Насистем на батериие јадрото на целиот систем за складирање на енергија, кој се состои од стотици цилиндрични ќелии илипризматични клеткисериски и паралелно поврзани. Неконзистентноста на батериите за складирање енергија главно се однесува на неконзистентноста на параметрите како што се капацитетот на батеријата, внатрешниот отпор и температурата. Кога батериите со неконзистентност се користат сериски и паралелно поврзани, ќе се појават следниве проблеми:

1. Губење на расположивиот капацитет

Во системот за складирање на енергија, единечните ќелии се поврзани сериски и паралелно за да формираат кутија за батерии, кутиите за батерии се поврзани сериски и паралелно за да формираат кластер за батерии, а повеќе кластери за батерии се директно поврзани на истата DC собирница паралелно. Причините за недоследност на батериите што доведува до губење на употребливиот капацитет вклучуваат сериска недоследност и паралелна недоследност.

• Губење на неконзистентност во серијата батерии
Според принципот на буре, серискиот капацитет на батерискиот систем зависи од единечната батерија со најмал капацитет. Поради недоследноста на самата единечна батерија, температурната разлика и другите недоследности, употребливиот капацитет на секоја единечна батерија ќе биде различен. Едната батерија со мал капацитет е целосно наполнета при полнење и празна при празнење, што го ограничува полнењето на другите единечни батерии во батерискиот систем. Капацитетот на празнење, што резултира со намалување на достапниот капацитет на батерискиот систем. Без ефикасно избалансирано управување, со зголемување на времето на работа, слабеењето и диференцијацијата на капацитетот на единечната батерија ќе се интензивираат, а достапниот капацитет на батерискиот систем дополнително ќе го забрза падот.

• Губење на паралелна неконзистентност на кластерот на батерии

Кога кластерите на батерии се директно поврзани паралелно, ќе има феномен на циркулирачка струја по полнењето и празнењето, а напоните на секој кластер на батерии ќе бидат принудени да се избалансираат. Незадоволството и неисцрпното празнење ќе предизвикаат губење на капацитетот на батеријата и зголемување на температурата, ќе го забрзаат распаѓањето на батеријата и ќе го намалат достапниот капацитет на батерискиот систем.

Покрај тоа, поради малиот внатрешен отпор на батеријата, дури и ако разликата во напонот помеѓу кластерите предизвикана од недоследност е само неколку волти, нееднаквата струја помеѓу кластерите ќе биде голема. Како што е прикажано во измерените податоци на електраната во табелата подолу, разликата во струјата на полнење достигнува 75A (во споредба со теоретскиот просек, отстапувањето е 42%), а струјата на отстапување ќе доведе до преполнување и прекумерно празнење кај некои кластери на батерии; тоа во голема мера ќе влијае на ефикасноста на полнење и празнење, животниот век на батеријата, па дури и ќе доведе до сериозни безбедносни несреќи.

2. Забрзана диференцијација и скратен животен век на единечни клетки предизвикани од неконзистентна температура

Температурата е најкритичниот фактор што влијае на животниот век на системот за складирање енергија. Кога внатрешната температура на системот за складирање енергија се зголемува за 15°C, животниот век на системот ќе се скрати за повеќе од половина. Литиумската батерија ќе генерира многу топлина за време на процесот на полнење и празнење, а температурната разлика на единечната батерија дополнително ќе ја зголеми неконзистентноста на внатрешниот отпор и капацитетот, што ќе доведе до забрзана диференцијација на единечната батерија, ќе го скрати животниот циклус на батерискиот систем, па дури и ќе предизвика безбедносни опасности.

Како да се справите со недоследноста на батериите за складирање на енергија?

Неконзистентноста на батериите е основната причина за многу проблеми во тековните системи за складирање на енергија. Иако неконзистентноста на батериите е тешко да се искорени поради хемиските карактеристики на батериите и влијанието на околината на апликацијата, дигиталната технологија, технологијата за енергетска електроника и технологијата за складирање на енергија можат да се интегрираат за да се користи електрична енергија. Контролливоста на електронската технологија го минимизира влијанието на неконзистентностите на литиумските батерии, што може значително да го зголеми употребливиот капацитет на системите за складирање на енергија и да ја подобри безбедноста на системот.

• Технологијата за активно балансирање го следи напонот и температурата на секоја поединечна батерија во реално време, максимално ја елиминира недоследноста на сериската врска на батериите и го зголемува достапниот капацитет на системот за складирање на енергија за повеќе од 20% во целиот животен циклус.

• Во електричниот дизајн на системот за складирање на енергија, управувањето со полнењето и празнењето на секој кластер батерии се врши одделно, а кластерите батерии не се поврзани паралелно, што го избегнува проблемот со циркулацијата предизвикан од паралелното поврзување на еднонасочна струја и ефикасно го подобрува достапниот капацитет на системот.

• Прецизна контрола на температурата за продолжување на животниот век на системот за складирање на енергија

Температурата на секоја поединечна ќелија се собира и следи во реално време. Преку термичка симулација на CFD на три нивоа и голема количина на експериментални податоци, термичкиот дизајн на батерискиот систем е оптимизиран, така што максималната температурна разлика помеѓу поединечните ќелии на батерискиот систем е помала од 5 °C, а проблемот со диференцијација на поединечни ќелии предизвикана од температурна недоследност е решен.

Сакате да произведувате литиумски батерии по нарачка според посебни барања, слободно консултирајте се со тимот на LIAO за повеќе детали.