BMS电池管理系统框架简介

BMS主要任务：
电池状态检测、电池状态分析、电池安全保护、能量控制管理、电池信息管理
 

BMS通信：
储能系统内部通信包括BMS与EMS的通讯、储能BMS与PCS的通讯及储能BMS三层架构内部通讯。
储能系统中电池管理系统（BMS）与储能变流器（PCS）的通信直接影响系统的安全可靠运行，通过通信可以有效上送电池的健康状态，请求正确的充放电功率，在电池故障时及时发送停机指令确保系统安全。
电池储能系统由储能电池、总控制器单元（BAMS）、电池模组管理（BMU）、电池组簇管理（BCMU）组成。
 

储能BMS与EMS的通讯
总控制器单元BAMS的显示屏显示整个PCS电池组单元的相关信息，并将相关信息通过以太网（RJ45）传递给监控系统EMS。信息内容包括电池单体信息，电池组信息，电池簇信息。
上传信息：BMS上传电池单体（或组）信息有：单体电池电压、电池组电压、充放电电流、单体最大SOC、单体最小SOC、单体最小SOH；电池组SOC、单体最大温度、单体最小温度、环境温度，以及电池异常告警、保护等相关信息。
接收信息：BMS接收监控系统EMS下达的电池运行参数，如电压的保护设定值、报警设定值，温度的保护设定值、报警设定值，SOC的保护设定值、报警设定值等。
BAMS管理服务器支持MODBUS通讯规约，其中MODBUS需要定义专门的规约点表；通讯接口为网络RJ45通讯。

储能BMS与PCS的通讯
由于PCS只接了多组电池，所以BMS的数据汇总到BAMS，再由BAMS与PCS通信，实行单向传输，BAMS做主，PCS做从。
BMS发送信息：BMS发送的信息有电池的状态量及告警量等相关信息。包括电池组的最大SOC、最小SOC、电池组最大可充电量、最大可放电量、环境温度、电池最小SOH等。PCS接到BMS告警信息后应进行相应的保护动作。
通信接口：PCS与BMS间采用CAN或RS485通讯接口。
硬节点信息：为了保护的及时可靠，储能系统留备了硬节点，BMS检测到电池系统达到保护限制时，BMS通过干节点将保护限制值发送给PCS。
（干结点：类同于硬接点，它们的不同之处是硬接点靠电压控制实现，干接点靠电流控制实现。干结点也指无源接点．只有接点输出，接点回路内部没有电源．干接点：属于硬接点，指的是这个硬点自身不带电。）

储能BMS三层架构内部通讯
BMS系统的三层架构分别是，电池模组管理层BMU、电池簇管理层BCMU、电池堆管理层BAMS；其中电池堆管理层我们也叫一个PCS电池单元管理层。
        电池模组管理层叫BMU，有1路CAN2.0总线。由电池采集单元BCU和电池均衡单元BEU组成，采集电池的各种单体信息（电压、温度），计算分析电池的SOC和SOH，实现对单体电池的主动均衡，并将单体异常信息上传给电池组单元层BCMU；对外采用CAN2.0总线通信方式。
        电池簇管理层叫BCMU，有3路CAN2.0总线，2路RS485（备用）总线。负责收集BMU上传的各种单体电池信息，采集电池组的各种信息（组电压、组温度）、电池组充电放电电流等，计算分析电池组的SOC和SOH，并将所有信息上传给电池堆单元层BAMS；采用CAN2.0总线通信方式。
        电池堆管理层叫BAMS，有1路以太网、2路CAN2.0总线和1路RS485（备用）总线。负责收集BCMU上传的各种电池信息，并将所有信息以RJ接口45上传给储能监控EMS系统；与PCS通信，将电池的相关异常信息发送给PCS（CAN或RS485接口），且配有硬件干节点对PCS。
        为确保储能系统安全、可靠、稳定运行，需对各通讯端口加装静电防护，保护相关设备免受ESD、EFT和雷电浪涌的损害。

储能电站BMS典型三级架构
BMS通常采用三级架构（从控、主控、总控），实现从电池模组-簇-堆的分级管理和控制。下面对BMS系统的三级架构简单进行介绍。

第一级：电池管理单元（从控），通常叫做BMU(Battery Management Unit)，由于没有严格的统一的标准称呼，有些厂家也把它称为ESBMM(Energy Storage Battery Management Module)、CSU(Cell Supervision Unit)等。这一级的功能主要是实现电池单体电压、温度的采集，负责电池均衡策略的执行。信息采集经通信链路与第二级进行通信，通常采用CAN或者菊花链的通信方式。

第二级：电池簇控制管理单元（主控），通常用BCU（Battery Cluster management Unit）或ESBCM（Energy Storage Battery Cluster Module）表示。这一级的主要功能是实现电池簇电压、电流、电池簇绝缘信息的采集，电池组保护用接触器的控制，对第一级BMU信息的采集，电池状态（SoX）估算等。信息采集后经通信链路与第三级进行通信，通常采用CAN或者以太网（Ethernet）的通信方式。

第三级：BMS系统管理主机或者堆级管理单元（总控），通常用BSU（Battery Stack management Unit）、ESMU（Energy System Management Unit）、BAMS（Battery Array Management System）、BAU（Battery Array Unit）等表示。这一级的主要功能是采集第二级BCU传输的信息，对信息进行存储、显示等，具备实时告警功能，具备总断路器的控制和触点反馈功能，具备与PCS、EMS和就地监控的实时通信功能。另外，BSU也实现对空调、消防等动环设备信息的透传和控制功能。BSU与EMS通常采用以太网进行通信，与PCS通常采用RS485或者CAN进行通信。