Deaccusysteemvormt de kern van het gehele energieopslagsysteem en bestaat uit honderden cilindrische cellen ofprismatische cellenIn serie en parallel geschakeld. De inconsistentie van de energieopslagbatterijen heeft voornamelijk betrekking op de inconsistentie van parameters zoals batterijcapaciteit, interne weerstand en temperatuur. Wanneer batterijen met inconsistenties in serie en parallel worden geschakeld, kunnen de volgende problemen optreden:

1. Verlies van beschikbare capaciteit

In een energieopslagsysteem worden de afzonderlijke cellen in serie en parallel geschakeld om een ​​batterijbox te vormen. De batterijboxen worden vervolgens in serie en parallel geschakeld om een ​​batterijcluster te vormen, en meerdere batterijclusters worden rechtstreeks parallel op dezelfde DC-bus aangesloten. Oorzaken van inconsistentie in de batterijprestaties die leiden tot verlies van bruikbare capaciteit zijn onder andere inconsistentie in de serieschakeling en inconsistentie in de parallelschakeling.

•Verlies door inconsistentie in de batterijserie
Volgens het vatprincipe is de seriecapaciteit van het batterijsysteem afhankelijk van de individuele batterij met de kleinste capaciteit. Door de inconsistentie van de individuele batterijen zelf, temperatuurverschillen en andere factoren, zal de bruikbare capaciteit van elke batterij verschillen. De batterij met de kleinste capaciteit wordt volledig opgeladen tijdens het laden en ontladen tijdens het ontladen, wat de laadcapaciteit van de andere individuele batterijen in het batterijsysteem beperkt. Dit resulteert in een afname van de beschikbare capaciteit van het batterijsysteem. Zonder effectief balancerend beheer zal de afname en differentiatie van de individuele batterijcapaciteit met de toenemende gebruiksduur intensiveren, waardoor de beschikbare capaciteit van het batterijsysteem verder zal afnemen.

• Parallelle inconsistentie van het batterijcluster

Wanneer de accupakketten rechtstreeks parallel zijn geschakeld, ontstaat er na het laden en ontladen een circulerende stroom, waardoor de spanningen van elk accupakket zich moeten stabiliseren. Onvoldoende en onvolledige ontlading leiden tot capaciteitsverlies en temperatuurstijging van de accu's, versnellen de slijtage ervan en verminderen de beschikbare capaciteit van het accusysteem.

Bovendien zorgt de lage interne weerstand van de batterij ervoor dat, zelfs bij een spanningsverschil van slechts enkele volts tussen de accugroepen, de ongelijke stroom tussen de groepen aanzienlijk is. Zoals blijkt uit de meetgegevens van een energiecentrale in de onderstaande tabel, bedraagt ​​het verschil in laadstroom 75 A (vergeleken met het theoretische gemiddelde is de afwijking 42%). Deze stroomafwijking leidt tot overladen en overontladen van sommige accugroepen, wat de laad- en ontlaadefficiëntie, de levensduur van de batterij en zelfs ernstige veiligheidsrisico's aanzienlijk kan beïnvloeden.

2. Versnelde differentiatie en verkorte levensduur van individuele cellen als gevolg van inconsistente temperatuur.

Temperatuur is de meest kritische factor die de levensduur van een energieopslagsysteem beïnvloedt. Wanneer de interne temperatuur van het systeem met 15 °C stijgt, wordt de levensduur van het systeem met meer dan de helft verkort. De lithiumbatterij genereert veel warmte tijdens het laden en ontladen, en het temperatuurverschil tussen de afzonderlijke batterijen vergroot de inconsistentie in interne weerstand en capaciteit. Dit leidt tot versnelde degradatie van de afzonderlijke batterijen, verkort de levensduur van het batterijsysteem en kan zelfs veiligheidsrisico's met zich meebrengen.

Hoe ga je om met de inconsistentie van energieopslagbatterijen?

Batterijinconsistentie is de hoofdoorzaak van veel problemen in de huidige energieopslagsystemen. Hoewel batterijinconsistentie moeilijk te elimineren is vanwege de chemische eigenschappen van batterijen en de invloed van de gebruiksomgeving, kunnen digitale technologie, vermogenselektronica en energieopslagtechnologie worden geïntegreerd om elektriciteit te benutten. De beheersbaarheid van elektronische technologie minimaliseert de impact van inconsistenties in lithiumbatterijen, waardoor de bruikbare capaciteit van energieopslagsystemen aanzienlijk kan worden vergroot en de systeemveiligheid kan worden verbeterd.

• Actieve balanceringstechnologie bewaakt de spanning en temperatuur van elke afzonderlijke batterij in realtime, elimineert maximaal de inconsistentie van de serieschakeling van batterijen en verhoogt de beschikbare capaciteit van het energieopslagsysteem met meer dan 20% gedurende de gehele levenscyclus.

•Bij het elektrische ontwerp van het energieopslagsysteem wordt het laad- en ontlaadbeheer van elk batterijcluster afzonderlijk uitgevoerd en zijn de batterijclusters niet parallel geschakeld. Dit voorkomt het circulatieprobleem dat ontstaat bij parallelle gelijkstroomschakeling en verbetert de beschikbare capaciteit van het systeem aanzienlijk.

•Nauwkeurige temperatuurregeling om de levensduur van het energieopslagsysteem te verlengen

De temperatuur van elke afzonderlijke cel wordt in realtime gemeten en gemonitord. Door middel van drietraps CFD-thermische simulatie en een grote hoeveelheid experimentele gegevens wordt het thermische ontwerp van het batterijsysteem geoptimaliseerd, waardoor het maximale temperatuurverschil tussen de afzonderlijke cellen van het batterijsysteem minder dan 5 °C bedraagt ​​en het probleem van differentiatie tussen afzonderlijke cellen als gevolg van temperatuurverschillen wordt opgelost.

Wilt u een lithiumbatterij op maat laten produceren volgens uw specifieke eisen? Neem dan contact op met het LIAO-team voor meer informatie.