Akkujärjestelmä on koko energian varastointijärjestelmän ydin, joka koostuu sadoista tai tuhansista yksittäisistä kennoista, jotka on kytketty sarjaan ja rinnakkain. Akun epäjohdonmukaisuus viittaa pääasiassa parametrien, kuten akun kapasiteetin, sisäisen vastuksen ja lämpötilan, epäjohdonmukaisuuteen. Kun epäjohdonmukaisia paristoja käytetään sarjassa ja rinnakkain, ilmenee seuraavia ongelmia:

1) Käytettävissä olevan kapasiteetin menetys

Energian varastointijärjestelmässä yksittäiset kennot on kytketty sarjaan ja rinnakkain akkukotelon muodostamiseksi, ja akkulaatikot on kytketty sarjaan ja rinnakkain akkuklusterin muodostamiseksi. Useita akkuklustereita on kytketty suoraan rinnakkain saman DC-virtakiskon kanssa. Syitä akun epäjohdonmukaisuudesta johtuvaan käytettävissä olevan kapasiteetin menetykseen ovat epäjohdonmukainen sarjaliitäntä ja epäjohdonmukainen rinnakkaisliitäntä.

· Akkusarjan epäjohdonmukaisuuden menetys

Tynnyriperiaatteen mukaan akkujärjestelmän sarjakapasiteetti riippuu yhdestä kennosta, jolla on pienin kapasiteetti. Epäjohdonmukaisuuksien, kuten yksittäisten solujen erojen ja lämpötilaerojen, vuoksi kunkin yksittäisen solun käytettävissä oleva kapasiteetti on erilainen. Pienen kapasiteetin kennot täytetään ensin latauksen yhteydessä ja tyhjennetään ensin purkamisen yhteydessä, mikä rajoittaa akkujärjestelmän muiden yksittäisten kennojen latauskapasiteettia. Purkauskapasiteetti aiheuttaa akkujärjestelmän käytettävissä olevan kapasiteetin vähenemisen. Ilman tehokasta tasapainonhallintaa käyttöajan pidentyessä yksikennokapasiteetin vaimennus ja erilaistuminen lisääntyvät, mikä nopeuttaa entisestään akkujärjestelmän käytettävissä olevan kapasiteetin vähenemistä.

· Akkuklusterin rinnakkaisliitännän epäjohdonmukaisuus

Kun akkuklusterit kytketään suoraan rinnakkain, kiertoilmiö tapahtuu lataamisen ja purkamisen jälkeen. Kunkin akkuklusterin jännitteet on pakko tasapainottaa. Kun akkuryhmä, jolla on pienempi sisäinen vastus, on ladattu täyteen tai purkautunut, muiden akkuryhmien on lopetettava lataaminen ja purkaminen, mikä aiheuttaa akkujen välisen klusterin latauksen. Tyytymättömyys ja kyvyttömyys purkaa akkua aiheuttavat akun kapasiteetin menetyksen ja lämpötilan nousun, nopeuttavat akun hajoamista ja vähentävät akkujärjestelmän käytettävissä olevaa kapasiteettia. Lisäksi akun pienen sisäisen vastuksen vuoksi, vaikka epäjohdonmukaisuudesta johtuva jännite-ero klustereiden välillä on vain muutama voltti, klustereiden välinen epätasainen virtavirta on erittäin suuri. Kuten alla olevassa taulukossa olevissa voimalaitoksen mitatuissa tiedoissa on esitetty, latausvirran ero saavuttaa 75A ( Poikkeama saavuttaa 42% teoreettiseen keskiarvoon verrattuna), ja poikkeamavirta aiheuttaa ylilatausta ja ylipurkautumista joissakin akkuklustereissa; Se vaikuttaa suuresti lataus- ja purkaustehokkuuteen, akun käyttöikään ja johtaa jopa vakaviin turvallisuusonnettomuuksiin.

2) Lämpötilan epäjohdonmukaisuus aiheuttaa yksittäisten solujen nopeutettua erilaistumista ja lyhentää käyttöikää

Lämpötila on kriittisin tekijä, joka vaikuttaa energian varastoinnin käyttöikään. Kun energiavaraston sisälämpötila nousee 15 °C, järjestelmän käyttöikä lyhenee yli puolella. Litiumparistot tuottavat paljon lämpöä lataus- ja purkausprosessin aikana. Yksittäisten kennojen liialliset lämpötilaerot lisäävät edelleen sisäistä vastusta, kapasiteettia jne., Mikä johtaa yksittäisten kennojen nopeutettuun erilaistumiseen, lyhentää akkujärjestelmän käyttöikää ja aiheuttaa jopa turvallisuusriskejä.

Kuinka käsitellä energian varastoinnin akun epäjohdonmukaisuuksia?

Akun epäjohdonmukaisuus on perimmäinen syy moniin ongelmiin nykyisissä energian varastointijärjestelmissä. Vaikka akun epäjohdonmukaisuutta on vaikea poistaa akun kemiallisten ominaisuuksien ja sovellusympäristön vaikutuksen vuoksi, on mahdollista integroida digitaalitekniikka, tehoelektroniikkatekniikka ja energian varastointitekniikka ja käyttää tehoelektroniikkatekniikan hallittavuutta litiumparistojen epäjohdonmukaisuuden vaikutusten minimoimiseksi, mikä voi lisätä huomattavasti energian varastointijärjestelmän käytettävissä olevaa kapasiteettia ja parantaa järjestelmän turvallisuutta.

1) Eitai-aktiivinen tasaustekniikka valvoo kunkin yksittäisen kennon jännitettä ja lämpötilaa reaaliajassa akkusarjan kytkennän epäjohdonmukaisuusongelman poistamiseksi ja energian varastointijärjestelmän käytettävissä olevan kapasiteetin lisäämiseksi yli 20% koko sen elinkaaren ajan.

2) Eitai-energian varastointijärjestelmän sähkösuunnittelussa kutakin akkuklusteria hallitaan erikseen lataamista ja purkamista varten, eikä akkuklustereita ole kytketty rinnakkain, mikä välttää DC-rinnakkaisliitännän aiheuttaman kierto-ongelman ja parantaa tehokkaasti järjestelmän käytettävissä olevaa kapasiteettia.

3) Tarkka lämpötilan säätö energian varastointijärjestelmän käyttöiän pidentämiseksi

Kunkin yksittäisen kennon lämpötila kerätään ja sitä seurataan reaaliajassa. Kolmitasoisen CFD-lämpösimulaation ja suuren määrän kokeellisen datan avulla akkujärjestelmän lämpösuunnittelu on optimoitu tekemään akkujärjestelmän yksittäisten kennojen suurin lämpötilaero alle 5 ° C, mikä ratkaisee epätasaisen lämpötilan aiheuttaman yhden kennon erilaistumisen ongelman.