锂离子电池储能系统BMS的功能安全分析与设计

被引:20
作者
朱伟杰 [1 ]
史尤杰 [2 ]
雷博 [2 ]
机构
[1] 深圳市科陆电子科技股份有限公司储能研发中心
[2] 直流输电技术国家重点实验室(南方电网科学研究院)
基金
国家重点研发计划;
关键词
电池储能系统; 电池管理系统; 功能安全; 功能安全完整性等级;
D O I
10.19799/j.cnki.2095-4239.2019.0177
中图分类号
TM912 [蓄电池];
学科分类号
0808 ;
摘要
近两年,中国储能产业迎来爆发式增长。相较于其他储能技术,由于生产技术的快速进步、制造成本的逐步下降等因素,锂离子电池具备更显著的竞争力,在储能领域的市场渗透率越来越高。作为对电池进行监控和管理的电子装置,电池管理系统(battery management system,BMS)是储能系统的核心部件之一,其功能安全关系到整个锂离子储能电站的安全稳定运行。为了正确高效地实现储能系统的电池管理系统功能安全设计和验证,针对锂电池储能系统BMS的产品特点,本工作从系统的危险识别和风险分析、整体安全要求确定和安全功能分配、安全完整性实现及验证3个主要分析步骤,参照IEC 61508、IEC 60730-1等相关参考标准梳理了电池储能系统BMS功能安全的分析与设计过程。分析结果表明,选择失效模式影响和诊断分析(FMEDA)以及风险矩阵法(RM),可靠性框图法(RBD),适合于储能系统电池管理系统BMS的功能安全分析和设计。依照IEC61508、IEC 60730-1等相关标准,结合储能系统产品的特点,选择正确的分析设计路径,可以确保储能系统BMS的功能安全完整性等级(SIL)有效达成,为储能电站设计开发者提供参考。
引用
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