Theсистема акумуляторівє ядром усієї системи накопичення енергії, що складається з сотень циліндричних комірок абопризматичні клітинипослідовно та паралельно. Невідповідність акумуляторів живлення головним чином стосується невідповідності таких параметрів, як ємність акумулятора, внутрішній опір та температура. Коли акумулятори з невідповідностями використовуються послідовно та паралельно, виникатимуть такі проблеми:

1. Втрата доступної потужності

У системі накопичення енергії окремі елементи з'єднані послідовно та паралельно, утворюючи батарейний блок, батарейні блоки з'єднані послідовно та паралельно, утворюючи батарейний кластер, а кілька батарейних кластерів безпосередньо підключені до однієї й тієї ж шини постійного струму паралельно. Причини неузгодженості батарей, що призводить до втрати корисної ємності, включають послідовну та паралельну неузгодженість.

• Втрата послідовності підключення батареї
Згідно з принципом «циліндра», послідовна ємність акумуляторної системи залежить від окремого акумулятора з найменшою ємністю. Через нестабільність самого окремого акумулятора, різницю температур та інші невідповідності, корисна ємність кожного окремого акумулятора буде різною. Один акумулятор з малою ємністю повністю заряджається під час заряджання та розряджається під час розряджання, що обмежує заряджання інших окремих акумуляторів в акумуляторній системі. Розряджається, що призводить до зменшення доступної ємності акумуляторної системи. Без ефективного збалансованого управління, зі збільшенням часу роботи, ослаблення та диференціація ємності окремого акумулятора посилюються, а доступна ємність акумуляторної системи ще більше прискорює зниження.

• Втрата паралельної неузгодженості кластера батарей

Коли кластери акумуляторів безпосередньо з'єднані паралельно, після заряджання та розряджання виникатиме явище циркулюючого струму, і напруга кожного кластера акумуляторів буде змушена збалансуватися. Нестабільний заряд та невичерпний розряд призведуть до втрати ємності акумулятора та підвищення температури, прискорення його розряду та зменшення доступної ємності акумуляторної системи.

Крім того, через малий внутрішній опір акумулятора, навіть якщо різниця напруги між кластерами, спричинена невідповідністю, становить лише кілька вольт, нерівномірність струму між кластерами буде значною. Як показано в таблиці нижче з виміряних даних електростанції, різниця в струмі зарядки досягає 75 А (порівняно з теоретичним середнім значенням, відхилення становить 42%), і відхилення струму призведе до перезаряду та перерозряду в деяких кластерах акумуляторів; це суттєво вплине на ефективність зарядки та розрядки, термін служби акумулятора та навіть призведе до серйозних аварій.

2. Прискорена диференціація та скорочений термін життя окремих клітин, спричинені нестабільною температурою

Температура є найважливішим фактором, що впливає на термін служби системи накопичення енергії. Коли внутрішня температура системи накопичення енергії збільшується на 15°C, термін служби системи скорочується більш ніж вдвічі. Літієва батарея виділяє багато тепла під час процесу заряджання та розряджання, а різниця температур окремої батареї ще більше збільшить невідповідність внутрішнього опору та ємності, що призведе до прискореного зносу окремої батареї, скоротить термін служби системи акумуляторів і навіть створить загрозу безпеці.

Як боротися з нестабільністю акумуляторів для зберігання енергії?

Нестабільність заряду батареї є першопричиною багатьох проблем у сучасних системах накопичення енергії. Хоча нестабільність заряду батареї важко усунути через хімічні характеристики батарей та вплив середовища застосування, цифрові технології, технології силової електроніки та технології накопичення енергії можуть бути інтегровані для використання електроенергії. Керованість електронних технологій мінімізує вплив нестабільності заряду літієвих батарей, що може значно збільшити корисну ємність систем накопичення енергії та підвищити безпеку системи.

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

• В електричній конструкції системи накопичення енергії керування зарядом та розрядом кожного кластера акумуляторів здійснюється окремо, а кластери акумуляторів не з'єднані паралельно, що дозволяє уникнути проблеми циркуляції, спричиненої паралельним підключенням постійного струму, та ефективно покращує доступну ємність системи.

• Точний контроль температури для подовження терміну служби системи накопичення енергії

Температура кожного окремого елемента збирається та контролюється в режимі реального часу. Завдяки трирівневому тепловому моделюванню CFD та великій кількості експериментальних даних оптимізовано тепловий дизайн акумуляторної системи, завдяки чому максимальна різниця температур між окремими елементами акумуляторної системи становить менше 5 °C, а також вирішено проблему диференціації окремих елементів, спричинену нестабільністю температур.

Хочете виготовити літієву батарею на замовлення відповідно до спеціальних вимог? За додатковою інформацією звертайтеся до команди LIAO.