Theбатерийна 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 несъответствие 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, отделните клетки са свързани последователно и паралелно, за да образуват кутия за батерии, кутиите за батерии са свързани последователно и паралелно, за да образуват клъстер за батерии, а множество клъстери за батерии са директно свързани паралелно към една и съща DC шина. Причините за непоследователност на батериите, водеща до загуба на използваем капацитет, включват последователна непоследователност и паралелна непоследователност.

• Загуба на несъответствие в серията на батериите
Според принципа на цевта, серийният капацитет на батерията зависи от единичната батерия с най-малък капацитет. Поради непоследователността на самата единична батерия, температурната разлика и други несъответствия, използваемият капацитет на всяка отделна батерия ще бъде различен. Единичната батерия с малък капацитет се зарежда напълно при зареждане и се изпразва при разреждане, което ограничава зареждането на други единични батерии в батерията. Разреждането на капацитета води до намаляване на наличния капацитет на батерията. Без ефективно балансирано управление, с увеличаване на времето за работа, затихването и диференциацията на капацитета на една батерия ще се засилят, а наличният капацитет на батерията ще ускори още повече спада.

• Загуба на паралелна несъответствие в клъстера на батериите

Когато клъстерите батерии са директно свързани паралелно, след зареждане и разреждане ще има явление на циркулиращ ток и напреженията на всеки клъстер батерии ще бъдат принудени да се балансират. Недоволството и непрестанното разреждане ще доведат до загуба на капацитет на батерията и повишаване на температурата, ще ускорят нейното износване и ще намалят наличния капацитет на батерията.

Освен това, 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 зарядния ток достига 75A (в сравнение с теоретичната средна стойност, отклонението е 42%), а отклонението на тока ще доведе до презареждане и презареждане в някои клъстери на батерии; това ще повлияе значително на ефективността на зареждане и разреждане, живота на батерията и дори ще доведе до сериозни инциденти.

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

Температурата е най-важният фактор, влияещ 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 с повече от половината. Литиевата батерия ще генерира много топлина по време на процеса на зареждане и разреждане, а температурната разлика на отделната батерия допълнително ще увеличи несъответствието между вътрешното съпротивление и капацитета, което ще доведе до ускорено износване на отделната батерия, ще съкрати живота на батерията и дори ще създаде рискове за безопасността.

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

Непоследователността на батериите е основната причина за много проблеми в съвременните системи за съхранение на енергия. Въпреки че непоследователността на батериите е трудна за премахване поради химичните характеристики на батериите и влиянието 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 електронните технологии минимизира въздействието на непоследователността на литиевите батерии, 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 при последователното свързване на батериите 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 батерии се извършва отделно и клъстерите батерии не са свързани паралелно, което избягва проблема с циркулацията, причинен от паралелното свързване на постоянен ток, и ефективно подобрява наличния капацитет на системата.

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

Температурата на всяка отделна клетка се събира и наблюдава в реално време. Чрез тристепенна CFD термична симулация и голямо количество експериментални данни, термичният дизайн на батерията е оптимизиран, така че максималната температурна разлика между отделните клетки на батерията е по-малка от 5 °C и проблемът с диференциацията на отделните клетки, причинена от температурна непоследователност, е решен.

Искате да произвеждате персонализирана литиева батерия според специални изисквания? За повече подробности се консултирайте с екипа на LIAO.