Cel/Cea/Cei/Celesistem de bateriieste nucleul întregului sistem de stocare a energiei, format din sute de celule cilindrice saucelule prismaticeîn serie și paralel. Inconsecvența bateriilor de stocare a energiei se referă în principal la inconsecvența parametrilor precum capacitatea bateriei, rezistența internă și temperatura. Atunci când bateriile cu inconsecvențe sunt utilizate în serie și paralel, vor apărea următoarele probleme:

1. Pierderea capacității disponibile

În sistemul de stocare a energiei, celulele individuale sunt conectate în serie și paralel pentru a forma o cutie de baterii, cutiile de baterii sunt conectate în serie și paralel pentru a forma un grup de baterii, iar grupurile multiple de baterii sunt conectate direct la aceeași bară colectoare de curent continuu în paralel. Cauzele inconsistenței bateriei care duce la pierderea capacității utilizabile includ inconsistența în serie și inconsistența în paralel.

• Pierdere din cauza inconsistenței seriei bateriei
Conform principiului butoiului, capacitatea serie a sistemului de baterii depinde de bateria individuală cu cea mai mică capacitate. Din cauza inconsistenței bateriei individuale în sine, a diferenței de temperatură și a altor inconsistențe, capacitatea utilizabilă a fiecărei baterii individuale va fi diferită. Bateria individuală cu capacitate mică se încarcă complet la încărcare și se golește la descărcare, ceea ce restricționează încărcarea altor baterii individuale din sistemul de baterii. Capacitatea de descărcare, rezultând o scădere a capacității disponibile a sistemului de baterii. Fără o gestionare echilibrată eficientă, odată cu creșterea timpului de funcționare, atenuarea și diferențierea capacității bateriei individuale se vor intensifica, iar capacitatea disponibilă a sistemului de baterii va accelera și mai mult declinul.

• Pierdere de inconsistență paralelă a grupului de baterii

Când grupurile de baterii sunt conectate direct în paralel, va exista un fenomen de curent circulant după încărcare și descărcare, iar tensiunile fiecărui grup de baterii vor fi forțate să se echilibreze. Nemulțumirea și descărcarea inepuizabilă vor cauza pierderea capacității bateriei și creșterea temperaturii, vor accelera degradarea bateriei și vor reduce capacitatea disponibilă a sistemului de baterii.

În plus, din cauza rezistenței interne mici a bateriei, chiar dacă diferența de tensiune dintre clustere, cauzată de inconsecvență, este de doar câțiva volți, curentul inegal dintre clustere va fi mare. După cum se arată în datele măsurate ale unei centrale electrice din tabelul de mai jos, diferența de curent de încărcare ajunge la 75A (comparativ cu media teoretică, abaterea este de 42%), iar abaterea curentului va duce la supraîncărcare și supradescărcare în unele clustere de baterii; aceasta va afecta foarte mult eficiența încărcării și descărcării, durata de viață a bateriei și chiar va duce la accidente grave.

2. Diferențiere accelerată și durată de viață scurtată a celulelor individuale cauzate de temperatura inconsistentă

Temperatura este factorul cel mai critic care afectează durata de viață a sistemului de stocare a energiei. Atunci când temperatura internă a sistemului de stocare a energiei crește cu 15°C, durata de viață a sistemului se va scurta cu mai mult de jumătate. Bateria cu litiu va genera multă căldură în timpul procesului de încărcare și descărcare, iar diferența de temperatură dintre bateriile individuale va crește și mai mult inconsecvența dintre rezistența internă și capacitatea acestora, ceea ce va duce la o diferențiere accelerată a bateriei individuale, va scurta durata de viață a ciclului de viață al sistemului de baterii și chiar va cauza pericole pentru siguranță.

Cum să gestionăm inconsecvența bateriilor de stocare a energiei?

Inconsistența bateriilor este cauza principală a multor probleme din sistemele actuale de stocare a energiei. Deși inconsistența bateriilor este dificil de eradicat din cauza caracteristicilor chimice ale bateriilor și a impactului mediului de aplicare, tehnologia digitală, tehnologia electronicii de putere și tehnologia de stocare a energiei pot fi integrate pentru a utiliza electricitatea. Controlabilitatea tehnologiei electronice minimizează impactul inconsistențelor bateriilor cu litiu, ceea ce poate crește considerabil capacitatea utilizabilă a sistemelor de stocare a energiei și poate îmbunătăți siguranța sistemului.

• Tehnologia de echilibrare activă monitorizează tensiunea și temperatura fiecărei baterii în timp real, elimină la maximum inconsecvențele conexiunii în serie a bateriilor și crește capacitatea disponibilă a sistemului de stocare a energiei cu peste 20% pe întregul ciclu de viață.

• În proiectarea electrică a sistemului de stocare a energiei, gestionarea încărcării și descărcării fiecărui grup de baterii se realizează separat, iar grupurile de baterii nu sunt conectate în paralel, ceea ce evită problema de circulație cauzată de conectarea paralelă a curentului continuu și îmbunătățește eficient capacitatea disponibilă a sistemului.

• Control precis al temperaturii pentru a prelungi durata de viață a sistemului de stocare a energiei

Temperatura fiecărei celule individuale este colectată și monitorizată în timp real. Prin simulare termică CFD pe trei niveluri și o cantitate mare de date experimentale, designul termic al sistemului de baterii este optimizat, astfel încât diferența maximă de temperatură dintre celulele individuale ale sistemului de baterii să fie mai mică de 5 °C, iar problema diferențierii celulelor individuale cauzată de inconsistența temperaturii este rezolvată.

Dacă doriți să produceți baterii litiu personalizate conform cerințelor speciale, vă rugăm să consultați echipa LIAO pentru mai multe detalii.