Problémy s nekonzistentnosťou a riešenia batérií na ukladanie energie

Problémy s nekonzistentnosťou a riešenia batérií na ukladanie energie

Thebatériový systémje jadrom celého systému skladovania energie, pozostávajúceho zo stoviek cylindrických článkov respprizmatické bunkyv sérii a paralelne.Nekonzistentnosť akumulátorov energie sa týka hlavne nekonzistentnosti parametrov, ako je kapacita batérie, vnútorný odpor a teplota.Keď sa batérie s nekonzistentnosťou používajú v sérii a paralelne, vyskytnú sa nasledujúce problémy:

1. Strata dostupnej kapacity

V systéme skladovania energie sú jednotlivé články zapojené sériovo a paralelne, aby vytvorili batériovú skrinku, batériové skrinky sú zapojené sériovo a paralelne, aby vytvorili batériový klaster, a viacero batériových klastrov je priamo pripojených k tej istej DC prípojnici paralelne. .Medzi príčiny nekonzistentnosti batérie vedúcej k strate využiteľnej kapacity patrí sériová nekonzistencia a paralelná nekonzistentnosť.

• Strata nekonzistentnosti série batérií
Podľa princípu hlavne závisí sériová kapacita batériového systému od jednej batérie s najmenšou kapacitou.V dôsledku nekonzistentnosti samotnej batérie, teplotného rozdielu a iných nezrovnalostí bude využiteľná kapacita každej jednej batérie iná.Samostatná batéria s malou kapacitou je plne nabitá pri nabíjaní a vybitá pri vybíjaní, čo obmedzuje nabíjanie ostatných jednotlivých batérií v batériovom systéme.Kapacita vybíjania, čo má za následok zníženie dostupnej kapacity batériového systému.Bez efektívneho vyváženého manažmentu sa s predlžovaním prevádzkového času zintenzívni útlm a diferenciácia kapacity jednej batérie a dostupná kapacita batériového systému ešte urýchli pokles.

1

• Strata paralelnej nekonzistentnosti klastra batérie

Keď sú zhluky batérií priamo zapojené paralelne, po nabití a vybití dôjde k javu cirkulujúceho prúdu a napätie každého zhluku batérií bude nútené vyrovnať sa.Nespokojnosť a nevyčerpateľné vybitie spôsobí stratu kapacity batérie a zvýšenie teploty, urýchli rozpad batérie a zníži dostupnú kapacitu batériového systému.

2

Navyše, vzhľadom na malý vnútorný odpor batérie, aj keď je rozdiel napätia medzi klastrami spôsobený nekonzistenciou len niekoľko voltov, nerovnomerný prúd medzi klastrami bude veľký.Ako je znázornené na nameraných údajoch elektrárne v tabuľke nižšie, rozdiel v nabíjacom prúde dosahuje 75 A (V porovnaní s teoretickým priemerom je odchýlka 42%) a odchýlka prúdu povedie k prebitiu a nadmernému vybitiu v niektorých zhlukoch batérií. ;výrazne to ovplyvní účinnosť nabíjania a vybíjania, životnosť batérie a dokonca povedie k vážnym bezpečnostným nehodám.

2.Zrýchlená diferenciácia a skrátená životnosť jednotlivých buniek spôsobená nekonzistentnou teplotou

Teplota je najdôležitejším faktorom ovplyvňujúcim životnosť systému skladovania energie.Keď sa vnútorná teplota zásobníka energie zvýši o 15°C, životnosť systému sa skráti o viac ako polovicu.Lítiová batéria bude počas procesu nabíjania a vybíjania generovať veľa tepla a teplotný rozdiel jednej batérie ďalej zvýši nekonzistentnosť vnútorného odporu a kapacity, čo povedie k zrýchlenej diferenciácii jednej batérie, skráti cyklus životnosť batériového systému a dokonca spôsobiť bezpečnostné riziká.

Ako sa vysporiadať s nekonzistentnosťou akumulátorov energie?

Nekonzistentnosť batérií je hlavnou príčinou mnohých problémov v súčasných systémoch skladovania energie.Aj keď je ťažké odstrániť nekonzistentnosť batérií kvôli chemickým vlastnostiam batérií a vplyvu prostredia aplikácie, digitálnu technológiu, technológiu výkonovej elektroniky a technológiu skladovania energie je možné integrovať do využívania elektriny.Ovládateľnosť elektronickej technológie minimalizuje vplyv nekonzistentnosti lítiových batérií, čo môže výrazne zvýšiť využiteľnú kapacitu systémov na ukladanie energie a zlepšiť bezpečnosť systému.

•Technológia aktívneho vyvažovania monitoruje napätie a teplotu každej jednej batérie v reálnom čase, maximálne eliminuje nekonzistentnosť sériového zapojenia batérie a zvyšuje dostupnú kapacitu systému skladovania energie o viac ako 20% v celom životnom cykle.3

•Pri elektrickom návrhu systému skladovania energie sa riadenie nabíjania a vybíjania každého zoskupenia batérií vykonáva oddelene a zoskupenia batérií nie sú zapojené paralelne, čo zabraňuje problémom s obehom spôsobeným paralelným pripojením jednosmerného prúdu, a efektívne zlepšuje dostupnú kapacitu systému.4

•Presná regulácia teploty na predĺženie životnosti systému skladovania energie

Teplota každej jednotlivej bunky sa zhromažďuje a monitoruje v reálnom čase.Prostredníctvom trojúrovňovej CFD tepelnej simulácie a veľkého množstva experimentálnych údajov je tepelný návrh batériového systému optimalizovaný tak, aby maximálny teplotný rozdiel medzi jednotlivými článkami batériového systému bol menší ako 5 °C a problém je vyriešená jednobunková diferenciácia spôsobená teplotnou nekonzistenciou.5

Chcete vyrobiť prispôsobenú lítiovú batériu podľa špeciálnych požiadaviek, vitajte v konzultácii s tímom LIAO, aby ste získali ďalšie podrobnosti.

 


Čas odoslania: 24. januára 2024