Проблеми неузгодженості та рішення акумуляторів для зберігання енергії

Проблеми неузгодженості та рішення акумуляторів для зберігання енергії

Theакумуляторна системає ядром усієї системи накопичення енергії, що складається із сотень циліндричних комірок абопризматичні клітинипослідовно і паралельно.Невідповідність акумуляторних батарей головним чином стосується невідповідності таких параметрів, як ємність батареї, внутрішній опір і температура.Коли батареї з невідповідністю використовуються послідовно та паралельно, виникнуть такі проблеми:

1. Втрата доступної потужності

У системі накопичення енергії окремі елементи з’єднані послідовно та паралельно, щоб утворити акумуляторну коробку, батарейні коробки з’єднані послідовно та паралельно, щоб утворити кластер батарей, а кілька кластерів батарей безпосередньо підключено до однієї шини постійного струму паралельно. .Причини невідповідності батареї, що призводить до втрати корисної ємності, включають невідповідність послідовності та паралельності.

• Втрата невідповідності серії батарей
Відповідно до принципу бочки, послідовна ємність акумуляторної системи залежить від однієї батареї з найменшою ємністю.Через невідповідність самої однієї батареї, різницю температур та інші невідповідності корисна ємність кожної окремої батареї буде різною.Один акумулятор малої ємності повністю заряджається під час заряджання та розряджається під час розряджання, що обмежує зарядку інших окремих акумуляторів у системі акумуляторів.Ємність розряду, що призводить до зменшення доступної ємності акумуляторної системи.Без ефективного збалансованого керування зі збільшенням часу роботи ослаблення та диференціація ємності однієї батареї буде посилено, а доступна ємність системи батареї ще більше прискорить падіння.

1

• Втрата паралельної неузгодженості кластера акумулятора

Коли кластери батареї безпосередньо з’єднані паралельно, після заряджання та розряджання виникає циркуляційний струм, і напруга кожного кластера батареї буде змушена збалансуватися.Невдоволення та невичерпний розряд спричинить втрату ємності акумулятора та підвищення температури, прискорить розпад акумулятора та зменшить доступну ємність акумуляторної системи.

2

Крім того, через малий внутрішній опір батареї, навіть якщо різниця напруг між кластерами, викликана невідповідністю, становить лише кілька вольт, нерівномірний струм між кластерами буде великим.Як показано в даних вимірювання електростанції в таблиці нижче, різниця в зарядному струмі досягає 75 А (порівняно з теоретичним середнім значенням, відхилення становить 42%), і відхилення струму призведе до перезаряду та надмірного розряду в деяких кластерах акумуляторів ;це сильно вплине на ефективність зарядки та розрядки, термін служби батареї та навіть призведе до серйозних нещасних випадків.

2. Прискорене диференціювання та скорочення життя окремих клітин через нестабільну температуру

Температура є найважливішим фактором, що впливає на термін служби системи накопичення енергії.Коли внутрішня температура системи накопичення енергії підвищується на 15°C, термін служби системи скорочується більш ніж наполовину.Літієва батарея буде генерувати багато тепла під час процесу заряджання та розряджання, а різниця температур окремої батареї ще більше збільшить невідповідність внутрішнього опору та ємності, що призведе до прискореної диференціації однієї батареї, скорочення циклу термін служби акумуляторної системи та навіть спричинити загрозу безпеці.

Як боротися з невідповідністю акумуляторів енергії?

Невідповідність батареї є основною причиною багатьох проблем у сучасних системах зберігання енергії.Хоча невідповідність батарей важко викорінити через хімічні характеристики батарей і вплив навколишнього середовища, цифрові технології, технології силової електроніки та технології накопичення енергії можуть бути інтегровані для використання електроенергії.Керованість електронної технології мінімізує вплив невідповідності літієвих батарей, що може значно збільшити корисну ємність систем зберігання енергії та підвищити безпеку системи.

• Технологія активного балансування контролює напругу і температуру кожної окремої батареї в режимі реального часу, максимально усуває неузгодженість послідовного з'єднання батарей і збільшує доступну ємність системи накопичення енергії більш ніж на 20% протягом усього життєвого циклу.3

• В електричній конструкції системи зберігання енергії управління зарядом і розрядом кожного кластера акумуляторів здійснюється окремо, а кластери акумуляторів не з’єднані паралельно, що дозволяє уникнути проблеми циркуляції, викликаної паралельним з’єднанням постійного струму, і ефективно покращує доступну ємність системи.4

• Точний контроль температури для продовження терміну служби системи накопичення енергії

Температура кожної окремої клітини збирається та контролюється в режимі реального часу.Завдяки трирівневому термічному моделюванню CFD і великому об’єму експериментальних даних, тепловий дизайн акумуляторної системи оптимізовано, так що максимальна різниця температур між окремими осередками акумуляторної системи становить менше 5 °C, а проблема диференціювання окремих клітин, викликане невідповідністю температури, вирішується.5

Бажаєте виготовити індивідуальну літієву батарею відповідно до особливих вимог, радимо проконсультуватися з командою LIAO, щоб отримати докладнішу інформацію.

 


Час публікації: 24 січня 2024 р