Batterisystemet er kernen i hele energilagringssystemet, som er sammensat af hundredvis eller tusindvis af enkeltceller, der er forbundet i serie og parallelt. Batteriinkonsistens refererer hovedsageligt til inkonsistensen af parametre såsom batterikapacitet, intern modstand og temperatur. Når inkonsekvente batterier bruges i serie og parallelt, vil følgende problemer opstå:

1) Tab af ledig kapacitet

I energilagringssystemet er enkeltceller forbundet i serie og parallelt for at danne en batteriboks, og batteribokse er forbundet i serie og parallelt for at danne en batteriklynge. Flere batteriklynger er direkte forbundet parallelt med den samme DC-samleskinne. Årsagerne til tabet af tilgængelig kapacitet på grund af batteriinkonsekvens omfatter inkonsekvent serieforbindelse og inkonsekvent parallelforbindelse.

· Tab af uoverensstemmelse i batteriserien

I henhold til tøndeprincippet afhænger batterisystemets seriekapacitet af den enkelte celle med den mindste kapacitet. På grund af uoverensstemmelser såsom forskelle i de enkelte celler selv og temperaturforskelle er den tilgængelige kapacitet for hver enkelt celle forskellig. Celler med lille kapacitet fyldes først ved opladning og tømmes først ved afladning, hvilket begrænser opladningskapaciteten for andre individuelle celler i batterisystemet. Afladningskapaciteten får batterisystemets tilgængelige kapacitet til at falde. Uden effektiv balanceringsstyring, når driftstiden øges, vil dæmpningen og differentieringen af enkeltcellekapaciteten stige, hvilket yderligere accelererer faldet i batterisystemets tilgængelige kapacitet.

· Inkonsekvens tab af batteriklynge parallelforbindelse

Når batteriklynger er direkte forbundet parallelt, vil der opstå et cirkulationsfænomen efter opladning og afladning. Spændingerne i hver batteriklynge er tvunget til at blive afbalanceret. Når batteriklyngen med mindre intern modstand er fuldt opladet eller afladet, skal andre batteriklynger stoppe opladning og afladning, hvilket forårsager opladning mellem batteriklynger. Utilfredshed og manglende evne til at aflade batteriet vil forårsage tab af batterikapacitet og temperaturstigning, fremskynde batteriforfald og reducere batterisystemets tilgængelige kapacitet. På grund af batteriets lille interne modstand vil den ujævne strømstrøm mellem klynger desuden være meget stor, selvom spændingsforskellen mellem klynger på grund af uoverensstemmelse kun er nogle få volt. Som vist i de målte data for et kraftværk i nedenstående tabel når forskellen i ladestrøm 75A (afvigelsen når 42 % sammenlignet med den teoretiske gennemsnitsværdi), og afvigelsesstrømmen vil forårsage overopladning og overafladning i nogle batteriklynger; Det vil i høj grad påvirke opladnings- og afladningseffektiviteten, batteriets levetid og endda føre til alvorlige sikkerhedsulykker.

2) Temperaturinkonsistens forårsager accelereret differentiering af enkeltceller og forkortet levetid

Temperatur er den mest kritiske faktor, der påvirker energilagringens levetid. Når den interne temperatur i energilagringssystemet stiger med 15 °C, forkortes systemets levetid med mere end halvdelen. Lithium-batterier genererer meget varme under opladnings- og afladningsprocessen. For store temperaturforskelle i enkeltceller vil forårsage yderligere stigninger i intern modstand, kapacitet osv., hvilket fører til accelereret differentiering af enkeltceller, forkorter batterisystemets levetid og endda forårsager sikkerhedsrisici.

Hvordan håndteres uoverensstemmelser i energilagringsbatteriet?

Batteriinkonsistens er årsagen til mange problemer i nuværende energilagringssystemer. Selvom batteriinkonsistens er svær at udrydde på grund af batteriets kemiske egenskaber og påvirkningen af applikationsmiljøet, er det muligt at integrere digital teknologi, effektelektronikteknologi og energilagringsteknologi og bruge kontrollerbarheden af effektelektronikteknologi til at minimere virkningen af lithiumbatteriinkonsistens, hvilket i høj grad kan øge den tilgængelige kapacitet af energilagringssystemet og forbedre systemsikkerheden.

1) Eitai aktiv udligningsteknologi overvåger spændingen og temperaturen for hver enkelt celle i realtid for at eliminere inkonsekvensproblemet med batteriserieforbindelse og øge den tilgængelige kapacitet af energilagringssystemet med mere end 20% gennem hele dets livscyklus.

2) I det elektriske design af Eitai energilagringssystem styres hver batteriklynge individuelt til opladning og afladning, og batteriklyngerne er ikke forbundet parallelt, hvilket undgår cirkulationsproblemet forårsaget af DC-parallelforbindelse og effektivt forbedrer systemets tilgængelige kapacitet.

3) Nøjagtig temperaturkontrol for at forlænge energilagringssystemets levetid

Temperaturen på hver enkelt celle indsamles og overvåges i realtid. Gennem tre-niveau CFD termisk simulering og en stor mængde eksperimentelle data optimeres det termiske design af batterisystemet til at gøre den maksimale temperaturforskel for de enkelte celler i batterisystemet mindre end 5 °C, hvilket løser problemet med enkeltcelledifferentiering forårsaget af inkonsekvent temperatur.