Проблеми недоследности и решења батерија за складиштење енергије

Проблеми недоследности и решења батерија за складиштење енергије

Тхесистем батеријаје језгро целокупног система за складиштење енергије, који се састоји од стотина цилиндричних ћелија илипризматичне ћелијеу серији и паралелно.Недоследност батерија за складиштење енергије углавном се односи на недоследност параметара као што су капацитет батерије, унутрашњи отпор и температура.Када се батерије са недоследностима користе у серији и паралелно, појавиће се следећи проблеми:

1. Губитак расположивог капацитета

У систему за складиштење енергије, појединачне ћелије су повезане у серију и паралелно да формирају кутију за батерије, кутије батерија су повезане серијски и паралелно да формирају кластер батерија, а више кластера батерија је директно повезано на исту ДЦ сабирницу паралелно .Узроци недоследности батерије који доводе до губитка употребљивог капацитета укључују серијску недоследност и паралелну недоследност.

• Губитак недоследности серије батерија
Према принципу бурета, серијски капацитет система батерија зависи од једне батерије најмањег капацитета.Због недоследности саме батерије, температурне разлике и других недоследности, употребљиви капацитет сваке појединачне батерије ће бити другачији.Једна батерија малог капацитета је потпуно напуњена при пуњењу и испражњена при пражњењу, што ограничава пуњење других појединачних батерија у систему батерија.Капацитет пражњења, што резултира смањењем расположивог капацитета акумулаторског система.Без ефикасног уравнотеженог управљања, са повећањем радног времена, слабљење и диференцијација капацитета једне батерије ће се интензивирати, а расположиви капацитет система батерија ће додатно убрзати пад.

1

• Губитак конзистентности паралелне групе батерија

Када су кластери батерија директно повезани паралелно, постојаће феномен циркулишуће струје након пуњења и пражњења, а напони сваког кластера батерија ће бити присиљени да се балансирају.Незадовољство и неисцрпно пражњење ће узроковати губитак капацитета батерије и пораст температуре, убрзати пропадање батерије и смањити расположиви капацитет система батерија.

2

Поред тога, због малог унутрашњег отпора батерије, чак и ако је разлика напона између кластера узрокована недоследношћу само неколико волти, неуједначена струја између кластера ће бити велика.Као што је приказано у измереним подацима електране у табели испод, разлика у струји пуњења достиже 75А (У поређењу са теоретским просеком, одступање је 42%), а струја одступања ће довести до пренапуњености и прекомерног пражњења у неким групама батерија ;то ће у великој мери утицати на ефикасност пуњења и пражњења, трајање батерије, па чак и довести до озбиљних безбедносних несрећа.

2.Убрзана диференцијација и скраћени животни век појединачних ћелија узрокованих недоследном температуром

Температура је најкритичнији фактор који утиче на век трајања система за складиштење енергије.Када се унутрашња температура система за складиштење енергије повећа за 15°Ц, животни век система ће бити скраћен за више од половине.Литијумска батерија ће генерисати много топлоте током процеса пуњења и пражњења, а температурна разлика једне батерије додатно ће повећати недоследност унутрашњег отпора и капацитета, што ће довести до убрзане диференцијације једне батерије, скратити циклус животни век батеријског система, па чак и угрожавају безбедност.

Како се носити са недоследношћу батерија за складиштење енергије?

Недоследност батерије је основни узрок многих проблема у тренутним системима за складиштење енергије.Иако је недоследност батерија тешко искоренити због хемијских карактеристика батерија и утицаја окружења апликације, дигитална технологија, технологија енергетске електронике и технологија складиштења енергије могу се интегрисати за коришћење електричне енергије.Управљивост електронске технологије минимизира утицај недоследности литијумских батерија, што може значајно повећати употребљиви капацитет система за складиштење енергије и побољшати безбедност система.

•Технологија активног балансирања прати напон и температуру сваке појединачне батерије у реалном времену, максимално елиминише недоследност серијског повезивања батерија и повећава расположиви капацитет система за складиштење енергије за више од 20% током целог животног циклуса.3

•У електричном дизајну система за складиштење енергије, управљање пуњењем и пражњењем сваке групе батерија се врши одвојено, а кластери батерија нису повезани паралелно, чиме се избегава проблем циркулације изазван паралелним повезивањем једносмерне струје, и ефикасно побољшава расположиви капацитет система.4

•Прецизна контрола температуре за продужење века трајања система за складиштење енергије

Температура сваке појединачне ћелије се прикупља и прати у реалном времену.Кроз тростепену ЦФД термичку симулацију и велику количину експерименталних података, термички дизајн система батерија је оптимизован, тако да је максимална температурна разлика између појединачних ћелија система батерија мања од 5 °Ц, а проблем решена је диференцијација појединачних ћелија изазвана температурном недоследношћу.5

Желите да произведете прилагођену литијумску батерију према посебним захтевима, добродошли да консултујете ЛИАО тим да бисте добили више детаља.

 


Време поста: Јан-24-2024