Акумуляторна система є ядром всієї системи накопичення енергії, яка складається з сотень або тисяч окремих елементів, з'єднаних послідовно і паралельно. Невідповідність батареї в основному відноситься до невідповідності таких параметрів, як ємність акумулятора, внутрішній опір і температура. При послідовному та паралельному використанні неузгоджених батарей виникнуть такі проблеми:

1) Втрата доступної потужності

У системі накопичення енергії окремі елементи з'єднуються послідовно та паралельно, утворюючи акумуляторну коробку, а акумуляторні коробки з'єднуються послідовно та паралельно, утворюючи кластер акумуляторів. Кілька кластерів акумуляторів безпосередньо підключені паралельно до однієї шини постійного струму. Причинами втрати доступної ємності через невідповідність батареї є непослідовне з'єднання та непослідовне паралельне з'єднання.

· Втрата неузгодженості серії батареї

За принципом ствола послідовна ємність акумуляторної системи залежить від одиночного елемента з найменшою ємністю. Через такі невідповідності, як відмінності в самих окремих клітинах і різниці температур, доступна місткість кожної окремої клітини різна. Елементи з невеликою ємністю заповнюються першими під час заряджання та спустошуються першими під час розряджання, що обмежує зарядну здатність інших окремих елементів у системі акумулятора. Розрядна ємність призводить до зменшення доступної ємності акумуляторної системи. Без ефективного управління балансуванням зі збільшенням часу роботи загасання і диференціація ємності одного елемента буде збільшуватися, що ще більше прискорює зниження доступної ємності акумуляторної системи.

· Неузгодженість, втрата паралельного з'єднання акумуляторного кластера

Коли кластери акумуляторів безпосередньо з'єднані паралельно, після заряджання та розряджання виникне явище циркуляції. Напруги кожного кластера акумуляторів примусово балансуються. Коли кластер акумулятора з меншим внутрішнім опором повністю заряджений або розряджений, інші кластери акумуляторів повинні припинити заряджання та розряджання, що спричиняє заряджання між елементами живлення кластера. Незадоволення та неможливість розрядити акумулятор призведе до втрати ємності акумулятора та підвищення температури, прискорить розпад батареї та зменшить доступну ємність акумуляторної системи. Крім того, через малий внутрішній опір акумуляторної батареї, навіть якщо різниця напруг між кластерами через непостійність складе всього кілька вольт, нерівномірний протікання струму між кластерами буде дуже великим. Як видно з виміряних даних електростанції в таблиці нижче, різниця в зарядному струмі досягає 75А ( Відхилення досягає 42% в порівнянні з теоретичним середнім значенням), а струм відхилення викличе перезаряд і перерозряд в деяких кластерах акумуляторів; Це сильно вплине на ефективність заряду та розряду, час автономної роботи та навіть призведе до серйозних нещасних випадків.

2) Непостійність температури викликає прискорену диференціацію одиничних клітин і скорочення тривалості життя

Температура є найбільш критичним фактором, що впливає на термін служби накопичувачів енергії. Коли внутрішня температура системи накопичення енергії підвищується на 15°C, термін служби системи скорочується більш ніж удвічі. Літієві батареї виділяють багато тепла під час процесу заряджання та розряджання. Надмірні перепади температур в окремих елементах спричинять подальше збільшення внутрішнього опору, ємності тощо, що призведе до прискореної диференціації одиночних елементів, скоротить термін служби акумуляторної системи та навіть спричинить загрозу безпеці.

Як боротися з невідповідністю акумуляторів енергії?

Невідповідність батареї є першопричиною багатьох проблем у сучасних системах зберігання енергії. Хоча невідповідність батареї важко викорінити через хімічні характеристики батареї та вплив середовища застосування, можна інтегрувати цифрові технології, технологію силової електроніки та технологію зберігання енергії, а також використовувати керованість технології силової електроніки, щоб мінімізувати вплив невідповідності літієвої батареї, що може значно збільшити доступну ємність системи зберігання енергії та підвищити безпеку системи.

1) Технологія активного вирівнювання Eitai відстежує напругу та температуру кожного окремого елемента в режимі реального часу, щоб усунути проблему невідповідності послідовного з'єднання батарей та збільшити доступну ємність системи накопичення енергії більш ніж на 20% протягом її життєвого циклу.

2) В електричному дизайні системи накопичення енергії Eitai кожен кластер акумуляторів керується окремо для заряджання та розрядки, а кластери акумуляторів не з'єднані паралельно, що дозволяє уникнути проблеми циркуляції, спричиненої паралельним підключенням постійного струму, та ефективно покращує доступну ємність системи.

3) Точний контроль температури для продовження терміну служби системи накопичення енергії

Температура кожної окремої клітини збирається і контролюється в режимі реального часу. За допомогою трирівневого теплового моделювання CFD та великої кількості експериментальних даних тепловий дизайн системи батареї оптимізовано таким чином, щоб максимальна різниця температур окремих елементів у системі батареї становила менше 5°C, вирішуючи проблему диференціації одного елемента, спричинену нестабільною температурою.