BMS vs PCS vs EMS: Quelle est la différence dans un BESS?

GUIDE DES COMPOSANTS BESS

Un système de stockage d'énergie par batterie est plus qu'un simple parc de batteries. Derrière l'armoire se trouvent plusieurs systèmes qui surveillent la batterie, convertissent l'énergie et décident quand le BESS doit charger ou décharger.

Trois termes reviennent fréquemment dans les projets de stockage d'énergie commerciaux : BMS, PCS et EMS. Ils travaillent ensemble, mais ont des rôles très différents.

Que sont le BMS, le PCS et l'EMS dans un BESS ?

Si vous débutez dans le stockage commercial, notre guide sur le fonctionnement d'un système de stockage d'énergie commercial offre un aperçu plus large de l'architecture complète du BESS.

Que fait un BMS ?

Le système de gestion de batterie travaille au plus près de la batterie elle-même. Sa responsabilité principale est de surveiller les conditions de la batterie et de la protéger contre un fonctionnement en dehors des limites définies.

Selon la conception de la batterie, un BMS peut surveiller :

• La tension des cellules et des packs
• Le courant de la batterie
• La température
• L'état de charge (SOC)
• Les alarmes et l'état de fonctionnement de la batterie
• L'équilibrage des cellules

Si la batterie atteint une condition de fonctionnement dangereuse ou restreinte, le BMS peut envoyer des avertissements ou demander que la charge ou la décharge soit limitée ou arrêtée.

Que fait un PCS ?

Les cellules de batterie stockent l'électricité sous forme de puissance DC, tandis que la plupart des systèmes électriques commerciaux fonctionnent en puissance AC. Le PCS se situe entre ces deux côtés.

Pendant la charge de la batterie, le PCS convertit l'électricité AC en DC pour la batterie. Pendant la décharge, il convertit le DC de la batterie en électricité AC qui peut être utilisée par les charges du site ou le système électrique connecté.

Le PCS détermine également une spécification importante du BESS : la puissance de sortie en kW.

Par exemple, un PCS de 100 kW et une batterie de 200 kWh décrivent deux choses différentes. Le chiffre de 100 kW concerne la puissance, tandis que 200 kWh décrit l'énergie stockée.

Que fait un EMS ?

Le système de gestion d'énergie opère à un niveau de contrôle supérieur. Au lieu de gérer des cellules de batterie individuelles ou de convertir physiquement la puissance, il coordonne le fonctionnement du système de stockage d'énergie.

Par exemple, un EMS peut décider de :

• Charger la batterie lorsque la production solaire est disponible
• Décharger pendant un pic de demande du site
• Maintenir l'énergie de secours au-dessus d'un SOC cible
• Déplacer l'énergie entre les périodes de tarifs bas et hauts
• Coordonner la batterie avec le PV, le réseau ou les générateurs

Étant donné que les fonctions de l'EMS peuvent devenir beaucoup plus détaillées, nous les abordons séparément dans Qu'est-ce qu'un EMS dans un système de stockage d'énergie par batterie ?

BMS vs PCS vs EMS : Différences clés

Comment le BMS, le PCS et l'EMS travaillent-ils ensemble ?

La façon la plus simple de comprendre les trois composants est de suivre une commande de décharge.

Imaginez une usine où la demande d'électricité commence à dépasser une cible de demande de réseau prédéfinie.

Le EMS détecte la condition et demande la décharge de la batterie. Le BMS fournit l'état de la batterie et les limites de fonctionnement. Si les conditions de la batterie permettent la décharge, le PCS convertit la puissance DC requise de la batterie en puissance AC pour l'installation.

Si le BMS signale une condition qui nécessite de limiter la sortie de la batterie, le système de contrôle doit respecter cette restriction.

Exemple : Réduction des pics dans un BESS commercial

Supposons qu'une installation souhaite maintenir la demande du réseau en dessous de 100 kW, mais que la demande du site monte à 135 kW.

Cet exemple montre pourquoi les trois composants ne doivent pas être considérés comme interchangeables. Chacun gère une couche différente de l'opération du BESS.

Un BESS peut-il fonctionner sans EMS ?

Toutes les installations de batteries ne nécessitent pas le même niveau de fonctionnalité EMS.

Un système plus simple peut fonctionner avec des contrôles d'onduleur ou de PCS locaux et des paramètres de charge-décharge prédéfinis. Les systèmes commerciaux plus importants bénéficient souvent d'un EMS lorsque le projet nécessite un contrôle plus coordonné, tel que la réduction des pics, l'optimisation de l'utilisation du temps, l'intégration PV ou la coordination des générateurs.

L'architecture EMS requise doit donc suivre l'application plutôt que d'être ajoutée simplement parce qu'un projet est plus grand.

Le BMS et l'EMS sont-ils la même chose ?

Non. C'est l'un des points de confusion les plus courants lors de la comparaison des composants BESS.

Le BMS se concentre sur l'état et la protection de la batterie. L'EMS se concentre sur la manière dont le système de stockage d'énergie doit fonctionner au sein du système énergétique plus large.

L'EMS peut utiliser les informations de la batterie fournies par le BMS, mais il ne remplace pas le BMS.

Que doivent vérifier les acheteurs ?

Pour un projet BESS commercial, vérifier uniquement la capacité de la batterie et la puissance du PCS n'est pas suffisant. L'architecture de contrôle et de communication est également importante.

Avant de sélectionner un système, confirmez :

• Limites de fonctionnement de la batterie et du BMS
• Puissance nominale du PCS et exigences AC
• Protocoles de communication tels que CAN ou RS485
• Fonctions EMS requises par l'application
• Exigences d'intégration PV, réseau et générateur
• Exigences de surveillance à distance
• Stratégie de contrôle du projet

Les exigences exactes dépendront de si le système est destiné à la réduction des pics, à l'autoconsommation solaire, à l'alimentation de secours, au déplacement de charge ou à l'exploitation d'énergie hybride.

Configurations BESS commerciales

Les systèmes de stockage d'énergie commerciaux Voltertech combinent le stockage de batterie avec les fonctions de surveillance, de conversion de puissance et de contrôle requises pour différentes applications C&I.

Les configurations actuelles incluent des options telles que 100 kW / 215 kWh, 100 kW / 233 kWh et 125 kW / 261 kWh, en fonction de la puissance, de la capacité et de l'architecture du projet requises.

Vous pouvez comparer les configurations disponibles dans la gamme de systèmes de stockage d'énergie commerciaux Voltertech .

Questions fréquemment posées

Trois composants, trois rôles différents

La façon la plus simple de se souvenir de BMS vs PCS vs EMS est de séparer leurs responsabilités.

Le BMS s'occupe de la batterie. Le PCS gère la conversion de puissance. Le EMS coordonne la stratégie énergétique.

Un BESS bien conçu dépend de ces couches travaillant ensemble plutôt qu'un seul composant faisant tout.

Pour un aperçu plus approfondi de la couche de contrôle au niveau du système, lisez notre guide sur l'EMS dans les systèmes de stockage d'énergie par batterie .