Detbatterisystemer kernen i hele energilagringssystemet, bestående af hundredvis af cylindriske celler elprismatiske celleri serie og parallel.Inkonsistensen af ​​energilagringsbatterierne refererer hovedsageligt til inkonsistensen af ​​parametre som batterikapacitet, intern modstand og temperatur.Når batterier med uoverensstemmelser bruges i serie og parallelt, vil følgende problemer opstå:

1. Tab af ledig kapacitet

I energilagringssystemet er de enkelte celler forbundet i serie og parallelt for at danne en batteriboks, batterikasserne er forbundet i serie og parallelt for at danne en batteriklynge, og flere batteriklynger er direkte forbundet til den samme DC-skinne parallelt .Årsagerne til batteriinkonsistens, der fører til tab af brugbar kapacitet, omfatter serieinkonsistens og parallel inkonsistens.

• Tab af inkonsistens i batteriserien
Ifølge tøndeprincippet afhænger batterisystemets seriekapacitet af det enkelte batteri med den mindste kapacitet.På grund af selve det enkelte batteris inkonsistens, temperaturforskel og andre uoverensstemmelser, vil den anvendelige kapacitet af hvert enkelt batteri være forskellig.Enkeltbatteriet med lille kapacitet er fuldt opladet ved opladning og tømmes ved afladning, hvilket begrænser opladningen af ​​andre enkeltbatterier i batterisystemet.Afladningskapacitet, hvilket resulterer i et fald i batterisystemets tilgængelige kapacitet.Uden effektiv afbalanceret styring, med forøgelsen af ​​driftstiden, vil dæmpningen og differentieringen af ​​enkelt batterikapacitet blive intensiveret, og den tilgængelige kapacitet af batterisystemet vil yderligere accelerere faldet.

• Tab af parallel inkonsistens i batteriklynge

Når batteriklyngerne er direkte forbundet parallelt, vil der være et cirkulerende strømfænomen efter op- og afladning, og spændingerne i hver batteriklynge vil blive tvunget til at balancere.Utilfredshed og uudtømmelig afladning vil forårsage tab af batterikapacitet og temperaturstigning, fremskynde batterinedbrydning og reducere batterisystemets tilgængelige kapacitet.

På grund af batteriets lille indre modstand vil den ujævne strøm mellem klynger desuden være stor, selvom spændingsforskellen mellem klynger forårsaget af inkonsistens kun er nogle få volt.Som vist i de målte data for et kraftværk i tabellen nedenfor, når forskellen i ladestrøm 75A (Sammenlignet med det teoretiske gennemsnit er afvigelsen 42%), og afvigelsesstrømmen vil føre til overopladning og overafladning i nogle batteriklynger ;det vil i høj grad påvirke opladnings- og afladningseffektiviteten, batterilevetiden og endda føre til alvorlige sikkerhedsulykker.

2. Accelereret differentiering og forkortet levetid for enkeltceller forårsaget af inkonsistent temperatur

Temperaturen er den mest kritiske faktor, der påvirker levetiden for energilagringssystemet.Når den interne temperatur i energilagringssystemet stiger med 15°C, vil systemets levetid blive forkortet med mere end det halve.Lithiumbatteriet vil generere meget varme under opladning og afladningsprocessen, og temperaturforskellen på det enkelte batteri vil yderligere øge inkonsekvensen af ​​intern modstand og kapacitet, hvilket vil føre til den accelererede differentiering af det enkelte batteri, forkorte cyklussen batterisystemets levetid og endda forårsage sikkerhedsrisici.

Hvordan skal man håndtere inkonsistensen af ​​energilagringsbatterier?

Batteriinkonsekvens er årsagen til mange problemer i de nuværende energilagringssystemer.Selvom batteriinkonsekvens er vanskelig at udrydde på grund af batteriernes kemiske egenskaber og påvirkningen af ​​applikationsmiljøet, kan digital teknologi, kraftelektronikteknologi og energilagringsteknologi integreres for at bruge elektricitet.Styrbarheden af ​​elektronisk teknologi minimerer virkningen af ​​lithiumbatteriets uoverensstemmelser, hvilket i høj grad kan øge den anvendelige kapacitet af energilagringssystemer og forbedre systemsikkerheden.

•Aktiv balanceringsteknologi overvåger spændingen og temperaturen på hvert enkelt batteri i realtid, eliminerer maksimalt inkonsistensen af ​​batteriserieforbindelse og øger den tilgængelige kapacitet af energilagringssystemet med mere end 20 % i hele livscyklussen.

•I det elektriske design af energilagringssystemet udføres opladnings- og afladningsstyringen af ​​hver klynge af batterier separat, og batteriklyngerne er ikke forbundet parallelt, hvilket undgår cirkulationsproblemet forårsaget af parallelforbindelsen af ​​DC, og forbedrer effektivt systemets tilgængelige kapacitet.

•Nøjagtig temperaturkontrol for at forlænge energilagringssystemets levetid

Temperaturen i hver enkelt celle opsamles og overvåges i realtid.Gennem tre-niveau CFD termisk simulering og en stor mængde eksperimentelle data er det termiske design af batterisystemet optimeret, så den maksimale temperaturforskel mellem batterisystemets enkelte celler er mindre end 5 °C, og problemet med enkeltcelledifferentiering forårsaget af temperaturinkonsistens er løst.

Ønsker du at producere tilpasset lithiumbatteri i henhold til særlige krav, velkommen til at konsultere LIAO-teamet for at få flere detaljer.