在"雙碳"目標加速落地的產業(yè)背景下，工商業(yè)儲能作為電化學儲能的核心應用領域正迎來爆發(fā)式增長。據相關機構統計，2024年1-10月，我國新增并網的工商業(yè)儲能項目近950個，規(guī)模達2.37GW/5.31GWh。隨著峰谷電價機制深化、電力應急需求攀升及可再生能源消納壓力加劇，儲能系統在工業(yè)園區(qū)、數據中心等場景的滲透率快速提升，成為新型電力系統的重要組成部分。

然而，鋰離子電池固有的熱失控風險，疊加電池簇、BMS等多設備協同控制的技術復雜性，使安全可靠運行成為行業(yè)發(fā)展的核心挑戰(zhàn)。在行業(yè)對安全解決方案需求迫切之際，兆易創(chuàng)新產品市場經理毛明歌近期發(fā)表了"基于 GD 新一代 MCU 的工商業(yè)儲能 BMS 方案"專題演講，該方案由兆易創(chuàng)新和深圳中電港技術股份有限公司聯合開發(fā)，并采用了兆易創(chuàng)新GD32F527、GD32VW553和GD32C113系列MCU。演講圍繞硬件設計優(yōu)化、安全保障機制等關鍵環(huán)節(jié)，提出了兼具技術前瞻性與工程實用性的安全解決路徑，為破解行業(yè)痛點提供了新的思路。

技術優(yōu)勢突出、架構靈活的BMS方案

功能齊全-三級系統架構

在硬件架構設計上，該BMS方案采用三級系統架構：BMU部分采用GD32C113，BCU部分采用GD32F527，同時集成GD32VW53無線通信模塊。毛明歌指出，方案提供標準化開發(fā)基礎，客戶可基于此快速開展二次開發(fā)，研發(fā)周期較傳統模式縮短近 6個月。

該方案具備靈活適配性，可覆蓋多種電壓應用場景。其無線通訊模塊支持設備狀態(tài)遠程監(jiān)控，主控芯片GD32F527集成屏幕顯示接口，可直接呈現電芯電壓、電流等核心信息，便于維修人員直觀掌握系統狀態(tài)，無需額外外接設備。在通訊能力上，方案配置豐富接口，支持多機并聯場景下的CAN與以太網連接，滿足不同規(guī)模系統的組網需求。

功能齊全-煙&氣&壓檢測

安全防護層面，方案集成環(huán)境傳感器，可實時監(jiān)測煙霧等異常狀況；配套的高效管理平臺兼具狀態(tài)監(jiān)控與數據分析功能，支持通過CAN和以太網實現數據交互，為系統安全運行提供多重保障。

毛明歌指出，整個方案具備四大技術優(yōu)勢：

首先是 BMS 方案支持自動編址技術，無需傳統撥碼開關，在節(jié)省硬件成本的同時，還能避免因撥碼開關老化導致的系統尋址失效問題。

其次是實現電池智能均衡管理。方案通過采集每個電池單元的電壓、電流等信息，可根據預設均衡策略自動調整各電池的充放電狀態(tài)。值得一提的是，單節(jié)電芯的均衡電流可達 150毫安，實現高效能量均衡。

第三個優(yōu)勢是支持靈活擴展架構。該方案可在二級架構和三級架構之間靈活切換，BCU 與 BMU 設備數量支持自由配置，單個BCU最多可連接16個BMU，充分滿足1500V系統的實際應用需求。

在升級方式上，方案支持云端升級與本地升級兩種模式。其中云端升級無需人工現場操作，大幅提升運維便捷性。

安全可靠

安全性方面，該工商業(yè)儲能BMS方案具備多級故障保護機制，可支持20余項分級故障保護。數據存儲上采用本地與云端雙重機制，本地可保存一周數據，云端則長期存儲電芯歷史數據，便于后續(xù)大數據分析。

方案還支持多路繼電器粘連檢測。毛明歌強調，繼電器粘連作為一種長期故障，可能導致系統持續(xù)供電或無法關斷，進而引發(fā)重大事故，該檢測功能可實時預警此類風險。同時，方案支持高壓互鎖功能，確保高壓系統在非安全狀態(tài)或連接未完全時不會啟動。

毛明歌表示，整套方案基于兆易創(chuàng)新GD32 MCU開發(fā)，核心IP完全自主，并采用國內供應鏈生產，包括邊緣部件也選用國產品牌，實現從芯片到系統的自主可控。

為確保方案性能可靠，兆易創(chuàng)新開展了多維度測試驗證，涵蓋過流、短路、并機、ESD及EMC 等關鍵項目。以短路測試為例，團隊完全參照實際應用場景，模擬全工況輸入輸出條件，確保所有保護功能均能在微秒級響應時間內阻斷系統故障，實現對異常狀態(tài)的極速響應。

該方案應用場景廣泛，覆蓋光伏儲能、通信基站、家庭儲能、便攜儲能、車載儲能及UPS等領域，無論系統規(guī)模大小，均可通過多級架構的靈活適配實現高效應用。

核心芯片可為多應用場景賦能

GD32F527

GD32F527作為整套方案的核心，是兆易創(chuàng)新高性能產品線的新一代主力芯片。相比前代產品，其1MB SRAM與7.5MB Flash的存儲配置，尤其適合代碼量龐大或算法復雜的應用場景。該芯片集成豐富外設資源，包括兩路CAN-FD 接口，完全契合BMS行業(yè)的通信協議要求；同時配備屏幕擴展接口，可直接滿足能源領域儲能設備的多頁界面顯示需求。傳統方案中顯示屏常需外掛 PSRAM，而 GD32F527的1MB片上SRAM足以支撐監(jiān)控數據與顯示界面的同步運行，為客戶省去外部存儲芯片的采購成本與布局空間。

在可靠性設計上，該芯片采用增強型ESD防護方案，不僅滿足工業(yè)與能源領域的常規(guī) ESD 要求，更能應對電力場景中嚴苛的輻射型 ESD 挑戰(zhàn)。值得一提的是，GD32F527已通過 IEC 61508功能安全認證，兆易創(chuàng)新的安全工程師團隊可協助客戶將 STL 軟件庫嵌入主代碼，據實測經驗，這一支持能為客戶節(jié)省 60%-70%的功能安全認證研發(fā)時間。此外，芯片提供多種封裝選項，靈活適配不同形態(tài)的終端設備。

GD32VW553 主要特性

另一核心組件 GD32VW553集成 2.4GHz Wi-Fi 6與 Bluetooth LE 5.2雙射頻模塊，在提供先進基帶與射頻性能的同時，內置 4MB Flash 及 320KB SRAM?？蛻敉瓿蓞f議層開發(fā)后，仍可釋放 200KB 左右的 SRAM 空間用于自定義功能。針對能源與工業(yè)領域客戶普遍采用模塊方案的習慣，兆易創(chuàng)新提供芯片級與模塊級兩種交付形式供選擇。

兆易創(chuàng)新基于上述兩顆芯片構建了能源監(jiān)控通信方案，采用分層協作架構：GD32F527通過 AT 指令與 Wi-Fi模組通信，由模組承載協議層的透傳與連接功能，GD32F527專注運行應用層邏輯。這種設計使客戶無需額外適配其他 Wi-Fi 模組即可滿足 USB、以太網等擴展需求，且應用層接口標準化后，模塊選擇不再受單一供應商限制，顯著提升方案的兼容性與靈活性。

毛明歌最后總結，該工商業(yè)儲能BMS方案致力于攻克儲能系統運行中的全場景挑戰(zhàn)，從硬件架構到軟件算法構建多層防護體系，為儲能設備的安全穩(wěn)定運行提供全周期保駕護航。