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Fonctions et composants principaux des systèmes EMS, PCS et BMS
January 23 , 2026Par exemple, une centrale de stockage d'énergie côté réseau peut simultanément assurer la régulation de fréquence, l'écrêtement des pointes de consommation et des services de secours, ce qui impose des exigences plus élevées en matière de complexité de la stratégie EMS et de capacité de commutation multimode PCS.
1. Aperçu des fonctions principales du système
| Système | Métaphore des rôles | Fonctions principales | Domaines d'intervention clés |
| BMS (Système de gestion de la batterie) | La batterie « garde du corps et médecin » | Surveillance, protection, équilibrage et évaluation de l'état pour garantir une durée de vie de la batterie sûre, fiable et prolongée. | La sécurité avant tout • Surveillance de la tension • Surveillance de la température • Détection d'isolation • Équilibrage des cellules |
| PCS (Système de conversion de puissance) | L'énergie « traducteur et exécuteur testamentaire » | Conversion bidirectionnelle entre courant continu (batterie) et courant alternatif (réseau/charge), contrôle précis de la puissance de charge/décharge | Efficace, stable, contrôlable • Rendement de conversion • Vitesse de réponse de la puissance • Commutation réseau/hors réseau |
| Services médicaux d'urgence (Système de gestion de l'énergie) | La station « cerveau et commandant » | Optimisation et répartition globales basées sur des stratégies opérationnelles, coordination des systèmes PCS et BMS pour un fonctionnement économique et efficace | Stratégie et optimisation • Algorithmes de répartition • Analyse économique • Coordination multi-objectifs |
2. Scénarios d'application
Les applications de stockage d'énergie sont généralement divisées en scénarios côté production, côté réseau et côté utilisateur.
Chaque scénario impose des priorités fonctionnelles et des exigences de paramètres différentes aux systèmes EMS, PCS et BMS.
Scénario 1 : Stockage d’énergie côté réseau
(par exemple, système de stockage d'énergie autonome, régulation de la fréquence du réseau)
Objectif principal :
Soutenir l'exploitation du réseau et améliorer sa stabilité, sa sécurité et sa capacité de régulation.
Applications typiques :
Régulation de fréquence primaire/secondaire, écrêtement des pointes, réserve, redémarrage à froid.
| Système | Exemples de fonctions | Exemples de paramètres clés |
| BMS (Système de gestion de la batterie) |
1.
Estimation SOE de haute précision
: Fournit au système de gestion de l'énergie (EMS) des données précises sur l'énergie disponible afin de prendre en charge les commandes de puissance, de l'exécution à la minute à l'exécution à l'heure.
2. Rapports d'état rapides : Signalement en temps réel des limites de puissance de charge/décharge de la batterie pour une réponse rapide du système de contrôle de puissance. 3. Protection de sécurité redondante Mécanismes de protection multicouches pour prévenir l'emballement thermique lors des commutations fréquentes de charge/décharge. |
• Précision de l'estimation SOC / SOE : < ±3% • Fréquence de mise à jour du statut : ≥ 1 Hz • Précision de l'échantillonnage de la tension/température : ±0,5 % FS |
| PCS (Système de conversion de puissance) |
1.
Réponse en puissance à l'échelle de la milliseconde
: Reçoit les commandes AGC et répond avec précision aux demandes de régulation de fréquence du réseau en quelques centaines de millisecondes.
2. Capacité de surcharge élevée : Supporte les surtensions de courte durée pour répondre aux exigences de montée en puissance rapide lors de la régulation de fréquence. 3. Commutation transparente entre réseau et hors réseau : Prend en charge le redémarrage après coupure et sert de source d'alimentation de démarrage lors du rétablissement du réseau électrique en cas de panne. |
• Temps de réponse de puissance : < 200 ms • Capacité de surcharge : 150 % pendant 10 s • Efficacité de conversion : > 98,5% (conditions nominales) • Précision de la régulation V/F : Tension ±0,5% , Fréquence ±0,05 Hz |
| Services médicaux d'urgence (Système de gestion de l'énergie) |
1.
Réception et décomposition des commandes de répartition
: Reçoit les commandes AGC / AVC du centre de répartition de niveau supérieur et les décompose en commandes de contrôle pour chaque unité PCS.
2. Optimisation de la stratégie de régulation de fréquence : Ajuste dynamiquement les coefficients de régulation en fonction de l'état de charge (SOC) afin d'éviter la surcharge et la décharge excessive, prolongeant ainsi la durée de vie de la batterie. 3. Contrôle coordonné multi-objectif Gestion des priorités et répartition des ressources entre la régulation de fréquence, l'écrêtement des pointes et les services de réserve. |
• Délai de réponse à la commande AGC : < 1 s • Cycle de stratégie de répartition : deuxième niveau / niveau minute • Protocoles de communication pris en charge : CEI 60870-5-104 , CEI 61850 |
Scénario 2 : Stockage d’énergie côté production renouvelable
(par exemple, PV/éolien + ESS)
Objectif principal :
Production régulière, réduction des interruptions et amélioration de la prévisibilité et de la capacité de répartition.
Applications typiques :
Lissage de la puissance de sortie, suivi planifié de la puissance, atténuation des pics et comblement des creux.
| Système | Exemples de fonctions | Exemples de paramètres clés |
| BMS (Système de gestion de la batterie) |
1.
Gestion du cycle de vie
: Optimise la profondeur de décharge (DOD) pour maximiser la durée de vie de la batterie tout en répondant aux exigences de lissage de l'alimentation.
2. Incohérence, alerte précoce : Fournit des alertes précoces pour les groupes de batteries fonctionnant à long terme à des niveaux de SOC faibles ou élevés, permettant une intervention proactive et des décisions de maintenance. |
• Soutien à stratégies d'optimisation du ministère de la Défense • Seuil d'avertissement d'incohérence de la batterie : Différence de tension > 50 mV Différence de température > 3 °C |
| PCS (Système de conversion de puissance) |
1.
Contrôle de lissage de l'alimentation
Utilise le filtrage passe-bas et des algorithmes associés pour compenser en temps réel les fluctuations à la minute près de la production d'énergie renouvelable.
2. Suivi de la courbe de puissance planifiée : Contrôle la charge et la décharge du système de stockage d'énergie en fonction du plan de production, garantissant ainsi que la production totale de la centrale suit la courbe prévue. 3. adaptabilité aux réseaux faibles : Assure un fonctionnement stable même dans des conditions de réseau électrique faibles, comme c'est le cas pour les centrales d'énergies renouvelables éloignées. |
• Temps de réponse de l'algorithme de contrôle de lissage : < 500 ms • Erreur de suivi de courbe planifiée : < 2% • Rapport de court-circuit supporté (SCR) pour un fonctionnement sur réseau faible : < 2 |
| Services médicaux d'urgence (Système de gestion de l'énergie) |
1.
répartition optimisée conjointe
: Intègre les prévisions de production d'énergie photovoltaïque et éolienne pour générer des programmes de charge et de décharge optimaux pour le système de stockage d'énergie.
2. stratégie d'atténuation des réductions : Facturation anticipée en cas de risques de réduction de la consommation et décharges lors des pics de charge. 3. AGC/AVC au niveau de l'usine : Sert d'unité de contrôle unifiée pour recevoir les commandes de répartition du réseau et coordonner en interne les générateurs d'énergie renouvelable et les systèmes de stockage d'énergie. |
• Prise en charge de la saisie des données de prévision de puissance : Court terme / très court terme • Cycle de calcul de la stratégie d’atténuation des réductions : 15 minutes • Interfaces de communication avec les systèmes de surveillance des éoliennes/onduleurs |
Scénario 3 : Stockage d’énergie côté utilisateur
(par exemple, les parcs industriels, les centres de données)
Objectif principal :
Réduisez vos coûts d'électricité, assurez la fiabilité de l'approvisionnement en électricité et participez à la gestion de la demande.
Applications typiques :
Arbitrage entre les pics et les creux de consommation, gestion de la demande, alimentation de secours, extension dynamique des capacités.
| Système | Exemples de fonctions | Exemples de paramètres clés |
| BMS (Système de gestion de la batterie) |
1.
Gestion économique du cycle de vie
: Optimise les stratégies de charge et de décharge dans le but de minimiser le coût actualisé de l'énergie (LCOE) sur l'ensemble du cycle de vie, en équilibrant la durée de vie de la batterie et les rendements économiques.
2. Gestion fine Gestion indépendante de l'état de charge et de l'état de santé de chaque groupe de batteries afin de maximiser la capacité système disponible. |
• Précision de l'estimation de l'état de santé : < ±5% • Soutien à gestion indépendante au niveau du cluster |
| PCS (Système de conversion de puissance) |
1.
Fonctionnement hors réseau (fonction UPS)
: Bascule en mode hors réseau en quelques millisecondes lors d'une panne du réseau principal, assurant ainsi une alimentation électrique ininterrompue pour les charges critiques.
2.
Fonctionnement en parallèle de plusieurs unités et partage de charge
Plusieurs unités PCS fonctionnent en parallèle et répartissent automatiquement la puissance en fonction des variations de charge, ce qui convient aux grands parcs et usines industriels.
3.
Dispositif anti-retour
: Contrôle avec précision la puissance de sortie pendant le fonctionnement connecté au réseau afin d'empêcher le flux de puissance inverse vers le réseau, conformément à la réglementation locale du réseau.
|
• Temps de commutation réseau/hors réseau : < 10 ms • Suppression du courant circulant : < 1 % du courant nominal • Précision du contrôle anti-retour : < 1 % de la puissance nominale |
| Services médicaux d'urgence (Système de gestion de l'énergie) |
1.
Cœur de la stratégie économique
: Exécute automatiquement des stratégies d'arbitrage entre les pics et les creux de consommation en fonction des modèles de tarification de l'électricité selon les heures d'utilisation (TOU).
2.
Contrôle de la demande
: Surveille en permanence la demande des clients et libère de l'énergie avant les pics de consommation afin de réduire les coûts liés à la demande.
3.
Réponse à la demande
: Adapte les modes de fonctionnement en fonction des signaux de réponse à la demande provenant du réseau ou des agrégateurs afin de générer des revenus supplémentaires.
4.
Coordination multi-énergétique
: Coordonne les systèmes photovoltaïques, le stockage d'énergie, les générateurs diesel et autres sources d'énergie pour une optimisation énergétique intégrée.
|
• Modèles de prix de l'électricité configurables : Pic / Plat / Val ley |
3. Architecture interne des systèmes EMS, PCS et BMS
Architecture BMS
Le système de gestion de batterie (BMS) est le « gestionnaire intelligent » du bloc-batterie, et ses tâches principales sont d'assurer la sécurité, de prolonger la durée de vie et d'informer les utilisateurs de l'état de la batterie.
Pour la sécurité et la gestion de la durée de vie des batteries, ACEY
Système de gestion de la batterie
(BMS) fournit une estimation de haute précision de l'état de charge/de l'état de santé, une surveillance au niveau des cellules et une protection multicouche, garantissant un fonctionnement sûr et fiable dans différents scénarios d'application.
1. Matériel (Esclave → Maître → Central)
| Couche | Unité | Matériel de base | Fonctions principales |
| Inférieur | Unité esclave | AFE haute précision, circuits d'équilibrage passifs/actifs, communication isolée | Acquisition de la tension et de la température des cellules, équilibrage des cellules |
| Milieu | Unité principale | Microcontrôleur haute performance, CAN/Ethernet, IMD, capteurs de courant | Calcul de l'état de charge (SOC), de l'état de santé (SOH) et de l'état de fonctionnement (SOP), commande de relais, surveillance de l'isolation |
| Haut | Contrôleur central | PC industriel / processeur haut de gamme, passerelles de communication | Calcul d'état au niveau du système, communication EMS/PCS, logique de protection |
2. Composition des modules fonctionnels du logiciel
1. Composition physique du matériel
2. Composition des modules fonctionnels du logiciel
1. Composition physique du matériel
2. Composition des modules fonctionnels du logiciel
Fonctions de base, acquisition en temps réel des données de l'ensemble de la station (tension, courant, puissance, état, alarmes) et mise à disposition d'une interface homme-machine.
Caractéristiques de composition
| Système | Côté grille | Côté renouvelable | Côté utilisateur |
| BMS | SOP haute cadence et haute précision ; puissance de calcul élevée ; latence ultra-faible | Privilégiez la durée de vie du cycle et le SOH. | Mettez l'accent sur la durée de vie économique et le coût |
| PCS | DSP/FPGA, temps de réponse de l'ordre de la milliseconde, surcharge élevée, conception thermique | Suivi rapide, algorithmes avancés, prise en charge des réseaux faibles | Haute fiabilité, système d'alimentation sans coupure (UPS), dispositif anti-retour |
| Services médicaux d'urgence | Noyau AGC/AVC, communication réseau en temps réel | Optimisation glissante basée sur les prévisions | Moteur de stratégie économique, tarification en fonction de l'utilisation, outils de retour sur investissement |
Le cœur d'un système de gestion de batterie (BMS) est constitué de « capteurs de précision + algorithmes intelligents », qui gèrent les données et la sécurité de la batterie de manière hiérarchique.
Le cœur d'un système de traitement de puissance (PCS) est constitué de « semi-conducteurs de puissance + contrôleurs à grande vitesse », permettant une conversion d'énergie efficace et contrôlable.
Le cœur d'un système de gestion de l'énergie (EMS) est une « plateforme informatique haute performance + un logiciel de prise de décision intelligent », qui effectue la fusion d'informations et la planification optimisée.
Acey Nouvelle Énergie se concentre sur la fourniture d'équipements de production complets et de solutions clés en main pour chaînes d'assemblage de batteries lithium-ion Nos solutions couvrent l'intégralité du processus, de la cellule à la batterie. Elles sont particulièrement adaptées aux nouveaux acteurs du marché du stockage d'énergie par batteries lithium-ion.
Nous accompagnons nos clients tout au long du cycle de vie de leurs projets, de la planification des lignes de production à l'intégration des équipements, en passant par les processus clés tels que l'empilage des modules, le soudage laser, l'intégration du système de gestion technique du bâtiment (GTB) et les tests finaux. Notre objectif est de les aider à concevoir des lignes de production pratiques, fiables et adaptées à une exploitation durable.
En combinant des équipements standardisés et une configuration flexible, Acey aide ses clients à raccourcir les temps de mise en place, à réduire les risques de production et à améliorer la régularité de la fabrication.
Nous accueillons les clients du monde entier et nous réjouissons de travailler en tant que partenaire fiable à long terme pour soutenir vos projets de fabrication de batteries.
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