今年一月，國家發展改革委、國家能源局印發了《“十四五”新型儲能發展實施方案》（以下簡稱《方案》）。《方案》提出，到2025年，新型儲能由商業化初期步入規模化發展階段，具備大規模商業化應用條件。

其中，電化學儲能技術性能進一步提升，系統成本降低30%以上。到2030年，新型儲能全面市場化發展。

《方案》的印發無疑為新型儲能行業的快速發展注入了更多動力。而特別提到的電化學儲能發展目標，也釋放出了電化學儲能系統市場體量將進一步擴大的積極信號。

電化學儲能是一種通過液流電池、鋰離子電池以及鈉硫電池等方式將電能儲存起來的新型儲能方式，主要應用于分鐘至小時級的作業場景。

近年來，我國電化學儲能系統一直保持著較為迅速的發展趨勢，據中關村儲能產業技術聯盟（CNESA）統計，2021年國內電化學儲能新增裝機高達1.9GW，同比增長58.3%。而電化學儲能在全部儲能市場的占比也在不斷提高，且在發電側、電網側和用電側均有應用。

電化學儲能系統，主要由電池模組、儲能變流器（PCS）、電池管理系統（BMS）和能量管理系統（EMS）組成。其中，電池模組負責儲電；PCS是連接于電池系統與電網（或負荷）之間的實現電能雙向轉換的變流器；而BMS和EMS是儲能系統的管理和控制中樞。

BMS主要負責監測電池數據，保護電池安全；EMS主要通過數據采集、網絡監控和能量調度來實現儲能系統內部微電網的能量控制，保證微電網和整套系統正常運行。

在整套系統中，電池模組和PCS成本占比較高，BMS和EMS雖然硬件成本比重不高，可作為整套系統的管理和控制中樞，其性能和功能會直接影響整套系統的運行效率和穩定性，且具有一定的開發難度，因此仍舊是業內關注的重點 。

隨著電化學儲能系統裝機量的不斷提升，因項目不同、電池容量不同、冷卻方式不同等差異導致BMS和EMS的需求變化將會越來越多，為此降低其開發難度變得非常關鍵。

目前，市面上的EMS多采用PC機+服務器的形式，而BMS硬件多采用x86工控機或嵌入式ARM主板的形式。從經濟性來說，嵌入式ARM主板更具優勢；從BMS的產品開發角度來看，選用一款成熟穩定的嵌入式ARM核心板作為主控將會使整個產品開發過程變得簡單高效，還能減少因項目變動帶來的部分重復性硬件設計工作。

因此，本篇文章將介紹一種基于嵌入式ARM核心板實現的BMS可行性方案，可供相關企業作為選型參考。

1、電池管理系統（BMS）

BMS主要由電池陣列管理單元（BAMS）、電池蔟管理單元(BCMS)以及電池管理單元（BMU）組成。

（1）電池陣列管理單元

BMS中的“上位機”，負責對整個BMS系統的數據進行收集和分析判斷、控制，具備完善的事件記錄及歷史數據存儲，包括電池系統充放電、運行參數設定等。

（2）電池簇管理單元

負責對電池管理單元進行監測、控制，包括電池故障診斷，均衡控制策略、剩余電量預估等。

（3）電池管理單元

負責對電池模組的電壓、溫度進行采集和上傳，并實現電池單體間電量雙向高效主動平衡。

以一兆瓦的儲能電站為例，BMS需要1個電池陣列管理單元，通過CAN掛載1~4個電池簇管理單元，而每個電池簇管理單元可通過CAN掛載1~14個電池管理單元，再由電池管理單元對電池模組進行數據采集。通常情況下，每個電池模組由4并16串電池組成。

對于BMS的不同單元模塊，飛凌嵌入式均有適配度很高的嵌入式ARM核心板可作為選型參考，能夠幫助用戶根據項目需求靈活、快速地搭建出一套穩定的BMS。

2、方案實現

（1）電池陣列管理單元

推薦板卡：FET3568-C核心板

FET3568-C核心板采用Rockchip RK3568處理器設計開發，四核64位Cortex-A55架構，主頻高達2.0GHz。核心板功能接口豐富，支持多路CAN和UART（與電池簇管理單元和其他配套輔助設備通訊），2路千兆以太網（便于組網），RGB、LVDS、HDMI等多種顯示接口（實現優秀的人機交互界面），支持PCIe3.0和STAT3.0等高速接口（連接硬盤拓展本地存儲）。

（2）電池簇管理單元

推薦板卡：FETMX6ULL-C核心板

FETMX6ULL-C核心板基于NXP MCIMX6Y2處理器設計開發，Cortex-A7架構，主頻800MHz，性價比出眾，運行穩定。支持3路CAN（原生2路，SPI轉1路）、2路千兆以太網以及8路UART，可滿足電池簇管理單元的性能和成本要求。且核心板資料豐富易開發，能夠快速開發出一系列同類產品。

（3）電池管理單元

推薦板卡：FET1061-S核心板

電池管理單元與電池陣列管理單元和電池簇管理單元不同，采用MCU即可實現，因此推薦FET1061-S核心板。FET1061-S核心板搭載ARM Cortex-M7內核，集微控制器的低功耗、易用性與應用處理器的高性能、高擴展性于一體。支持多路CAN、2路百兆以太網，以及高達32路高速GPIO，可輕松采集多路電池數據。

以上就是基于嵌入式ARM核心板的BMS可行性方案推薦。飛凌嵌入式在電力行業深耕多年，積累了豐富且成熟的產品實施經驗，可為儲能行業提供優質的技術服務。