Sistemul de baterii este nucleul întregului sistem de stocare a energiei, care este compus din sute sau mii de celule unice conectate în serie și în paralel. Inconsecvența bateriei se referă în principal la inconsecvența parametrilor precum capacitatea bateriei, rezistența internă și temperatura. Când bateriile inconsecvente sunt utilizate în serie și în paralel, vor apărea următoarele probleme:

1) Pierderea capacității disponibile

În sistemul de stocare a energiei, celulele individuale sunt conectate în serie și paralel pentru a forma o cutie de baterii, iar cutiile de baterii sunt conectate în serie și paralel pentru a forma un grup de baterii. Mai multe grupuri de baterii sunt conectate direct în paralel la aceeași bară de curent continuu. Motivele pierderii capacității disponibile din cauza inconsecvenței bateriei includ conexiunea în serie inconsecventă și conexiunea paralelă inconsecventă.

· Pierderea inconsecvenței seriei de baterii

Conform principiului butoiului, capacitatea de serie a sistemului de baterii depinde de celula unică cu cea mai mică capacitate. Din cauza inconsecvențelor, cum ar fi diferențele dintre celulele individuale și diferențele de temperatură, capacitatea disponibilă a fiecărei celule individuale este diferită. Celulele cu capacitate mică sunt umplute mai întâi la încărcare și goale mai întâi la descărcare, ceea ce restricționează capacitatea de încărcare a altor celule individuale din sistemul de baterii. Capacitatea de descărcare determină scăderea capacității disponibile a sistemului de baterii. Fără o gestionare eficientă a echilibrării, pe măsură ce timpul de funcționare crește, atenuarea și diferențierea capacității unei singure celule va crește, accelerând și mai mult scăderea capacității disponibile a sistemului de baterii.

· Pierderea inconsecvenței conexiunii paralele a clusterului de baterii

Când clusterele de baterii sunt conectate direct în paralel, va apărea un fenomen de circulație după încărcare și descărcare. Tensiunile fiecărui grup de baterii sunt forțate să fie echilibrate. Când clusterul de baterii cu rezistență internă mai mică este complet încărcat sau descărcat, alte grupuri de baterii trebuie să oprească încărcarea și descărcarea, provocând încărcarea între clusterele de baterii. Nemulțumirea și incapacitatea de a descărca bateria vor provoca pierderea capacității bateriei și creșterea temperaturii, vor accelera degradarea bateriei și vor reduce capacitatea disponibilă a sistemului de baterii. În plus, datorită rezistenței interne mici a bateriei, chiar dacă diferența de tensiune dintre clustere din cauza inconsecvenței este de doar câțiva volți, fluxul inegal de curent între clustere va fi foarte mare. După cum se arată în datele măsurate ale unei centrale electrice din tabelul de mai jos, diferența de curent de încărcare ajunge la 75A (abaterea ajunge la 42% față de valoarea medie teoretică), iar curentul de abatere va provoca supraîncărcare și supradescărcare în unele grupuri de baterii; Va afecta foarte mult eficiența încărcării și descărcării, durata de viață a bateriei și chiar va duce la accidente grave de siguranță.

2) Inconsecvența temperaturii determină diferențierea accelerată a celulelor individuale și scurtarea duratei de viață

Temperatura este cel mai critic factor care afectează durata de viață a stocării energiei. Când temperatura internă a sistemului de stocare a energiei crește cu 15°C, durata de viață a sistemului va fi scurtată cu mai mult de jumătate. Bateriile cu litiu generează multă căldură în timpul procesului de încărcare și descărcare. Diferențele excesive de temperatură în celulele individuale vor provoca creșteri suplimentare ale rezistenței interne, capacității etc., ceea ce duce la diferențierea accelerată a celulelor individuale, scurtând durata de viață a sistemului de baterii și chiar provocând pericole de siguranță.

Cum să faci față inconsecvențelor bateriilor de stocare a energiei?

Inconsecvența bateriei este cauza principală a multor probleme în sistemele actuale de stocare a energiei. Deși inconsecvența bateriei este dificil de eradicat din cauza caracteristicilor chimice ale bateriei și a influenței mediului de aplicare, este posibil să se integreze tehnologia digitală, tehnologia electronicii de putere și tehnologia de stocare a energiei și să se utilizeze controlabilitatea tehnologiei electronice de putere pentru a minimiza impactul inconsecvenței bateriei cu litiu, ceea ce poate crește considerabil capacitatea disponibilă a sistemului de stocare a energiei și poate îmbunătăți siguranța sistemului.

1) Tehnologia de egalizare activă Eitai monitorizează tensiunea și temperatura fiecărei celule în timp real pentru a elimina problema inconsecvenței conexiunii în serie a bateriei și pentru a crește capacitatea disponibilă a sistemului de stocare a energiei cu peste 20% pe tot parcursul ciclului său de viață.

2) În proiectarea electrică a sistemului de stocare a energiei Eitai, fiecare grup de baterii este gestionat individual pentru încărcare și descărcare, iar clusterele de baterii nu sunt conectate în paralel, ceea ce evită problema de circulație cauzată de conexiunea paralelă DC și îmbunătățește eficient capacitatea disponibilă a sistemului.

3) Control precis al temperaturii pentru a prelungi durata de viață a sistemului de stocare a energiei

Temperatura fiecărei celule individuale este colectată și monitorizată în timp real. Prin simularea termică CFD pe trei niveluri și o cantitate mare de date experimentale, designul termic al sistemului de baterii este optimizat pentru a face diferența maximă de temperatură a celulelor individuale din sistemul de baterii mai mică de 5°C, rezolvând problema diferențierii unei singure celule cauzată de temperatura inconsecventă.