Theакумулаторна системае ядрото на цялата система за съхранение на енергия, състояща се от стотици цилиндрични клетки илипризматични клеткипоследователно и паралелно.Несъответствието на батериите за съхранение на енергия се отнася главно до несъответствието на параметри като капацитет на батерията, вътрешно съпротивление и температура.Когато батерии с несъответствия се използват последователно и паралелно, ще възникнат следните проблеми:

1. Загуба на наличен капацитет

В системата за съхранение на енергия единичните клетки са свързани последователно и успоредно, за да образуват кутия за батерии, кутиите за батерии са свързани последователно и успоредно, за да образуват клъстер от батерии, а множество клъстери от батерии са директно свързани към една и съща DC шина паралелно .Причините за несъответствие на батерията, което води до загуба на използваем капацитет, включват несъответствие в серията и паралелно несъответствие.

• Загуба на несъответствие в серията батерии
Съгласно принципа на варела, серийният капацитет на акумулаторната система зависи от единичната батерия с най-малък капацитет.Поради несъответствието на самата единична батерия, температурната разлика и други несъответствия, използваемият капацитет на всяка отделна батерия ще бъде различен.Единичната батерия с малък капацитет е напълно заредена при зареждане и изпразнена при разреждане, което ограничава зареждането на други единични батерии в акумулаторната система.Капацитет на разреждане, което води до намаляване на наличния капацитет на акумулаторната система.Без ефективно балансирано управление, с увеличаването на времето за работа, затихването и диференциацията на единичния капацитет на батерията ще се засили, а наличният капацитет на акумулаторната система допълнително ще ускори спада.

• Загуба на паралелна несъответствие на клъстера на батерията

Когато батерийните клъстери са директно свързани паралелно, ще има феномен на циркулиращ ток след зареждане и разреждане и напреженията на всеки акумулаторен клъстер ще бъдат принудени да се балансират.Неудовлетвореността и неизчерпаемият разряд ще причинят загуба на капацитет на батерията и повишаване на температурата, ще ускорят разпадането на батерията и ще намалят наличния капацитет на акумулаторната система.

В допълнение, поради малкото вътрешно съпротивление на батерията, дори ако разликата в напрежението между клъстерите, причинена от несъответствие, е само няколко волта, неравномерният ток между клъстерите ще бъде голям.Както е показано в измерените данни на електроцентрала в таблицата по-долу, разликата в тока на зареждане достига 75A (в сравнение с теоретичната средна стойност, отклонението е 42%) и токът на отклонение ще доведе до презареждане и преразреждане в някои клъстери на батерии ;това значително ще повлияе на ефективността на зареждането и разреждането, живота на батерията и дори ще доведе до сериозни инциденти с безопасността.

2. Ускорена диференциация и съкратен живот на единични клетки, причинени от непостоянна температура

Температурата е най-критичният фактор, който влияе върху живота на системата за съхранение на енергия.Когато вътрешната температура на системата за съхранение на енергия се повиши с 15°C, животът на системата ще се съкрати повече от половината.Литиевата батерия ще генерира много топлина по време на процеса на зареждане и разреждане, а температурната разлика на единичната батерия допълнително ще увеличи несъответствието на вътрешното съпротивление и капацитет, което ще доведе до ускорено диференциране на единичната батерия, съкращаване на цикъла живота на акумулаторната система и дори да застраши безопасността.

Как да се справим с несъответствието на батериите за съхранение на енергия?

Несъответствието на батерията е основната причина за много проблеми в настоящите системи за съхранение на енергия.Въпреки че несъответствието на батериите е трудно за премахване поради химичните характеристики на батериите и въздействието на средата на приложение, цифровите технологии, технологиите за силова електроника и технологиите за съхранение на енергия могат да бъдат интегрирани за използване на електричество.Управляемостта на електронната технология минимизира въздействието на несъответствията на литиевата батерия, което може значително да увеличи използваемия капацитет на системите за съхранение на енергия и да подобри безопасността на системата.

• Технологията за активно балансиране следи напрежението и температурата на всяка отделна батерия в реално време, максимално елиминира несъответствието на серийното свързване на батерията и увеличава наличния капацитет на системата за съхранение на енергия с повече от 20% през целия жизнен цикъл.

• В електрическия дизайн на системата за съхранение на енергия управлението на зареждането и разреждането на всеки клъстер от батерии се извършва отделно и клъстерите на батериите не са свързани паралелно, което избягва проблема с циркулацията, причинен от паралелното свързване на DC, и ефективно подобрява наличния капацитет на системата.

•Прецизен контрол на температурата за удължаване живота на системата за съхранение на енергия

Температурата на всяка отделна клетка се събира и следи в реално време.Чрез термична симулация на CFD на три нива и голямо количество експериментални данни, термичният дизайн на акумулаторната система е оптимизиран, така че максималната температурна разлика между отделните клетки на акумулаторната система е по-малка от 5 °C и проблемът с решена е диференциация на единична клетка, причинена от температурна несъответствие.

Искате да произвеждате персонализирана литиева батерия според специални изисквания, добре дошли да се консултирате с екипа на LIAO, за да получите повече подробности.