風(fēng)電場(chǎng)變槳后備電池管理系統(tǒng)BMS項(xiàng)目可行性報(bào)告

1、風(fēng)電場(chǎng)變槳后備電池管理系統(tǒng)BMS項(xiàng)目可行性報(bào)告目 錄 一、項(xiàng)目實(shí)施的背景和意義 1.1.風(fēng)電場(chǎng)變槳后備電池管理系統(tǒng)BMS項(xiàng)目建設(shè)背景 1.2.項(xiàng)目先進(jìn)性 1.3.項(xiàng)目重要性 1.4.項(xiàng)目建設(shè)可行性 1.5.項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益 二、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2.1.項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 2.2.市場(chǎng)需求情況 三、項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容 3.1.項(xiàng)目涉及的技術(shù)領(lǐng)域、工藝范疇 3.2.擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題 四、項(xiàng)目實(shí)施方案 4.1.項(xiàng)目的組織管理方式 4.2.項(xiàng)目的技術(shù)實(shí)施步驟 4.3.科技資源綜合利用 4.4.項(xiàng)目的成果產(chǎn)業(yè)化策略 4.5.知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)策措施 五、項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)度 六、現(xiàn)有工作

2、基礎(chǔ)和條件 6.1.公司現(xiàn)有的研發(fā)基礎(chǔ)和主要研究成果 6.2.項(xiàng)目實(shí)施具備的支撐條件 七、項(xiàng)目合作情況及研究經(jīng)費(fèi)預(yù)算 7.1.項(xiàng)目合作情況 7.2.資金預(yù)算與籌措 7.3.擬采購(gòu)的研發(fā)設(shè)備 八、研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模和結(jié)構(gòu) 一、項(xiàng)目實(shí)施的背景和意義 1.1.風(fēng)電場(chǎng)變槳后備電池管理系統(tǒng)BMS項(xiàng)目建設(shè)背景 目前已建風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中電動(dòng)變槳所占比例所占比例大幅提高，其中大部分變槳系統(tǒng)配備后備電池，來(lái)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)停電情況下緊急回槳保護(hù)風(fēng)機(jī)和進(jìn)行低壓穿越功能，而早期后備電池大多采用鉛酸電池，其特點(diǎn)是價(jià)格低廉、原料易得、性能可靠、容易回收和適于大電流放電等特點(diǎn)，但是相較其它電池它的缺點(diǎn)是能量密度低、使用壽命短，如何提

3、高現(xiàn)有產(chǎn)品的使用壽命和早期發(fā)現(xiàn)不良，減少風(fēng)機(jī)故障停機(jī)幾率，是本項(xiàng)目的研究課題，1.2.項(xiàng)目先進(jìn)性本項(xiàng)目針對(duì)每節(jié)電池進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣，可采集電壓、電流、溫度、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得出每節(jié)電池健康狀態(tài)數(shù)據(jù)如容量SOC、內(nèi)阻，并根據(jù)數(shù)據(jù)等級(jí)預(yù)設(shè)進(jìn)行相應(yīng)報(bào)警等級(jí)或觸發(fā)安全鏈，同時(shí)對(duì)電池的充電放電進(jìn)行均衡管理控制，使各電池保持同一電量水平。在客戶(hù)端APP實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)效果，可觀測(cè)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)所有風(fēng)機(jī)的變槳備用電池健康狀況，可為業(yè)主批量更換提供數(shù)據(jù)支持，同時(shí)批量更換既減少故障停機(jī)的損失又降低物料成本；本產(chǎn)品的運(yùn)行獨(dú)立于變槳系統(tǒng)的控制，互不產(chǎn)生電磁干擾，通過(guò)無(wú)線(xiàn)WiFi與主控系統(tǒng)部分安裝的信號(hào)接收進(jìn)行通信，減少客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)改

4、造的工作量，也減少了因硬件傳送造成的接觸不良故障幾率。1.3.項(xiàng)目重要性變槳電池的可靠性關(guān)系到風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行，如果因個(gè)別電池的損壞導(dǎo)致無(wú)法回槳，必將造成重大故障事故，提前預(yù)判和早期維護(hù)是解決早期沒(méi)有安裝健康管理系統(tǒng)的最佳解決方案。1.4.項(xiàng)目建設(shè)可行性本項(xiàng)目在針對(duì)目標(biāo)清晰，現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品正在可靠論證和實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，我們可結(jié)合美國(guó)POWIN的儲(chǔ)能管理技術(shù)和SSB風(fēng)電現(xiàn)有產(chǎn)品BPMM-2的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行整合，可以組成一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，利用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的成本優(yōu)勢(shì)和公司已有的產(chǎn)品推廣路線(xiàn)，可迅速進(jìn)入市場(chǎng)。1.5.項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益目前SSB風(fēng)電現(xiàn)有產(chǎn)品BPMM-2的價(jià)位初略估計(jì)在1.5萬(wàn)人民幣左右，其產(chǎn)品硬件成本估

5、計(jì)三分之一左右，軟件占比三分之一，估計(jì)至少三分之一利潤(rùn)，如果產(chǎn)品研發(fā)成功，可應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅針對(duì)風(fēng)電領(lǐng)域，可擴(kuò)展到其它新能源領(lǐng)域再擴(kuò)展如光伏、儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)等。二、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2.1.項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)美國(guó)POWIN的儲(chǔ)能管理技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)，其產(chǎn)品已應(yīng)用于國(guó)外削峰平谷電網(wǎng)系統(tǒng)，針對(duì)鋰電電芯的充放電管理，是該公司的主要技術(shù)特點(diǎn)；SSB埃思倍傳動(dòng)系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳領(lǐng)域的早期國(guó)內(nèi)市場(chǎng)開(kāi)拓者之一，其變槳產(chǎn)品國(guó)內(nèi)占有率一直居前，其公司最近研發(fā)出的BPMM-2就是針對(duì)早期沒(méi)有變槳電池管理系統(tǒng)的衍生產(chǎn)品。2.2.市場(chǎng)需求情況變槳后備電源早期以鉛酸閥控免維護(hù)電池為

6、主，后期出現(xiàn)超級(jí)電容、鋰電池等應(yīng)用，相較之下鉛酸電池的價(jià)格低廉是用戶(hù)考慮的主要因素之一，所以占得市場(chǎng)比重較大，這種產(chǎn)品的更換頻率在兩到三年，如果不加以管理，可能會(huì)因單個(gè)電芯的影響更換整個(gè)電池組，所以需求量是根據(jù)以往用戶(hù)對(duì)鉛酸電池故障率的認(rèn)識(shí)決定的，如果驗(yàn)證產(chǎn)品可以顯著提升電池的壽命，而且成本相較其它品牌有足夠的優(yōu)勢(shì)，有理由相信客戶(hù)具備相當(dāng)?shù)慕邮找庠?。三、?xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容 3.1.項(xiàng)目涉及的技術(shù)領(lǐng)域、工藝范疇以往電池組的充電是以恒流恒壓兩段式直接進(jìn)行，統(tǒng)一以充電電流的大小作為電池飽和的依據(jù)，而串聯(lián)電池組的電流并不能保證每個(gè)電芯均處于飽和健康狀態(tài)，個(gè)別電池會(huì)處于過(guò)充或過(guò)放狀態(tài)，判斷每個(gè)電芯的健康狀

7、態(tài)和主動(dòng)均衡是本項(xiàng)目的核心技術(shù)，通過(guò)核心算法，較精確估算出電池電量和壽命，在統(tǒng)一充電狀態(tài)下，可根據(jù)單個(gè)電池的狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)入充放電均衡狀態(tài)，近距離旋轉(zhuǎn)與固定目標(biāo)的WiFi信號(hào)傳輸以及遠(yuǎn)距離的客戶(hù)端實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示及預(yù)警； 產(chǎn)品需設(shè)計(jì)成外觀時(shí)尚鋁合金外殼，采用尖端表面處理工藝、內(nèi)部電子電路要有可靠電磁兼容、防護(hù)等級(jí)IP56、電路板有防腐護(hù)膜與空氣隔離，無(wú)線(xiàn)WiFi傳輸天線(xiàn)，快速可靠外部連接接口。 3.2.擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題 1、電池管理系統(tǒng)的高度集成化、通用化。目前很多電池管理系統(tǒng)應(yīng)用于某一類(lèi)型的電池上效果很理想，但卻難以應(yīng)用到其它類(lèi)型的電池上，此項(xiàng)目具有的通用性是超越其它品牌的第一要素。2、電池管理

8、系統(tǒng)不僅要能夠精確估算電池組的SOC，還要具有評(píng)估電池組的SOH(電池的健康狀態(tài))和RUF（剩余使用壽命）的功能，準(zhǔn)確把握電池內(nèi)部狀態(tài)的變化規(guī)律，用更有效的方式和采用更適當(dāng)?shù)乃惴▉?lái)準(zhǔn)確評(píng)估電池性能，延長(zhǎng)電池使用壽命是本項(xiàng)目的重點(diǎn)。3、先進(jìn)的優(yōu)化充放電控制算法使電池的均衡控制效果更加理想。4、電池組均衡方式向能量非耗散型逐步轉(zhuǎn)變。5、提高電池管理系統(tǒng)的安全性，包括抗干擾技術(shù)、電池管理系統(tǒng)異常、報(bào)警技術(shù)和電池組熱管理技術(shù)等。四、項(xiàng)目實(shí)施方案 4.1.項(xiàng)目的組織管理方式公司需要成立專(zhuān)門(mén)的項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)，輔以采購(gòu)人員，以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人帶隊(duì)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)項(xiàng)目需要的各項(xiàng)資源，公司管理層需給以足夠的支持力度，以保障項(xiàng)

9、目的逐步進(jìn)行。4.2.項(xiàng)目的技術(shù)實(shí)施步驟 目前需結(jié)合已有的產(chǎn)品實(shí)物和有理念的研發(fā)設(shè)計(jì)工程師，編寫(xiě)出自己產(chǎn)品的功能框架，再依據(jù)功能需求分配合適崗位研發(fā)人員，由外協(xié)提供初樣，進(jìn)行各部門(mén)或客戶(hù)參與評(píng)審，合理化改善，健全產(chǎn)品資料和老化測(cè)試，產(chǎn)品掛機(jī)運(yùn)行，取得相關(guān)認(rèn)證資格。4.3.科技資源綜合利用 根據(jù)POWIN青島設(shè)計(jì)人員可以快速聯(lián)絡(luò)供應(yīng)商與加工商，省略各方評(píng)估環(huán)節(jié)，利用大唐、華創(chuàng)公司的人脈關(guān)系可以確保只要有產(chǎn)品就可掛機(jī)運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)，早日實(shí)地測(cè)試，4.4.項(xiàng)目的成果產(chǎn)業(yè)化掛機(jī)運(yùn)行后可靠考慮工廠的組裝生產(chǎn)線(xiàn)，由外協(xié)提供印刷合格外殼、功能測(cè)試完整的PCB板、定制產(chǎn)品線(xiàn)束等主要部件，輔助采購(gòu)包裝等材料，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)

10、品的批量化生產(chǎn)。4.5.知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)由專(zhuān)業(yè)人員第一時(shí)間進(jìn)行專(zhuān)利申請(qǐng)，進(jìn)行產(chǎn)權(quán)保護(hù)積極申請(qǐng)質(zhì)量ISO9001認(rèn)證為配合批量生產(chǎn)，提前完成生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備，使產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的測(cè)試應(yīng)該涵蓋全部功能，包含現(xiàn)場(chǎng)的模擬使用，各生產(chǎn)步驟的生產(chǎn)記錄、檢測(cè)記錄老化測(cè)試、安規(guī)測(cè)試等必須完善，為提供客戶(hù)文件做好準(zhǔn)備。產(chǎn)品的CE或UL認(rèn)證申請(qǐng)。五、項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)度前期需要一個(gè)月時(shí)間進(jìn)行人員的溝通確定和得到SSB樣品。第二個(gè)月和第三個(gè)月，確定產(chǎn)品框架結(jié)構(gòu)。第四個(gè)月主要部件采購(gòu)。第五個(gè)月外協(xié)初樣試生產(chǎn)和測(cè)試軟件研發(fā)。第六個(gè)月產(chǎn)品功能測(cè)試及評(píng)審，逐步改善。六、現(xiàn)有工作基礎(chǔ)和條件 6.1.公司現(xiàn)有的研發(fā)基礎(chǔ)和主要研究成果 公司目前不具備研發(fā)技術(shù)力量，沒(méi)有相關(guān)技術(shù)成果，需要以零基礎(chǔ)探索。6.2.項(xiàng)目實(shí)施具備的支撐條件公司有開(kāi)發(fā)實(shí)體產(chǎn)業(yè)的意愿，看到風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)愿景，努力集聚人才，有足夠的項(xiàng)目資金支持，領(lǐng)導(dǎo)層面的資源保障。七、項(xiàng)目合作情況及研究經(jīng)費(fèi)預(yù)算 7.1.項(xiàng)目合作情況 目前公司與大唐、華創(chuàng)合作眾多項(xiàng)目，7.2.資金預(yù)算與籌措研