Akusüsteem on kogu energiasalvestussüsteemi tuum, mis koosneb sadadest või tuhandetest üksikutest rakkudest, mis on ühendatud järjestikku ja paralleelselt. Aku ebajärjekindlus viitab peamiselt selliste parameetrite ebajärjekindlusele nagu aku maht, sisemine takistus ja temperatuur. Kui vastuolulisi patareisid kasutatakse järjestikku ja paralleelselt, ilmnevad järgmised probleemid:

1) Olemasoleva võimsuse kaotus

Energiasalvestussüsteemis on üksikud elemendid ühendatud järjestikku ja paralleelselt, et moodustada akukarp, ning akukarbid on ühendatud järjestikku ja paralleelselt, et moodustada aku klaster. Mitu akuklastrit on otse ühendatud paralleelselt sama alalisvoolu siiniga. Aku ebajärjekindluse tõttu saadaoleva võimsuse kadumise põhjused hõlmavad ebajärjekindlat jadaühendust ja ebajärjekindlat paralleelühendust.

· Aku seeria ebajärjekindluse kadu

Tünni põhimõtte kohaselt sõltub akusüsteemi seeria võimsus väikseima võimsusega ühest rakust. Selliste vastuolude tõttu nagu erinevused üksikutes rakkudes ja temperatuuri erinevused, on iga üksiku raku olemasolev võimsus erinev. Väikese mahutavusega rakud täidetakse kõigepealt laadimisel ja tühjendamisel kõigepealt tühjaks, mis piirab akusüsteemi teiste üksikute elementide laadimisvõimsust. Tühjenemisvõimsus põhjustab akusüsteemi olemasoleva võimsuse vähenemise. Ilma tõhusa tasakaalustamiseta suureneb tööaja pikenedes ühe elemendi võimsuse sumbumine ja diferentseerumine, kiirendades veelgi akusüsteemi olemasoleva võimsuse vähenemist.

· Ebajärjekindlus akuklastri paralleelühenduse kadumine

Kui aku klastrid on paralleelselt ühendatud, tekib pärast laadimist ja tühjendamist ringluse nähtus. Iga akuklastri pinged on sunnitud olema tasakaalus. Kui väiksema sisetakistusega akuklaster on täielikult laetud või tühi, peavad teised akuklastrid laadimise ja tühjenemise lõpetama, põhjustades akuklastrite vahelise laadimise. Rahulolematus ja võimetus akut tühjendada põhjustavad aku mahutavuse kadu ja temperatuuri tõusu, kiirendavad aku lagunemist ja vähendavad akusüsteemi olemasolevat mahtu. Lisaks on aku väikese sisetakistuse tõttu, isegi kui klastrite vaheline pinge erinevus ebajärjekindluse tõttu on vaid paar volti, on klastrite vaheline ebaühtlane vool väga suur. Nagu on näidatud allolevas tabelis elektrijaama mõõdetud andmetes, ulatub laadimisvoolu erinevus 75A-ni ( Kõrvalekalle ulatub teoreetilise keskmise väärtusega võrreldes 42% -ni) ja kõrvalekaldevool põhjustab mõnes akuklastris ülelaadimist ja ülelaadimist; See mõjutab oluliselt laadimise ja tühjenemise tõhusust, aku kasutusaega ja põhjustab isegi tõsiseid ohutusõnnetusi.

2) Temperatuuri ebajärjekindlus põhjustab üksikute rakkude kiirenenud diferentseerumist ja lühenenud eluiga

Temperatuur on kõige kriitilisem tegur, mis mõjutab energia salvestamise eluiga. Kui energiasalvestussüsteemi sisetemperatuur tõuseb 15 °C võrra, lüheneb süsteemi eluiga rohkem kui poole võrra. Liitiumakud tekitavad laadimise ja tühjendamise ajal palju soojust. Liigsed temperatuurierinevused üksikutes rakkudes põhjustavad sisetakistuse, võimsuse jms edasist suurenemist, mis viib üksikute rakkude kiirenenud diferentseerumiseni, lühendab akusüsteemi tsükli eluiga ja põhjustab isegi ohutusriske.

Kuidas tulla toime energiasalvestusaku vastuoludega?

Akude ebajärjekindlus on praeguste energiasalvestussüsteemide paljude probleemide algpõhjus. Kuigi aku ebajärjekindlust on aku keemiliste omaduste ja rakenduskeskkonna mõju tõttu raske kõrvaldada, on võimalik integreerida digitaaltehnoloogiat, jõuelektroonika tehnoloogiat ja energiasalvestustehnoloogiat ning kasutada jõuelektroonika tehnoloogia juhitavust, et minimeerida liitiumaku vastuolu mõju, mis võib oluliselt suurendada energiasalvestussüsteemi olemasolevat võimsust ja parandada süsteemi ohutust.

1) Eitai aktiivne tasandustehnoloogia jälgib reaalajas iga üksiku elemendi pinget ja temperatuuri, et kõrvaldada aku jadaühenduse ebajärjekindluse probleem ja suurendada energiasalvestussüsteemi olemasolevat võimsust kogu selle elutsükli jooksul rohkem kui 20%.

2) Eitai energiasalvestussüsteemi elektrilises disainis hallatakse iga akuklastrit laadimiseks ja tühjendamiseks eraldi ning akuklastreid ei ühendata paralleelselt, mis väldib alalisvoolu paralleelühendusest põhjustatud tsirkulatsiooniprobleemi ja parandab tõhusalt süsteemi olemasolevat võimsust.

3) Täpne temperatuuri reguleerimine energiasalvestussüsteemi eluea pikendamiseks

Iga üksiku raku temperatuur kogutakse ja jälgitakse reaalajas. Kolmeastmelise CFD termilise simulatsiooni ja suure hulga eksperimentaalsete andmete abil optimeeritakse akusüsteemi termiline disain nii, et akusüsteemi üksikute elementide maksimaalne temperatuuride erinevus oleks alla 5 °C, lahendades ebaühtlasest temperatuurist põhjustatud ühe elemendi diferentseerumise probleemi.