Акумулаторната система е ядрото на цялата система за съхранение на енергия, която се състои от стотици или хиляди единични клетки, свързани последователно и паралелно. Несъответствието на батерията се отнася главно до несъответствието на параметри като капацитет на батерията, вътрешно съпротивление и температура. Когато непоследователните батерии се използват последователно и паралелно, ще възникнат следните проблеми:

1) Загуба на наличен капацитет

В системата за съхранение на енергия единичните клетки са свързани последователно и успоредно, за да образуват кутия за батерии, а кутиите за батерии са свързани последователно и успоредно, за да образуват клъстер от батерии. Множество клъстери батерии са директно свързани паралелно към една и съща DC шина. Причините за загубата на наличен капацитет поради несъответствие на батерията включват непостоянна последователна връзка и непостоянна паралелна връзка.

· Загуба на несъответствие на серията батерии

Според принципа на цевта, серийният капацитет на акумулаторната система зависи от единичната клетка с най-малък капацитет. Поради несъответствия като разлики в самите отделни клетки и температурни разлики, наличният капацитет на всяка отделна клетка е различен. Клетките с малък капацитет се пълнят първо при зареждане и се изпразват първо при разреждане, което ограничава капацитета за зареждане на други отделни клетки в акумулаторната система. Капацитетът на разреждане води до намаляване на наличния капацитет на акумулаторната система. Без ефективно управление на балансирането, с увеличаване на времето за работа, затихването и диференциацията на капацитета на единичната клетка ще се увеличи, което допълнително ще ускори намаляването на наличния капацитет на акумулаторната система.

· Загуба на непоследователност на паралелната връзка на клъстера на батерията

Когато клъстерите на батериите са директно свързани паралелно, след зареждане и разреждане ще възникне явление на циркулация. Напреженията на всеки клъстер батерии са принудени да бъдат балансирани. Когато клъстерът на батерията с по-малко вътрешно съпротивление е напълно зареден или разреден, други клъстери батерии трябва да спрат да се зареждат и разреждат, причинявайки зареждане между клъстерите на батериите. Недоволството и невъзможността за разреждане на батерията ще причинят загуба на капацитет на батерията и повишаване на температурата, ще ускорят разпадането на батерията и ще намалят наличния капацитет на акумулаторната система. Освен това, поради малкото вътрешно съпротивление на батерията, дори ако разликата в напрежението между клъстерите поради несъответствие е само няколко волта, неравномерният токов поток между клъстерите ще бъде много голям. Както е показано в измерените данни на електроцентрала в таблицата по-долу, разликата в тока на зареждане достига 75A (отклонението достига 42% в сравнение с теоретичната средна стойност), а токът на отклонение ще доведе до презареждане и преразреждане в някои клъстери на батерии; Това значително ще повлияе на ефективността на зареждане и разреждане, живота на батерията и дори ще доведе до сериозни инциденти с безопасността.

2) Несъответствието на температурата причинява ускорена диференциация на единични клетки и съкратен живот

Температурата е най-критичният фактор, влияещ върху живота на съхранението на енергия. Когато вътрешната температура на системата за съхранение на енергия се повиши с 15°C, животът на системата ще бъде съкратен с повече от половината. Литиевите батерии генерират много топлина по време на процеса на зареждане и разреждане. Прекомерните температурни разлики в отделните клетки ще доведат до по-нататъшно увеличаване на вътрешното съпротивление, капацитета и т.н., което ще доведе до ускорена диференциация на единичните клетки, съкращава живота на цикъла на акумулаторната система и дори причинява опасности за безопасността.

Как да се справим с несъответствията на батериите за съхранение на енергия?

Несъответствието на батерията е основната причина за много проблеми в настоящите системи за съхранение на енергия. Въпреки че несъответствието на батерията е трудно да се изкорени поради химичните характеристики на батерията и влиянието на средата на приложение, възможно е да се интегрират цифрови технологии, технология за силова електроника и технология за съхранение на енергия и да се използва контролируемостта на технологията за силова електроника, за да се сведе до минимум въздействието на несъответствието на литиевите батерии, което може значително да увеличи наличния капацитет на системата за съхранение на енергия и да подобри безопасността на системата.

1) Технологията за активно изравняване Eitai следи напрежението и температурата на всяка отделна клетка в реално време, за да елиминира проблема с несъответствието на серийното свързване на батерията и да увеличи наличния капацитет на системата за съхранение на енергия с повече от 20% през целия й жизнен цикъл.

2) В електрическия дизайн на системата за съхранение на енергия Eitai всеки клъстер батерии се управлява индивидуално за зареждане и разреждане, а клъстерите на батериите не са свързани паралелно, което избягва проблема с циркулацията, причинен от паралелната връзка с постоянен ток и ефективно подобрява наличния капацитет на системата.

3) Точен контрол на температурата за удължаване на живота на системата за съхранение на енергия

Температурата на всяка отделна клетка се събира и следи в реално време. Чрез тристепенна CFD термична симулация и голямо количество експериментални данни, топлинният дизайн на акумулаторната система е оптимизиран, за да направи максималната температурна разлика на единичните клетки в акумулаторната система по-малка от 5°C, решавайки проблема с диференциацията на единичните клетки, причинена от непостоянна температура.