راسیستم باتریهسته کل سیستم ذخیره انرژی است که از صدها سلول استوانه ای یاسلول های منشوریبه صورت سری و موازیناهماهنگی باتری های ذخیره انرژی عمدتاً به ناهماهنگی پارامترهایی مانند ظرفیت باتری، مقاومت داخلی و دما اشاره دارد.هنگامی که باتری های دارای ناهماهنگی به صورت سری و موازی استفاده می شوند، مشکلات زیر رخ می دهد:

1. از دست دادن ظرفیت موجود

در سیستم ذخیره‌سازی انرژی، سلول‌های منفرد به صورت سری و موازی به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک جعبه باتری را تشکیل دهند، جعبه‌های باتری به صورت سری و موازی به هم متصل می‌شوند تا یک کلاستر باتری را تشکیل دهند و چندین خوشه باتری به طور مستقیم به یک باسبار DC به صورت موازی متصل می‌شوند. .علل ناهماهنگی باتری که منجر به از دست دادن ظرفیت قابل استفاده می شود عبارتند از ناهماهنگی سری و ناهماهنگی موازی.

• از دست دادن ناهماهنگی سری باتری
طبق اصل بشکه، ظرفیت سری سیستم باتری به تک باتری با کمترین ظرفیت بستگی دارد.به دلیل ناهماهنگی خود باتری، اختلاف دما و سایر ناهماهنگی ها، ظرفیت قابل استفاده هر باتری متفاوت خواهد بود.تک باطری با ظرفیت کم در هنگام شارژ کاملاً شارژ و هنگام تخلیه خالی می شود که باعث محدودیت در شارژ سایر باتری های تک در سیستم باتری می شود.ظرفیت تخلیه و در نتیجه کاهش ظرفیت موجود سیستم باتری.بدون مدیریت متعادل موثر، با افزایش زمان کارکرد، تضعیف و تمایز ظرفیت تک باتری تشدید می‌شود و ظرفیت موجود سیستم باتری کاهش را تسریع می‌کند.

• از دست دادن ناهماهنگی موازی خوشه باتری

هنگامی که کلاسترهای باتری به طور مستقیم به صورت موازی به هم متصل می شوند، پس از شارژ و دشارژ یک پدیده جریان در گردش ایجاد می شود و ولتاژ هر دسته باتری مجبور به تعادل می شود.نارضایتی و تخلیه پایان ناپذیر باعث از بین رفتن ظرفیت باتری و افزایش دما، تسریع پوسیدگی باتری و کاهش ظرفیت موجود سیستم باتری می شود.

علاوه بر این، به دلیل مقاومت داخلی کوچک باتری، حتی اگر اختلاف ولتاژ بین خوشه ها ناشی از ناهماهنگی فقط چند ولت باشد، جریان ناهموار بین خوشه ها زیاد خواهد بود.همانطور که در داده های اندازه گیری شده یک نیروگاه در جدول زیر نشان داده شده است، اختلاف جریان شارژ به 75 آمپر می رسد (در مقایسه با میانگین نظری، انحراف 42٪ است و جریان انحراف منجر به شارژ و تخلیه بیش از حد در برخی از کلاسترهای باتری می شود. ;این به شدت بر راندمان شارژ و دشارژ، عمر باتری تأثیر می گذارد و حتی منجر به حوادث ایمنی جدی می شود.

2. تسریع تمایز و کوتاه شدن عمر تک سلولی ناشی از دمای ناسازگار

دما مهمترین عامل موثر بر عمر سیستم ذخیره انرژی است.هنگامی که دمای داخلی سیستم ذخیره انرژی 15 درجه سانتیگراد افزایش می یابد، عمر سیستم بیش از نصف کاهش می یابد.باتری لیتیومی در طول فرآیند شارژ و دشارژ گرمای زیادی تولید می کند و اختلاف دمای باتری تکی باعث افزایش بیشتر ناهماهنگی مقاومت داخلی و ظرفیت می شود که منجر به تمایز سریع باتری تک می شود و چرخه را کوتاه می کند. عمر سیستم باتری و حتی باعث ایجاد خطرات ایمنی می شود.

چگونه با ناهماهنگی باتری های ذخیره انرژی مقابله کنیم؟

ناهماهنگی باتری علت اصلی بسیاری از مشکلات در سیستم های ذخیره انرژی فعلی است.اگرچه به دلیل ویژگی‌های شیمیایی باتری‌ها و تأثیر محیط کاربرد، از بین بردن ناهماهنگی باتری دشوار است، فناوری دیجیتال، فناوری الکترونیک قدرت و فناوری ذخیره‌سازی انرژی را می‌توان برای استفاده از برق یکپارچه کرد.قابلیت کنترل فناوری الکترونیکی تأثیر ناهماهنگی باتری های لیتیومی را به حداقل می رساند، که می تواند ظرفیت قابل استفاده سیستم های ذخیره انرژی را تا حد زیادی افزایش دهد و ایمنی سیستم را بهبود بخشد.

•فناوری متعادل کننده فعال ولتاژ و دمای هر باتری را به صورت بلادرنگ نظارت می کند، ناهماهنگی اتصال سری باتری را به حداکثر می رساند و ظرفیت موجود سیستم ذخیره انرژی را بیش از 20 درصد در کل چرخه عمر افزایش می دهد.

•در طراحی الکتریکی سیستم ذخیره‌سازی انرژی، مدیریت شارژ و دشارژ هر دسته از باتری‌ها به صورت جداگانه انجام می‌شود و خوشه‌های باتری به صورت موازی وصل نمی‌شوند که از مشکل گردش ناشی از اتصال موازی DC جلوگیری می‌کند. به طور موثر ظرفیت موجود سیستم را بهبود می بخشد.

•کنترل دما دقیق برای افزایش عمر سیستم ذخیره انرژی

دمای هر سلول جمع آوری و در زمان واقعی نظارت می شود.از طریق شبیه سازی حرارتی سه سطحی CFD و حجم زیادی از داده های تجربی، طراحی حرارتی سیستم باتری بهینه شده است، به طوری که حداکثر اختلاف دمای بین سلول های منفرد سیستم باتری کمتر از 5 درجه سانتی گراد است و مشکل تمایز تک سلولی ناشی از ناسازگاری دما حل شده است.

می خواهید باتری لیتیومی سفارشی را مطابق با نیاز خاص تولید کنید، برای دریافت جزئیات بیشتر با تیم LIAO مشورت کنید.