Thesistem baterijaje jezgro cjelokupnog sistema skladištenja energije, koji se sastoji od stotina cilindričnih ćelija iliprizmatične ćelijeu seriji i paralelno.Nedosljednost baterija za pohranu energije uglavnom se odnosi na nedosljednost parametara kao što su kapacitet baterije, unutrašnji otpor i temperatura.Kada se baterije s nedosljednostima koriste u seriji i paralelno, pojavit će se sljedeći problemi:

1. Gubitak raspoloživog kapaciteta

U sistemu za skladištenje energije, pojedinačne ćelije su povezane u seriju i paralelno da formiraju kutiju za baterije, kutije baterija su povezane serijski i paralelno da formiraju klaster baterija, a više klastera baterija je direktno povezano na istu DC sabirnicu paralelno .Uzroci nedosljednosti baterije koji dovode do gubitka korisnog kapaciteta uključuju serijsku nedosljednost i paralelnu nedosljednost.

• Gubitak nedosljednosti serije baterija
Prema principu bačve, serijski kapacitet sistema baterija zavisi od jedne baterije najmanjeg kapaciteta.Zbog nedosljednosti same baterije, temperaturne razlike i drugih nedosljednosti, korisni kapacitet svake pojedine baterije bit će drugačiji.Pojedinačna baterija malog kapaciteta je potpuno napunjena pri punjenju i prazna prilikom pražnjenja, što ograničava punjenje ostalih pojedinačnih baterija u sistemu baterija.Kapacitet pražnjenja, što rezultira smanjenjem raspoloživog kapaciteta akumulatorskog sistema.Bez efikasnog uravnoteženog upravljanja, sa povećanjem radnog vremena, slabljenje i diferencijacija kapaciteta jedne baterije će se intenzivirati, a raspoloživi kapacitet baterijskog sistema će dodatno ubrzati pad.

• Gubitak konzistentnosti paralelne grupe baterija

Kada su klasteri baterija direktno povezani paralelno, doći će do pojave cirkulirajuće struje nakon punjenja i pražnjenja, a naponi svakog klastera baterija će biti prisiljeni da se uravnoteže.Nezadovoljstvo i neiscrpno pražnjenje će uzrokovati gubitak kapaciteta baterije i porast temperature, ubrzati propadanje baterije i smanjiti raspoloživi kapacitet baterijskog sistema.

Osim toga, zbog malog unutrašnjeg otpora baterije, čak i ako je razlika napona između klastera uzrokovana nekonzistentnošću samo nekoliko volti, neravnomjerna struja između klastera će biti velika.Kao što je prikazano u izmjerenim podacima elektrane u donjoj tabeli, razlika u struji punjenja dostiže 75A (U poređenju sa teoretskim prosjekom, odstupanje je 42%), a struja odstupanja će dovesti do prekomjernog punjenja i prekomjernog pražnjenja u nekim grupama baterija ;to će uvelike utjecati na efikasnost punjenja i pražnjenja, vijek trajanja baterije, pa čak i dovesti do ozbiljnih sigurnosnih nesreća.

2.Ubrzana diferencijacija i skraćeni vijek trajanja pojedinačnih ćelija uzrokovanih nedosljednom temperaturom

Temperatura je najkritičniji faktor koji utiče na život sistema za skladištenje energije.Kada se unutrašnja temperatura sistema za skladištenje energije poveća za 15°C, životni vek sistema će se skratiti za više od pola.Litijumska baterija će generisati mnogo toplote tokom procesa punjenja i pražnjenja, a temperaturna razlika jedne baterije dodatno će povećati nedoslednost unutrašnjeg otpora i kapaciteta, što će dovesti do ubrzane diferencijacije jedne baterije, skratiti ciklus vijek trajanja akumulatorskog sistema, pa čak i uzrokovati sigurnosne opasnosti.

Kako se nositi s nedosljednošću baterija za pohranu energije?

Nedosljednost baterije je osnovni uzrok mnogih problema u trenutnim sistemima za skladištenje energije.Iako je nedosljednost baterija teško iskorijeniti zbog kemijskih karakteristika baterija i utjecaja okruženja primjene, digitalna tehnologija, tehnologija energetske elektronike i tehnologija skladištenja energije mogu se integrirati za korištenje električne energije.Upravljivost elektronske tehnologije minimizira uticaj nedoslednosti litijumskih baterija, što može značajno povećati upotrebljivi kapacitet sistema za skladištenje energije i poboljšati bezbednost sistema.

•Tehnologija aktivnog balansiranja prati napon i temperaturu svake pojedinačne baterije u realnom vremenu, maksimalno eliminiše nedoslednost serijskog povezivanja baterija i povećava raspoloživi kapacitet sistema za skladištenje energije za više od 20% u celom životnom ciklusu.

•U električnom dizajnu sistema za skladištenje energije, upravljanje punjenjem i pražnjenjem svake grupe baterija se vrši zasebno, a klasteri baterija nisu povezani paralelno, čime se izbegava problem cirkulacije izazvan paralelnim povezivanjem jednosmerne struje, i efikasno poboljšava raspoloživi kapacitet sistema.

•Precizna kontrola temperature za produženje životnog veka sistema za skladištenje energije

Temperatura svake pojedinačne ćelije se prikuplja i prati u realnom vremenu.Kroz trostepenu CFD termičku simulaciju i veliku količinu eksperimentalnih podataka, optimiziran je termički dizajn baterijskog sistema, tako da je maksimalna temperaturna razlika između pojedinačnih ćelija baterijskog sistema manja od 5 °C, a problem riješena je diferencijacija pojedinačnih ćelija uzrokovana temperaturnom nedosljednošću.

Želite da proizvedete prilagođenu litijumsku bateriju prema posebnim zahtjevima, dobrodošli da konsultujete LIAO tim kako biste dobili više detalja.