风电场变桨后备电池管理系统BMS项目可行性报告

1、风电场变桨后备电池管理系统BMS项目可行性报告目 录 一、项目实施的背景和意义 1.1.风电场变桨后备电池管理系统BMS项目建设背景 1.2.项目先进性 1.3.项目重要性 1.4.项目建设可行性 1.5.项目经济及社会效益 二、技术发展趋势及国内外发展现状 2.1.项目相关技术发展趋势 2.2.市场需求情况 三、项目主要研究内容 3.1.项目涉及的技术领域、工艺范畴 3.2.拟解决的关键技术问题 四、项目实施方案 4.1.项目的组织管理方式 4.2.项目的技术实施步骤 4.3.科技资源综合利用 4.4.项目的成果产业化策略 4.5.知识产权和技术标准的对策措施 五、项目计划进度 六、现有工作基础和条件 6.1.公司现有的研发基础和主要研究成果 6.2.项目实施具备的支撑条件 七、项目合作情况及研究经费预算 7.1.项目合作情况 7.2.资金预算与筹措 7.3.拟采购的研发设备 八、研发团队规模和结构 一、项目实施的背景和意义 1.1.风电场变桨后备电池管理系统BMS项目建设背景 目前已建风电场风力发电机中电动变桨所占比例所占比例大幅提高，其中大部分变桨系统配备后备电池，来实现电网停电

2、情况下紧急回桨保护风机和进行低压穿越功能，而早期后备电池大多采用铅酸电池，其特点是价格低廉、原料易得、性能可靠、容易回收和适于大电流放电等特点，但是相较其它电池它的缺点是能量密度低、使用寿命短，如何提高现有产品的使用寿命和早期发现不良，减少风机故障停机几率，是本项目的研究课题，1.2.项目先进性本项目针对每节电池进行实时取样，可采集电压、电流、温度、进行数据分析，得出每节电池健康状态数据如容量SOC、内阻，并根据数据等级预设进行相应报警等级或触发安全链，同时对电池的充电放电进行均衡管理控制，使各电池保持同一电量水平。在客户端APP实时显示动态效果，可观测整个风电场所有风机的变桨备用电池健康状况，可为业主批量更换提供数据支持，同时批量更换既减少故障停机的损失又降低物料成本；本产品的运行独立于变桨系统的控制，互不产生电磁干扰，通过无线WiFi与主控系统部分安装的信号接收进行通信，减少客户现场改造的工作量，也减少了因硬件传送造成的接触不良故障几率。1.3.项目重要性变桨电池的可靠性关系到风机的安全运行，如果因个别电池的损坏导致无法回桨，必将造成重大故障事故，提前预判和早期维护是解决早期没有安

3、装健康管理系统的最佳解决方案。1.4.项目建设可行性本项目在针对目标清晰，现有国内外产品正在可靠论证和实验运行，我们可结合美国POWIN的储能管理技术和SSB风电现有产品BPMM-2的技术特点进行整合，可以组成一个研发团队，利用国内生产的成本优势和公司已有的产品推广路线，可迅速进入市场。1.5.项目经济及社会效益目前SSB风电现有产品BPMM-2的价位初略估计在1.5万人民币左右，其产品硬件成本估计三分之一左右，软件占比三分之一，估计至少三分之一利润，如果产品研发成功，可应用领域不仅仅针对风电领域，可扩展到其它新能源领域再扩展如光伏、储能、新能源汽车等。二、技术发展趋势及国内外发展现状 2.1.项目相关技术发展趋势美国POWIN的储能管理技术目前在国内实现储能系统的研发、生产，其产品已应用于国外削峰平谷电网系统，针对锂电电芯的充放电管理，是该公司的主要技术特点；SSB埃思倍传动系统是风力发电机变桨领域的早期国内市场开拓者之一，其变桨产品国内占有率一直居前，其公司最近研发出的BPMM-2就是针对早期没有变桨电池管理系统的衍生产品。2.2.市场需求情况变桨后备电源早期以铅酸阀控免维护电池为

4、主，后期出现超级电容、锂电池等应用，相较之下铅酸电池的价格低廉是用户考虑的主要因素之一，所以占得市场比重较大，这种产品的更换频率在两到三年，如果不加以管理，可能会因单个电芯的影响更换整个电池组，所以需求量是根据以往用户对铅酸电池故障率的认识决定的，如果验证产品可以显著提升电池的寿命，而且成本相较其它品牌有足够的优势，有理由相信客户具备相当的接收意愿。三、项目主要研究内容 3.1.项目涉及的技术领域、工艺范畴以往电池组的充电是以恒流恒压两段式直接进行，统一以充电电流的大小作为电池饱和的依据，而串联电池组的电流并不能保证每个电芯均处于饱和健康状态，个别电池会处于过充或过放状态，判断每个电芯的健康状态和主动均衡是本项目的核心技术，通过核心算法，较精确估算出电池电量和寿命，在统一充电状态下，可根据单个电池的状态自动进入充放电均衡状态，近距离旋转与固定目标的WiFi信号传输以及远距离的客户端实时状态显示及预警； 产品需设计成外观时尚铝合金外壳，采用尖端表面处理工艺、内部电子电路要有可靠电磁兼容、防护等级IP56、电路板有防腐护膜与空气隔离，无线WiFi传输天线，快速可靠外部连接接口。 3.2.拟

5、解决的关键技术问题 1、电池管理系统的高度集成化、通用化。目前很多电池管理系统应用于某一类型的电池上效果很理想，但却难以应用到其它类型的电池上，此项目具有的通用性是超越其它品牌的第一要素。2、电池管理系统不仅要能够精确估算电池组的SOC，还要具有评估电池组的SOH(电池的健康状态)和RUF（剩余使用寿命）的功能，准确把握电池内部状态的变化规律，用更有效的方式和采用更适当的算法来准确评估电池性能，延长电池使用寿命是本项目的重点。3、先进的优化充放电控制算法使电池的均衡控制效果更加理想。4、电池组均衡方式向能量非耗散型逐步转变。5、提高电池管理系统的安全性，包括抗干扰技术、电池管理系统异常、报警技术和电池组热管理技术等。四、项目实施方案 4.1.项目的组织管理方式公司需要成立专门的项目研发团队，辅以采购人员，以项目负责人带队，统一协调项目需要的各项资源，公司管理层需给以足够的支持力度，以保障项目的逐步进行。4.2.项目的技术实施步骤 目前需结合已有的产品实物和有理念的研发设计工程师，编写出自己产品的功能框架，再依据功能需求分配合适岗位研发人员，由外协提供初样，进行各部门或客户参与评审，合理

6、化改善，健全产品资料和老化测试，产品挂机运行，取得相关认证资格。4.3.科技资源综合利用 根据POWIN青岛设计人员可以快速联络供应商与加工商，省略各方评估环节，利用大唐、华创公司的人脉关系可以确保只要有产品就可挂机运行的优势，早日实地测试，4.4.项目的成果产业化挂机运行后可靠考虑工厂的组装生产线，由外协提供印刷合格外壳、功能测试完整的PCB板、定制产品线束等主要部件，辅助采购包装等材料，实现产品的批量化生产。4.5.知识产权和技术标准由专业人员第一时间进行专利申请，进行产权保护积极申请质量ISO9001认证为配合批量生产，提前完成生产工艺准备，使产品的生产标准化产品的测试应该涵盖全部功能，包含现场的模拟使用，各生产步骤的生产记录、检测记录老化测试、安规测试等必须完善，为提供客户文件做好准备。产品的CE或UL认证申请。五、项目计划进度前期需要一个月时间进行人员的沟通确定和得到SSB样品。第二个月和第三个月，确定产品框架结构。第四个月主要部件采购。第五个月外协初样试生产和测试软件研发。第六个月产品功能测试及评审，逐步改善。六、现有工作基础和条件 6.1.公司现有的研发基础和主要研究成果 公司目前不具备研发技术力量，没有相关技术成果，需要以零基础探索。6.2.项目实施具备的支撑条件公司有开发实体产业的意愿，看到风电产业的长远愿景，努力集聚人才，有足够的项目资金支持，领导层面的资源保障。七、项目合作情况及研究经费预算 7.1.项目合作情况 目前公司与大唐、华创合作众多项目，7.2.资金预算与筹措研发人员薪资预算六个月30万，项目所需材料制作成本10万，项目所需测试仪器仪表10万，总计50万7.3.拟采购的研发设备 计算机、示波器、工具、烧录下载工具、产品测试工装。八、研发团队规模和结构研发团队：一个固件工程师，一个软件工程师，一个硬件工程师，一个电气工程师，一个结构工程师，研发周期大概在3到6个月。

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