Batériový systém je jadrom celého systému skladovania energie, ktorý sa skladá zo stoviek alebo tisícov jednotlivých článkov zapojených do série a paralelne. Nekonzistentnosť batérie sa týka najmä nekonzistentnosti parametrov, ako je kapacita batérie, vnútorný odpor a teplota. Pri sériovom a paralelnom použití nekonzistentných batérií sa vyskytnú nasledujúce problémy:

1) Strata dostupnej kapacity

V systéme skladovania energie sú jednotlivé články zapojené do série a paralelne, aby vytvorili batériový box, a batériové boxy sú zapojené do série a paralelne, aby vytvorili klaster batérií. Viaceré klastre batérií sú priamo paralelne pripojené k rovnakej prípojnici jednosmerného prúdu. Dôvody straty dostupnej kapacity v dôsledku nekonzistentnosti batérie zahŕňajú nekonzistentné sériové pripojenie a nekonzistentné paralelné pripojenie.

· Strata nekonzistencie série batérií

Podľa princípu suda závisí sériová kapacita batériového systému od jedného článku s najmenšou kapacitou. V dôsledku nezrovnalostí, ako sú rozdiely v samotných jednotlivých bunkách a teplotné rozdiely, je dostupná kapacita každej jednotlivej bunky odlišná. Články s malou kapacitou sa naplnia najskôr pri nabíjaní a pri vybíjaní sa vyprázdňujú, čo obmedzuje nabíjaciu kapacitu ostatných jednotlivých článkov v batériovom systéme. Kapacita vybíjania spôsobuje zníženie dostupnej kapacity batériového systému. Bez efektívneho riadenia vyvažovania sa s predĺžením prevádzkového času zvýši útlm a diferenciácia kapacity jedného článku, čím sa ďalej urýchli pokles dostupnej kapacity batériového systému.

· Nekonzistentná strata paralelného pripojenia klastra batérie

Keď sú zhluky batérií priamo zapojené paralelne, po nabití a vybití dôjde k cirkulačnému javu. Napätie každého batériového klastra je nútené byť vyvážené. Keď je zhluk batérií s menším vnútorným odporom úplne nabitý alebo vybitý, ostatné skupiny batérií sa musia prestať nabíjať a vybíjať, čo spôsobí nabíjanie medzi batériami. Nespokojnosť a neschopnosť vybiť batériu spôsobí stratu kapacity batérie a zvýšenie teploty, urýchli rozpad batérie a zníži dostupnú kapacitu batériového systému. Navyše, kvôli malému vnútornému odporu batérie, aj keď je rozdiel napätia medzi klastrami v dôsledku nekonzistencie iba niekoľko voltov, bude nerovnomerný tok prúdu medzi klastrami veľmi veľký. Ako je uvedené v nameraných údajoch elektrárne v tabuľke nižšie, rozdiel v nabíjacom prúde dosahuje 75 A (odchýlka dosahuje 42 % v porovnaní s teoretickou priemernou hodnotou) a odchýlkový prúd spôsobí prebitie a nadmerné vybitie v niektorých zhlukoch batérií; výrazne to ovplyvní účinnosť nabíjania a vybíjania, životnosť batérie a dokonca povedie k vážnym bezpečnostným nehodám.

2) Teplotná nekonzistencia spôsobuje zrýchlenú diferenciáciu jednotlivých buniek a skrátenie životnosti

Teplota je najdôležitejším faktorom ovplyvňujúcim životnosť skladovania energie. Keď vnútorná teplota systému skladovania energie stúpne o 15 °C, životnosť systému sa skráti o viac ako polovicu. Lítiové batérie generujú počas procesu nabíjania a vybíjania veľa tepla. Nadmerné teplotné rozdiely v jednotlivých článkoch spôsobia ďalšie zvýšenie vnútorného odporu, kapacity atď., čo povedie k zrýchlenej diferenciácii jednotlivých článkov, skráteniu životnosti batériového systému a dokonca k ohrozeniu bezpečnosti.

Ako sa vysporiadať s nezrovnalosťami v batériách pre ukladanie energie?

Nekonzistentnosť batérie je hlavnou príčinou mnohých problémov v súčasných systémoch skladovania energie. Aj keď je ťažké odstrániť nekonzistenciu batérie kvôli chemickým vlastnostiam batérie a vplyvu aplikačného prostredia, je možné integrovať digitálnu technológiu, technológiu výkonovej elektroniky a technológiu skladovania energie a využiť ovládateľnosť technológie výkonovej elektroniky na minimalizáciu vplyvu nekonzistencie lítiovej batérie, čo môže výrazne zvýšiť dostupnú kapacitu systému skladovania energie a zlepšiť bezpečnosť systému.

1) Technológia aktívneho vyrovnávania Eitai monitoruje napätie a teplotu každého jednotlivého článku v reálnom čase, aby sa odstránil problém nekonzistencie sériového pripojenia batérie a zvýšila sa dostupná kapacita systému skladovania energie o viac ako 20 % počas jeho životného cyklu.

2) V elektrickom dizajne systému skladovania energie Eitai je každý batériový klaster riadený individuálne na nabíjanie a vybíjanie a klastre batérií nie sú zapojené paralelne, čím sa zabráni problémom s cirkuláciou spôsobeným paralelným pripojením jednosmerným prúdom a účinne sa zvyšuje dostupná kapacita systému.

3) Presná regulácia teploty na predĺženie životnosti systému skladovania energie

Teplota každej jednej bunky sa zhromažďuje a monitoruje v reálnom čase. Prostredníctvom trojúrovňovej CFD tepelnej simulácie a veľkého množstva experimentálnych údajov je tepelný dizajn batériového systému optimalizovaný tak, aby bol maximálny teplotný rozdiel jednotlivých článkov v batériovom systéme menší ako 5 °C, čím sa rieši problém diferenciácie jednotlivých článkov spôsobenej nekonzistentnou teplotou.