Thebaterijski sistemje jedro celotnega sistema za shranjevanje energije, sestavljenega iz več sto cilindričnih celic ozprizmatične celicezaporedno in vzporedno.Nekonsistentnost baterij za shranjevanje energije se nanaša predvsem na nedoslednost parametrov, kot so zmogljivost baterije, notranji upor in temperatura.Pri zaporedni in vzporedni uporabi baterij z nedoslednostmi se bodo pojavile naslednje težave:

1. Izguba razpoložljive zmogljivosti

V sistemu za shranjevanje energije so posamezne celice povezane zaporedno in vzporedno, da tvorijo baterijsko škatlo, baterijske škatle so povezane zaporedno in vzporedno, da tvorijo baterijsko gručo, in več baterijskih skupin je neposredno povezanih na isto vodilo DC vzporedno .Vzroki za nedoslednost baterije, ki povzroči izgubo uporabne zmogljivosti, vključujejo serijsko in vzporedno nedoslednost.

• Izguba neskladnosti serije baterij
Po principu soda je serijska zmogljivost akumulatorskega sistema odvisna od posamezne baterije z najmanjšo kapaciteto.Zaradi nedoslednosti same posamezne baterije, temperaturne razlike in drugih nedoslednosti bo uporabna zmogljivost vsake posamezne baterije drugačna.Posamezna baterija z majhno kapaciteto je pri polnjenju popolnoma napolnjena in pri praznjenju izpraznjena, kar omejuje polnjenje drugih posameznih baterij v baterijskem sistemu.Zmogljivost praznjenja, kar povzroči zmanjšanje razpoložljive zmogljivosti akumulatorskega sistema.Brez učinkovitega uravnoteženega upravljanja se bo s podaljševanjem časa delovanja okrepilo slabljenje in diferenciacija kapacitete posamezne baterije, razpoložljiva zmogljivost baterijskega sistema pa bo še pospešila upad.

• Izguba vzporedne neskladnosti grozda baterij

Ko so akumulatorske skupine neposredno povezane vzporedno, bo po polnjenju in praznjenju prišlo do pojava kroženja toka, napetosti vsake baterijske skupine pa se bodo morale uravnotežiti.Nezadovoljstvo in neizčrpna izpraznjenost bosta povzročila izgubo kapacitete baterije in dvig temperature, pospešila razpadanje baterije in zmanjšala razpoložljivo kapaciteto baterijskega sistema.

Poleg tega bo zaradi majhnega notranjega upora baterije neenakomeren tok med grozdi velik, tudi če je napetostna razlika med grozdi, ki jo povzroči nedoslednost, le nekaj voltov.Kot je prikazano v izmerjenih podatkih elektrarne v spodnji tabeli, razlika v polnilnem toku doseže 75 A (v primerjavi s teoretičnim povprečjem je odstopanje 42 %), tok odstopanja pa bo povzročil prenapolnjenost in prekomerno izpraznitev v nekaterih baterijskih skupinah ;to bo močno vplivalo na učinkovitost polnjenja in praznjenja, življenjsko dobo baterije in celo povzročilo resne varnostne nesreče.

2. Pospešena diferenciacija in skrajšana življenjska doba posameznih celic zaradi nestalne temperature

Temperatura je najbolj kritičen dejavnik, ki vpliva na življenjsko dobo sistema za shranjevanje energije.Ko se notranja temperatura sistema za shranjevanje energije poveča za 15°C, se življenjska doba sistema skrajša za več kot polovico.Litijeva baterija bo med postopkom polnjenja in praznjenja ustvarila veliko toplote, temperaturna razlika posamezne baterije pa bo še povečala nedoslednost notranjega upora in zmogljivosti, kar bo vodilo do pospešenega razlikovanja posamezne baterije, skrajšalo cikel življenjsko dobo akumulatorskega sistema in celo povzroči nevarnosti za varnost.

Kako ravnati z nedoslednostjo baterij za shranjevanje energije?

Neskladnost baterije je glavni vzrok številnih težav v trenutnih sistemih za shranjevanje energije.Čeprav je nedoslednost baterij težko odpraviti zaradi kemičnih lastnosti baterij in vpliva okolja uporabe, je digitalno tehnologijo, tehnologijo močnostne elektronike in tehnologijo za shranjevanje energije mogoče integrirati za uporabo električne energije.Krmilljivost elektronske tehnologije zmanjšuje vpliv nedoslednosti litijevih baterij, kar lahko močno poveča uporabno zmogljivost sistemov za shranjevanje energije in izboljša varnost sistema.

•Tehnologija aktivnega balansiranja spremlja napetost in temperaturo vsake posamezne baterije v realnem času, maksimalno odpravi nedoslednost serijske povezave baterij in poveča razpoložljivo kapaciteto sistema za shranjevanje energije za več kot 20% v celotnem življenjskem ciklu.

• Pri električni zasnovi sistema za shranjevanje energije se upravljanje polnjenja in praznjenja vsakega grozda baterij izvaja ločeno, grozdi baterij pa niso povezani vzporedno, s čimer se izognete težavam s kroženjem, ki jih povzroča vzporedna povezava DC, in učinkovito izboljša razpoložljivo zmogljivost sistema.

•Natančen nadzor temperature za podaljšanje življenjske dobe sistema za shranjevanje energije

Temperatura vsake posamezne celice se zbira in spremlja v realnem času.S pomočjo trinivojske toplotne simulacije CFD in velike količine eksperimentalnih podatkov je toplotna zasnova baterijskega sistema optimizirana, tako da je največja temperaturna razlika med posameznimi celicami baterijskega sistema manjša od 5 °C, problem diferenciacija posameznih celic, ki jo povzroča temperaturna nedoslednost, je rešena.

Če želite izdelati litijevo baterijo po meri v skladu s posebnimi zahtevami, se posvetujte z ekipo LIAO, da dobite več podrobnosti.