Theukład akumulatorowystanowi rdzeń całego systemu magazynowania energii, składający się z setek cylindrycznych ogniw lubkomórki pryzmatyczneszeregowo i równolegle.Niespójność akumulatorów energii odnosi się głównie do niezgodności parametrów, takich jak pojemność akumulatora, rezystancja wewnętrzna i temperatura.Gdy akumulatory o niespójnościach zostaną użyte szeregowo i równolegle, wystąpią następujące problemy:

1. Utrata dostępnej mocy

W systemie magazynowania energii pojedyncze ogniwa są połączone szeregowo i równolegle, tworząc skrzynkę akumulatorową, skrzynki akumulatorowe są połączone szeregowo i równolegle, tworząc klaster akumulatorów, a wiele klastrów akumulatorów jest bezpośrednio podłączonych równolegle do tej samej szyny zbiorczej prądu stałego .Przyczyny niespójności baterii prowadzącej do utraty pojemności użytkowej obejmują niespójność szeregową i niespójność równoległą.

•Utrata niezgodności serii akumulatorów
Zgodnie z zasadą beczki, pojemność szeregowa systemu akumulatorów zależy od pojedynczego akumulatora o najmniejszej pojemności.Ze względu na niespójność samej pojedynczej baterii, różnicę temperatur i inne niespójności, użyteczna pojemność każdej pojedynczej baterii będzie inna.Pojedynczy akumulator o małej pojemności jest w pełni naładowany podczas ładowania i rozładowywany podczas rozładowywania, co ogranicza ładowanie innych pojedynczych akumulatorów w systemie akumulatorowym.Pojemność rozładowania, skutkująca zmniejszeniem dostępnej pojemności układu akumulatorowego.Bez skutecznego zrównoważonego zarządzania, wraz ze wzrostem czasu pracy, tłumienie i różnicowanie pojemności pojedynczego akumulatora będzie się nasilać, a dostępna pojemność systemu akumulatorów będzie jeszcze bardziej przyspieszać spadek.

•Utrata niespójności równoległej klastra akumulatorów

Gdy zestawy akumulatorów są bezpośrednio połączone równolegle, po ładowaniu i rozładowywaniu wystąpi zjawisko prądu krążącego, a napięcia każdego zestawu akumulatorów będą zmuszone do zrównoważenia.Niezadowolenie i niewyczerpane rozładowanie spowodują utratę pojemności akumulatora i wzrost temperatury, przyspieszą rozpad akumulatora i zmniejszą dostępną pojemność układu akumulatorowego.

Ponadto, ze względu na małą rezystancję wewnętrzną akumulatora, nawet jeśli różnica napięć między klastrami spowodowana niespójnością wynosi tylko kilka woltów, nierównomierny prąd pomiędzy klastrami będzie duży.Jak pokazują zmierzone dane elektrowni w poniższej tabeli, różnica w prądzie ładowania sięga 75 A (w porównaniu ze średnią teoretyczną odchylenie wynosi 42%), a prąd odchylenia doprowadzi do przeładowania i nadmiernego rozładowania w niektórych klastrach akumulatorów ;będzie to miało ogromny wpływ na wydajność ładowania i rozładowywania, żywotność baterii, a nawet doprowadzi do poważnych wypadków związanych z bezpieczeństwem.

2.Przyspieszone różnicowanie i skrócona żywotność pojedynczych komórek spowodowane nierówną temperaturą

Temperatura jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na żywotność systemu magazynowania energii.Gdy temperatura wewnętrzna układu magazynowania energii wzrośnie o 15°C, żywotność układu zostanie skrócona o ponad połowę.Bateria litowa będzie generować dużo ciepła podczas procesu ładowania i rozładowywania, a różnica temperatur pojedynczej baterii jeszcze bardziej zwiększy niespójność rezystancji wewnętrznej i pojemności, co doprowadzi do przyspieszonego różnicowania pojedynczej baterii, skróci cykl żywotność systemu akumulatorowego, a nawet spowodować zagrożenie bezpieczeństwa.

Jak sobie poradzić z niespójnością akumulatorów energii?

Niespójność baterii jest podstawową przyczyną wielu problemów w obecnych systemach magazynowania energii.Chociaż niespójność akumulatorów jest trudna do wyeliminowania ze względu na właściwości chemiczne akumulatorów i wpływ środowiska zastosowania, w celu wykorzystania energii elektrycznej można zintegrować technologię cyfrową, technologię energoelektroniki i technologię magazynowania energii.Możliwość sterowania technologią elektroniczną minimalizuje wpływ niespójności baterii litowych, co może znacznie zwiększyć pojemność użyteczną systemów magazynowania energii i poprawić bezpieczeństwo systemu.

• Technologia aktywnego równoważenia monitoruje napięcie i temperaturę każdego pojedynczego akumulatora w czasie rzeczywistym, maksymalnie eliminując niespójność szeregowego łączenia akumulatorów i zwiększając dostępną pojemność systemu magazynowania energii o ponad 20% w całym cyklu życia.

•W projekcie elektrycznym systemu magazynowania energii zarządzanie ładowaniem i rozładowaniem każdego zestawu akumulatorów odbywa się oddzielnie, a zestawy akumulatorów nie są połączone równolegle, co pozwala uniknąć problemów z cyrkulacją spowodowanych równoległym połączeniem prądu stałego, oraz skutecznie poprawia dostępną pojemność systemu.

• Precyzyjna kontrola temperatury w celu przedłużenia żywotności systemu magazynowania energii

Temperatura każdej pojedynczej celi jest zbierana i monitorowana w czasie rzeczywistym.Dzięki trójpoziomowej symulacji termicznej CFD i dużej ilości danych doświadczalnych zoptymalizowano konstrukcję termiczną układu akumulatorów, tak aby maksymalna różnica temperatur pomiędzy pojedynczymi ogniwami układu akumulatorowego była mniejsza niż 5°C, a problem rozwiązano problem różnicowania pojedynczych komórek spowodowany niespójnością temperatury.

Chcesz wyprodukować niestandardową baterię litową zgodnie ze specjalnymi wymaganiami, zapraszamy do konsultacji z zespołem LIAO, aby uzyskać więcej szczegółów.