支持测试参数自定义配置、保存、调用，有效提升测试效率；

支持用户账号创建和权限配置管理、支持测试进度显示。

目前，NGI是全球唯一同时具备锂离子电池BMS和液流BMS测试系统研发、设计、制造能力的厂家，相关产品和测试方案已广泛应用于上海电器科学研究院、宁德时代、国轩高科、海博思创等全球多个头部客户。

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型号- N83624-15-01,N6180L,N68108-150-270,N68108-1000-90,N68096-600-240,N68024-150-200,N6140DP,N6927-1200-270,N8331CP,N6180C,N6180A,N6180B,N6180H,N6180E,N8358-05-05,N68084-1000-210,N83624-06-05,N6140DE,N68096-1000-80,N83624-06-03,N83624-06-01,N68024-600-020,N6112-500-5,N68024-1000-060,N68144-150-1200,N68096-1000-240,N68036-600-090,N68108-1000-270,N68132-1000-110,N6112-120-20,N68084-150-700,N68096-600-80,N6904-120-160,N6218-150-90,N68072-150-180,N6948-1200-480,N6112-60-20,N68036-150-300,N68036-1000-030,N6915-1200-450,T62401,N6142BP,N68048-1000-120,N68072-150-600,N68060-150-150,N62406-40-1200,N68120-150-300,N62401-40-200,N6945-1200-450,N68132-150-1100,N8330E,N8330D,N8330C,N68120-1000-100,N8330B,N8330A,N6142BE,N62402-40-400,N6908-120-320,N6212-60-100,N6142CP,N68048-150-400,N68084-150-210,N68120-600-300,N68036-150-90,N68120-150-1000,N68048-150-120,N6906-1200-180,N68048-600-120,N6903-120-120,N8331C,N8331B,N8331A,N6218-60-150,N6142CE,N6141BP,N6142DP,N68024-150-60,N68072-1000-180,N68072-1000-060,N68060-600-150,N68132-600-330,N6942-1200-420,N6206-600-10,N62405-40-1000,N68024-600-060,N68024-1000-020,N8352E,N8358-15-01,N68108-600-90,N8352D,N8352C,N6218-600-30,N8352B,N8352A,N8358-15-05,N6142DE,N68084-600-70,N6141BE,N6912-1200-360,N6140AP,N8358-06-01,N6141CP,N8352F,N68132-150-330,N8358-06-02,N8358-06-03,N68144-1000-360,NW6900,N68108-150-900,N6212-600-20,N68144-1000-120,N68084-600-210,N6206-60-50,N68060-1000-150,N6141CE,N6140AE,N6212-150-100,N6141DP,N68048-1000-040,N68132-600-110,N6930-1000-900,N68108-600-270,N68060-600-050,N6141DE,N68096-150-240,N68060-150-500,N6924-1200-720,N68120-1000-300,N68144-600-360,N62403-40-600,N62404-40-800,N68144-600-120,N68072-600-060,N68036-600-030,N68072-600-180,N68120-600-100,N68084-1000-70,N6140CP,N8331BP,N68096-150-800,N68132-1000-330,N6951-1200-510,N6140CE,N68048-600-040,N68036-1000-090,N6206-150-50,N6936-1200-1080,N68144-150-360,N68060-1000-050,N6921-1200-630

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