המערכת סוללותהוא הליבה של מערכת אגירת האנרגיה כולה, המורכבת ממאות תאים גליליים אותאים מנסריםבסדרה ובמקביל.חוסר העקביות של סוללות אגירת האנרגיה מתייחס בעיקר לחוסר העקביות של פרמטרים כגון קיבולת סוללה, התנגדות פנימית וטמפרטורה.כאשר נעשה שימוש בסוללות עם חוסר עקביות בסדרות ובמקבילות, הבעיות הבאות יתרחשו:

1. אובדן קיבולת זמינה

במערכת אגירת האנרגיה, התאים הבודדים מחוברים בסדרה ובמקביל ליצירת קופסת סוללות, קופסאות הסוללות מחוברות בסדרות ובמקבילות ליצירת מקבץ סוללות, ומקבצי סוללות מרובים מחוברים ישירות לאותו פס DC במקביל .הגורמים לאי-עקביות הסוללה המובילה לאובדן קיבולת שמיש כוללים חוסר עקביות סדרתי ואי-עקביות מקבילה.

• אובדן חוסר עקביות בסדרת הסוללות
על פי עקרון החבית, הקיבולת הסדרתית של מערכת הסוללות תלויה בסוללה הבודדת בעלת הקיבולת הקטנה ביותר.בשל חוסר העקביות של הסוללה הבודדת עצמה, הפרש הטמפרטורה וחוסר עקביות אחרות, הקיבולת השמישה של כל סוללה בודדת תהיה שונה.הסוללה הבודדת בקיבולת קטנה נטענת במלואה בעת הטעינה ומתרוקנת בעת הפריקה, מה שמגביל את הטעינה של סוללות בודדות אחרות במערכת הסוללות.קיבולת פריקה, וכתוצאה מכך ירידה בקיבולת הזמינה של מערכת הסוללות.ללא ניהול מאוזן יעיל, עם הגדלת זמן ההפעלה, יוגבר ההפחתה והבידול של קיבולת סוללה בודדת, והקיבולת הזמינה של מערכת הסוללות תאיץ עוד יותר את הירידה.

• אובדן חוסר עקביות מקביל של אשכול סוללות

כאשר אשכולות הסוללות מחוברים ישירות במקביל, תהיה תופעת זרם מחזור לאחר טעינה ופריקה, והמתחים של כל אשכול סוללות ייאלצו להתאזן.חוסר שביעות רצון ופריקה בלתי נדלית יגרמו לאובדן קיבולת הסוללה ולעליית טמפרטורה, להאיץ את התפרקות הסוללה ולהפחית את הקיבולת הזמינה של מערכת הסוללה.

בנוסף, בגלל ההתנגדות הפנימית הקטנה של הסוללה, גם אם הפרש המתח בין אשכולות שנגרם מחוסר עקביות הוא וולט בודדים בלבד, הזרם הלא אחיד בין אשכולות יהיה גדול.כפי שמוצג בנתונים הנמדדים של תחנת כוח בטבלה להלן, ההבדל בזרם הטעינה מגיע ל-75A (בהשוואה לממוצע התיאורטי, הסטייה היא 42%), וזרם הסטייה יוביל לטעינת יתר ופריקת יתר בחלק מאשכולות הסוללות. ;זה ישפיע מאוד על יעילות הטעינה והפריקה, חיי הסוללה, ואפילו יוביל לתאונות בטיחות חמורות.

2. התמיינות מואצת וקיצור חיים של תאים בודדים הנגרמים על ידי טמפרטורה לא עקבית

הטמפרטורה היא הגורם הקריטי ביותר המשפיע על חיי מערכת אגירת האנרגיה.כאשר הטמפרטורה הפנימית של מערכת אגירת האנרגיה עולה ב-15 מעלות צלזיוס, חיי המערכת יתקצרו ביותר מחצי.סוללת הליתיום תייצר חום רב בתהליך הטעינה והפריקה, והפרש הטמפרטורה של הסוללה הבודדת יגביר עוד יותר את חוסר העקביות של ההתנגדות והקיבולת הפנימית, מה שיוביל להתמיינות מואצת של הסוללה הבודדת, יקצר את המחזור חיי מערכת הסוללות, ואף לגרום לסכנות בטיחותיות.

כיצד להתמודד עם חוסר העקביות של סוללות אחסון אנרגיה?

חוסר עקביות בסוללה היא הסיבה העיקרית לבעיות רבות במערכות אחסון אנרגיה הנוכחיות.למרות שקשה למגר חוסר עקביות בסוללות בגלל המאפיינים הכימיים של הסוללות וההשפעה של סביבת היישומים, ניתן לשלב טכנולוגיה דיגיטלית, טכנולוגיית אלקטרוניקת כוח וטכנולוגיית אחסון אנרגיה לשימוש בחשמל.יכולת השליטה של ​​הטכנולוגיה האלקטרונית ממזערת את ההשפעה של חוסר עקביות של סוללת ליתיום, מה שיכול להגדיל מאוד את הקיבולת השמישה של מערכות אחסון אנרגיה ולשפר את בטיחות המערכת.

•טכנולוגיית איזון אקטיבי מנטרת את המתח והטמפרטורה של כל סוללה בודדת בזמן אמת, מבטלת באופן מקסימלי את חוסר העקביות של חיבור סדרת סוללות, ומגדילה את הקיבולת הזמינה של מערכת אגירת האנרגיה ביותר מ-20% בכל מחזור החיים.

•בתכנון החשמלי של מערכת אגירת האנרגיה, ניהול הטעינה והפריקה של כל אשכול סוללות מתבצע בנפרד, ואשכולות הסוללות אינם מחוברים במקביל, מה שמונע את בעיית המחזור הנגרמת מהחיבור המקביל של DC, וכן משפר ביעילות את הקיבולת הזמינה של המערכת.

•בקרת טמפרטורה מדויקת להארכת חיי מערכת אגירת האנרגיה

הטמפרטורה של כל תא בודד נאספת ומפוקחת בזמן אמת.באמצעות סימולציה תרמית תלת רמות CFD וכמות גדולה של נתונים ניסיוניים, העיצוב התרמי של מערכת הסוללות מותאם, כך שהפרש הטמפרטורה המרבי בין התאים הבודדים של מערכת הסוללה הוא פחות מ-5 מעלות צלזיוס, והבעיה של נפתרה התמיינות של תא בודד שנגרם על ידי חוסר עקביות בטמפרטורה.

רוצה לייצר סוללת ליתיום מותאמת אישית לפי דרישה מיוחדת, מוזמן להתייעץ עם צוות LIAO כדי לקבל פרטים נוספים.