Enerji depolama pilleri için tutarlılık sorunları ve çözümler

Pil sistemi, seri ve paralel olarak birbirine bağlı yüzlerce veya binlerce tek hücreden oluşan tüm enerji depolama sisteminin çekirdeğidir. Pil tutarlılığı esas olarak pil kapasitesi, iç direnç ve sıcaklık gibi parametrelerin tutarlı olmamasını ifade eder. tutarlı olmayan piller seri ve paralel olarak kullanıldığında, aşağıdaki sorunlar ortaya çıka

1) Kullanılabilir kapasite kaybı

Enerji depolama sisteminde, tek hücreler bir pil kutusunu oluşturmak için seri ve paralel olarak birbirine bağlanırken, pil kutuları bir pil kümesi oluşturmak için seri ve paralel olarak birbirine bağlanır. Çoklu pil kümeleri aynı DC otobasına paralel olarak doğrudan bağlanır. Pil tutarlılığından dolayı mevcut kapasite kaybının nedenleri tutarlı olmayan seri bağlantısı ve tutarlı olmayan paralel bağlantıyı içerir.

· Pil serisi tutarsızlık kaybı

Fıçı prensibine göre, pil sisteminin seri kapasitesi en küçük kapasiteye sahip tek hücreye bağlıdır. Bireysel hücrelerin kendilerindeki farklılıklar ve sıcaklık farklılıkları gibi tutarsızlıklar nedeniyle, her bir hücrenin mevcut kapasitesi farklıdır. Küçük kapasiteli hücreler, şarj sırasında önce doldurulur ve boşaldığında önce boşaltılır, bu da pil sistemindeki diğer bireysel hücrelerin şarj kapasitesini kısıtlar. Serbestleme kapasitesi, pil sisteminin mevcut kapasitesinin azalmasına neden olur. Etkili dengeleme yönetimi olmadan, çalışma süresi arttıkça, tek hücre kapasitesinin zayıflaması ve farklılaşması artacak ve böylece pil sisteminin mevcut kapasitesinin azalması daha da hızlanacaktır.

· Pil kümesi paralel bağlantısının tutarlılık kaybı

Pil kümeleri doğrudan paralel olarak bağlandığında, şarj ve boşaltmadan sonra bir dolaşım fenomeni meydana gelir. Her bir pil kümesinin voltajı dengelenmek zorunda. Daha küçük iç dirençli pil kümesi tamamen şarj edildikten veya boşaldıktan sonra, diğer pil kümeleri şarj ve boşaltmayı durdurmalı ve bu da pil kümesi arasında şarj olmasına neden olur. Bataryayı boşaltma konusunda memnuniyetsizlik ve yetersizlik, batarya kapasitesinin kaybına ve sıcaklığın yükselmesine, batarya bozulmasının hızlanmasına ve batarya sisteminin mevcut kapasitesinin azalmasına neden olur. Ayrıca, batarya iç direnci küçük olması nedeniyle, tutarlılık nedeniyle kümeler arasındaki voltaj farkı sadece birkaç volt olsa Aşağıdaki tabloda bir elektrik santralinin ölçülen verilerinde gösterildiği gibi, şarj akımındaki fark 75A'ya ulaşır (Alışma teorik ortalama değere kıyasla% 42'ye ulaşır) ve sapma akımı bazı pil kümelerinde aşırı şarj ve aşırı boşaltmaya neden olur; şarj ve

2) Sıcaklık tutarsızlığı tek hücrelerin hızlandırılmış farklılaşmasına ve kısa ömürlü olmasına neden olur

Sıcaklık, enerji depolama ömrünü etkileyen en kritik faktördür. Enerji depolama sisteminin iç sıcaklığı 15°C'ye yükseldiğinde, sistem ömrü yarıdan fazla kısaltılır.Lityum piller şarj ve boşaltma sürecinde çok fazla ısı üretir. Tek hücrelerde aşırı sıcaklık farklılıkları, iç direnç, kapasite vb. daha fazla artışa neden olur ve bu da tek hücrelerin hızlandırılmış farklılaşmasına, pil sisteminin döngü ömrünün kısaltılmasına ve hatta güvenlik tehlikelerine neden olur.

Enerji depolama bataryası tutarsızlıklarıyla nasıl başa çıkabilirsiniz?

Akü tutarsızlığı, mevcut enerji depolama sistemlerinde 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 bütünleştirmek ve güç elektroniği teknolojisinin kontrol edilebilirliğini kullanarak lityum pil tutarsızlığının etkisini en aza indirmek mümkündür. Bu

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

2) Eitai enerji depolama sisteminin elektrik tasarımında, her bir pil kümesi şarj ve boşaltma için ayrı ayrı yönetilir ve pil kümeleri paralel olarak bağlanmaz, bu da DC paralel bağlantısının neden olduğu dolaşım sorunundan kaçınır ve sistemin mevcut kapasitesini etkili bir şekilde artırır.

3) Enerji depolama sisteminin ömrünü uzatmak için doğru bir sıcaklık kontrolü

Her bir hücrenin sıcaklığı gerçek zamanlı olarak toplanır ve izlenir. Üç seviyeli CFD termal simülasyonu ve büyük miktarda deneysel veriler yoluyla, pil sisteminin termal tasarımı, batarya sistemindeki tek hücrelerin maksimum sıcaklık farkını 5 °C'den daha az hale getirmek için optimize edilir ve tutarlı