Bateriový systém je jádrem celého systému skladování energie, který se skládá ze stovek nebo tisíců jednotlivých článků zapojených do série a paralelně. Nekonzistence baterie se týká především nekonzistence parametrů, jako je kapacita baterie, vnitřní odpor a teplota. Při sériovém a paralelním použití nekonzistentních baterií dojde k následujícím problémům:

1) Ztráta dostupné kapacity

V systému skladování energie jsou jednotlivé články zapojeny do série a paralelně, aby vytvořily bateriový box, a bateriové boxy jsou zapojeny sériově a paralelně, aby vytvořily bateriový cluster. Více bateriových clusterů je přímo paralelně připojeno ke stejné stejnosměrné sběrnici. Mezi důvody ztráty dostupné kapacity v důsledku nekonzistence baterie patří nekonzistentní sériové zapojení a nekonzistentní paralelní zapojení.

· Ztráta nekonzistence řady baterií

Podle principu hlavně závisí sériová kapacita bateriového systému na jediném článku s nejmenší kapacitou. Kvůli nesrovnalostem, jako jsou rozdíly v samotných jednotlivých článcích a teplotní rozdíly, je dostupná kapacita každého jednotlivého článku odlišná. Články s malou kapacitou se při nabíjení plní jako první a při vybíjení se vyprazdňují jako první, což omezuje nabíjecí kapacitu ostatních jednotlivých článků v bateriovém systému. Vybíjecí kapacita způsobuje snížení dostupné kapacity bateriového systému. Bez efektivního řízení vyvažování se s prodlužující se provozní dobou zvýší útlum a diferenciace kapacity jednotlivých článků, což dále urychlí pokles dostupné kapacity bateriového systému.

· Nekonzistence, ztráta paralelního připojení bateriového clusteru

Když jsou bateriové clustery přímo zapojeny paralelně, dojde po nabíjení a vybití k cirkulačnímu jevu. Napětí každého bateriového clusteru je nuceno být vyváženo. Když je bateriový cluster s menším vnitřním odporem plně nabitý nebo vybitý, ostatní bateriové clustery musí přestat nabíjet a vybíjet, což způsobí nabíjení mezi bateriovými clustery. Nespokojenost a neschopnost vybít baterii způsobí ztrátu kapacity baterie a zvýšení teploty, urychlí rozpad baterie a sníží dostupnou kapacitu bateriového systému. Kromě toho, kvůli malému vnitřnímu odporu baterie, i když je rozdíl napětí mezi klastry v důsledku nekonzistence jen několik voltů, bude nerovnoměrný tok proudu mezi klastry velmi velký. Jak je uvedeno v naměřených datech elektrárny v tabulce níže, rozdíl v nabíjecím proudu dosahuje 75A (odchylka dosahuje 42 % ve srovnání s teoretickou průměrnou hodnotou) a odchylkový proud způsobí přebití a přebití v některých bateriových klastrech; Výrazně to ovlivní účinnost nabíjení a vybíjení, životnost baterie a dokonce povede k vážným bezpečnostním nehodám.

2) Teplotní nekonzistence způsobuje zrychlenou diferenciaci jednotlivých buněk a zkrácení životnosti

Teplota je nejkritičtějším faktorem ovlivňujícím životnost úložiště energie. Když vnitřní teplota systému skladování energie stoupne o 15 °C, životnost systému se zkrátí o více než polovinu. Lithiové baterie generují během procesu nabíjení a vybíjení velké množství tepla. Nadměrné teplotní rozdíly v jednotlivých článcích způsobí další zvýšení vnitřního odporu, kapacity atd., což povede ke zrychlené diferenciaci jednotlivých článků, zkrácení životnosti bateriového systému a dokonce způsobí bezpečnostní rizika.

Jak se vypořádat s nekonzistencí baterií akumulátorů energie?

Nekonzistence baterie je hlavní příčinou mnoha problémů v současných systémech skladování energie. Přestože je nekonzistenci baterie obtížné vymýtit kvůli chemickým vlastnostem baterie a vlivu aplikačního prostředí, je možné integrovat digitální technologii, technologii výkonové elektroniky a technologii skladování energie a využít ovladatelnost technologie výkonové elektroniky k minimalizaci dopadu nekonzistence lithiové baterie, což může výrazně zvýšit dostupnou kapacitu systému skladování energie a zlepšit bezpečnost systému.

1) Technologie aktivní ekvalizace Eitai monitoruje napětí a teplotu každého jednotlivého článku v reálném čase, aby se odstranil problém nekonzistence sériového připojení baterie a zvýšila se dostupná kapacita systému skladování energie o více než 20 % během jeho životního cyklu.

2) V elektrické konstrukci systému skladování energie Eitai je každý bateriový cluster spravován individuálně pro nabíjení a vybíjení a bateriové clustery nejsou zapojeny paralelně, což zabraňuje problému s cirkulací způsobenému stejnosměrným paralelním připojením a účinně zlepšuje dostupnou kapacitu systému.

3) Přesná regulace teploty pro prodloužení životnosti systému skladování energie

Teplota každého jednotlivého článku je shromažďována a monitorována v reálném čase. Prostřednictvím tříúrovňové tepelné simulace CFD a velkého množství experimentálních dat je tepelný návrh bateriového systému optimalizován tak, aby maximální teplotní rozdíl jednotlivých článků v bateriovém systému byl menší než 5 °C, což řeší problém diferenciace jednotlivých článků způsobený nekonzistentní teplotou.