Baterijski sistem je jezgro čitavog sistema za skladištenje energije, koji se sastoji od stotina ili hiljada pojedinačnih ćelija povezanih serijski i paralelno. Nedoslednost baterije uglavnom se odnosi na nedoslednost parametara kao što su kapacitet baterije, unutrašnji otpor i temperatura. Kada se nekonzistentne baterije koriste serijski i paralelno, pojavit će se sledeći problemi:

1) Gubitak raspoloživih kapaciteta

U sistemu za skladištenje energije, pojedinačne ćelije su povezane u seriju i paralelno da formiraju kutiju za baterije, a kutije za baterije su povezane u seriji i paralelno da formiraju klaster baterija. Višestruki klasteri baterija su direktno povezani paralelno sa istom DC sabirnicom. Razlozi za gubitak raspoloživog kapaciteta zbog nedoslednosti baterije uključuju nedoslednu serijsku vezu i nedoslednu paralelnu vezu.

· Baterija serija nedoslednost gubitak

Prema principu barela, serijski kapacitet baterijskog sistema zavisi od jedne ćelije sa najmanjim kapacitetom. Zbog nedoslednosti kao što su razlike u pojedinačnim ćelijama i temperaturne razlike, raspoloživi kapacitet svake pojedinačne ćelije je različit. Ćelije malog kapaciteta se prvo pune prilikom punjenja i prvo prazne prilikom pražnjenja, što ograničava kapacitet punjenja drugih pojedinačnih ćelija u baterijskom sistemu. Kapacitet pražnjenja dovodi do smanjenja raspoloživog kapaciteta sistema baterija. Bez efikasnog upravljanja balansiranjem, kako se vreme rada povećava, prigušenje i diferencijacija kapaciteta jedne ćelije će se povećati, dodatno ubrzavajući smanjenje raspoloživog kapaciteta sistema baterija.

· Nedoslednost gubitak paralelne veze klastera baterije

Kada su klasteri baterija direktno povezani paralelno, pojava cirkulacije će se pojaviti nakon punjenja i pražnjenja. Naponi svakog klastera baterija su primorani da budu uravnoteženi. Kada je klaster baterija sa manjim unutrašnjim otporom potpuno napunjen ili ispražnjen, drugi klasteri baterija moraju prestati da se pune i prazne, uzrokujući punjenje između baterija. Nezadovoljstvo i nemogućnost pražnjenja baterije će prouzrokovati gubitak kapaciteta baterije i porast temperature, ubrzati propadanje baterije i smanjiti raspoloživi kapacitet baterijskog sistema. Pored toga, zbog malog unutrašnjeg otpora baterije, čak i ako je razlika napona između klastera zbog nedoslednosti samo nekoliko volti, neravnomeran protok struje između klastera će biti veoma velik. Kao što je prikazano u izmerenim podacima elektrane u tabeli ispod, razlika u struji punjenja dostiže 75A ( Odstupanje dostiže 42% u poređenju sa teoretskom prosečnom vrednošću), a struja odstupanja će izazvati preopterećenje i prekomerno pražnjenje u nekim klasterima baterija; To će u velikoj meri uticati na efikasnost punjenja i pražnjenja, trajanje baterije, pa čak i dovesti do ozbiljnih bezbednosnih nesreća.

2) Temperaturna nedoslednost uzrokuje ubrzanu diferencijaciju pojedinačnih ćelija i skraćeni životni vek

Temperatura je najkritičniji faktor koji utiče na životni vek skladištenja energije. Kada unutrašnja temperatura sistema za skladištenje energije poraste za 15 ° C, životni vek sistema će se skratiti za više od polovine. Litijumske baterije stvaraju mnogo toplote tokom procesa punjenja i pražnjenja. Prekomerne temperaturne razlike u pojedinačnim ćelijama će izazvati dalje povećanje unutrašnjeg otpora, kapaciteta, itd, što dovodi do ubrzane diferencijacije pojedinačnih ćelija, skraćivanje životnog veka sistema baterija, pa čak i izaziva opasnosti po bezbednost.

Kako se nositi sa nedoslednostima u baterijama za skladištenje energije?

Nedoslednost baterije je osnovni uzrok mnogih problema u trenutnim sistemima za skladištenje energije. Iako je nedoslednost baterije teško iskoreniti zbog hemijskih karakteristika baterije i uticaja okruženja aplikacije, moguće je integrisati digitalnu tehnologiju, tehnologiju energetske elektronike i tehnologiju skladištenja energije, i koristiti upravljivost tehnologije energetske elektronike kako bi se smanjio uticaj nedoslednosti litijumske baterije, što može u velikoj meri povećati raspoloživi kapacitet sistema za skladištenje energije i poboljšati bezbednost sistema.

1) Eitai tehnologija aktivnog izjednačavanja prati napon i temperaturu svake ćelije u realnom vremenu kako bi se eliminisao problem nedoslednosti serijskog povezivanja baterija i povećao raspoloživi kapacitet sistema za skladištenje energije za više od 20% tokom svog životnog ciklusa.

2) U električnom dizajnu Eitai sistema za skladištenje energije, svaki klaster baterija se upravlja pojedinačno za punjenje i pražnjenje, a klasteri baterija nisu paralelno povezani, čime se izbegava problem cirkulacije izazvan DC paralelnim povezivanjem i efikasno poboljšava raspoloživi kapacitet sistema.

3) Tačna kontrola temperature kako bi se produžio životni vek sistema za skladištenje energije

Temperatura svake pojedinačne ćelije se prikuplja i prati u realnom vremenu. Kroz troslojnu CFD termičku simulaciju i veliku količinu eksperimentalnih podataka, termički dizajn baterijskog sistema je optimizovan tako da maksimalna temperaturna razlika pojedinačnih ćelija u baterijskom sistemu bude manja od 5 ° C, rešavajući problem diferencijacije jedne ćelije uzrokovane nekonzistentnom temperaturom.