Pil sistemi, seri ve paralel olarak bağlanmış yüzlerce veya binlerce tek hücreden oluşan tüm enerji depolama sisteminin çekirdeğidir. Pil tutarsızlığı esas olarak pil kapasitesi, iç direnç ve sıcaklık gibi parametrelerin tutarsızlığını ifade eder. Tutarsız piller seri ve paralel olarak kullanıldığında aşağıdaki sorunlar ortaya çıkar:

1) Mevcut kapasite kaybı

Enerji depolama sisteminde, tek hücreler bir pil kutusu oluşturmak için seri ve paralel bağlanır ve pil kutuları bir pil kümesi oluşturmak için seri ve paralel olarak bağlanır. Birden fazla akü kümesi aynı DC baraya paralel olarak doğrudan bağlanır. Pil tutarsızlığı nedeniyle mevcut kapasite kaybının nedenleri arasında tutarsız seri bağlantı ve tutarsız paralel bağlantı yer alır.

· Pil serisi tutarsızlık kaybı

Namlu prensibine göre, pil sisteminin seri kapasitesi, en küçük kapasiteye sahip tek hücreye bağlıdır. Tek tek hücrelerin kendilerindeki farklılıklar ve sıcaklık farklılıkları gibi tutarsızlıklar nedeniyle, her bir hücrenin mevcut kapasitesi farklıdır. Küçük kapasiteli hücreler önce şarj olurken doldurulur ve önce boşalır, bu da pil sistemindeki diğer bireysel hücrelerin şarj kapasitesini kısıtlar. Deşarj kapasitesi, pil sisteminin mevcut kapasitesinin azalmasına neden olur. Etkili dengeleme yönetimi olmadan, çalışma süresi arttıkça, tek hücre kapasitesinin zayıflaması ve farklılaşması artacak ve pil sisteminin mevcut kapasitesindeki azalmayı daha da hızlandıracaktır.

· Tutarsızlık, pil kümesi paralel bağlantı kaybı

Pil kümeleri doğrudan paralel olarak bağlandığında, şarj ve deşarjdan sonra bir sirkülasyon olgusu meydana gelecektir. Her bir akü kümesinin voltajları dengelenmeye zorlanır. Daha küçük iç dirence sahip pil kümesi tamamen şarj olduğunda veya boşaldığında, diğer pil kümeleri şarj olmayı ve boşalmayı durdurmalıdır, bu da piller arası küme şarjına neden olur. Pilin memnuniyetsizliği ve deşarj edilememesi pil kapasitesi kaybına ve sıcaklığın yükselmesine neden olur, pil bozulmasını hızlandırır ve pil sisteminin mevcut kapasitesini azaltır. Ek olarak, pilin küçük iç direnci nedeniyle, tutarsızlık nedeniyle kümeler arasındaki voltaj farkı sadece birkaç volt olsa bile, kümeler arasındaki eşit olmayan akım akışı çok büyük olacaktır. Aşağıdaki tabloda bir güç istasyonunun ölçülen verilerinde gösterildiği gibi, şarj akımındaki fark 75A'ya ulaşır (Sapma, teorik ortalama değere kıyasla %42'ye ulaşır) ve sapma akımı bazı pil kümelerinde aşırı şarja ve aşırı deşarja neden olur; Şarj ve deşarj verimliliğini, pil ömrünü büyük ölçüde etkileyecek ve hatta ciddi güvenlik kazalarına yol açacaktır.

2) Sıcaklık tutarsızlığı, tek hücrelerin farklılaşmasının hızlanmasına ve ömrünün kısalmasına neden olur

Sıcaklık, enerji depolamanın ömrünü etkileyen en kritik faktördür. Enerji depolama sisteminin iç sıcaklığı 15°C arttığında, sistem ömrü yarıdan fazla kısalacaktır. Lityum piller, şarj ve deşarj işlemi sırasında çok fazla ısı üretir. Tek hücrelerdeki aşırı sıcaklık farklılıkları, iç dirençte, kapasitede vb. daha fazla artışa neden olarak tek hücrelerin farklılaşmasının hızlanmasına, pil sisteminin çevrim ömrünün kısalmasına ve hatta güvenlik tehlikelerine neden olur.

Enerji depolama pili tutarsızlıklarıyla nasıl başa çıkılır?

Pil tutarsızlığı, mevcut enerji depolama sistemlerindeki birçok sorunun temel nedenidir. Pilin kimyasal özellikleri ve uygulama ortamının etkisi nedeniyle pil tutarsızlığının ortadan kaldırılması zor olsa da, dijital teknolojiyi, güç elektroniği teknolojisini ve enerji depolama teknolojisini entegre etmek ve lityum pil tutarsızlığının etkisini en aza indirmek için güç elektroniği teknolojisinin kontrol edilebilirliğini kullanmak mümkündür, bu da enerji depolama sisteminin mevcut kapasitesini büyük ölçüde artırabilir ve sistem güvenliğini artırabilir.

1) Eitai aktif dengeleme teknolojisi, pil serisi bağlantısının tutarsızlık sorununu ortadan kaldırmak ve enerji depolama sisteminin mevcut kapasitesini yaşam döngüsü boyunca %20'den fazla artırmak için her bir hücrenin voltajını ve sıcaklığını gerçek zamanlı olarak izler.

2) Eitai enerji depolama sisteminin elektrik tasarımında, her pil kümesi şarj ve deşarj için ayrı ayrı yönetilir ve pil kümeleri paralel bağlanmaz, bu da DC paralel bağlantının neden olduğu dolaşım sorununu önler ve sistemin mevcut kapasitesini etkin bir şekilde artırır.

3) Enerji depolama sisteminin ömrünü uzatmak için doğru sıcaklık kontrolü

Her bir hücrenin sıcaklığı gerçek zamanlı olarak toplanır ve izlenir. Üç seviyeli CFD termal simülasyonu ve büyük miktarda deneysel veri sayesinde, pil sisteminin termal tasarımı, pil sistemindeki tek hücrelerin maksimum sıcaklık farkını 5°C'den daha az yapacak şekilde optimize edilir ve tutarsız sıcaklığın neden olduğu tek hücre farklılaşması sorununu çözer.