O/Asistema de bateríaé o núcleo de todo o sistema de almacenamento de enerxía, composto por centos de celas cilíndricas oucélulas prismáticasen serie e en paralelo. A inconsistencia das baterías de almacenamento de enerxía refírese principalmente á inconsistencia de parámetros como a capacidade da batería, a resistencia interna e a temperatura. Cando se usan baterías con inconsistencias en serie e en paralelo, produciranse os seguintes problemas:

1. Perda de capacidade dispoñible

No sistema de almacenamento de enerxía, as celas individuais conéctanse en serie e en paralelo para formar unha caixa de baterías, as caixas de baterías conéctanse en serie e en paralelo para formar un clúster de baterías e varios clústeres de baterías conéctanse directamente á mesma barra colectora de CC en paralelo. As causas da inconsistencia da batería que leva á perda de capacidade utilizable inclúen a inconsistencia en serie e a inconsistencia en paralelo.

• Perda de inconsistencia na serie da batería
Segundo o principio do barril, a capacidade en serie do sistema de baterías depende da batería individual coa menor capacidade. Debido á inconsistencia da propia batería individual, á diferenza de temperatura e a outras inconsistencias, a capacidade utilizable de cada batería individual será diferente. A batería individual con pequena capacidade cárgase completamente ao cargar e baleirase ao descargar, o que restrinxe a carga doutras baterías individuais no sistema de baterías. A capacidade de descarga resulta nunha diminución da capacidade dispoñible do sistema de baterías. Sen unha xestión equilibrada eficaz, co aumento do tempo de funcionamento, a atenuación e a diferenciación da capacidade da batería individual intensificaranse, e a capacidade dispoñible do sistema de baterías acelerará aínda máis o declive.

• Perda de inconsistencia paralela do clúster de baterías

Cando os grupos de baterías estean conectados directamente en paralelo, haberá un fenómeno de corrente circulante despois da carga e descarga, e as voltaxes de cada grupo de baterías serán obrigadas a equilibrarse. A insatisfacción e a descarga inesgotable provocarán perda de capacidade da batería e aumento da temperatura, acelerarán a deterioración da batería e reducirán a capacidade dispoñible do sistema de batería.

Ademais, debido á pequena resistencia interna da batería, mesmo se a diferenza de tensión entre os clústeres causada pola inconsistencia é só duns poucos voltios, a corrente desigual entre os clústeres será grande. Como se mostra nos datos medidos dunha central eléctrica na táboa seguinte, a diferenza na corrente de carga alcanza os 75 A (en comparación coa media teórica, a desviación é do 42 %), e a corrente de desviación provocará unha sobrecarga e unha sobredescarga nalgúns clústeres de baterías; afectará en gran medida a eficiencia de carga e descarga, a duración da batería e mesmo provocará graves accidentes de seguridade.

2. Diferenciación acelerada e vida útil máis curta das células individuais causada por unha temperatura inconsistente

A temperatura é o factor máis crítico que afecta á vida útil do sistema de almacenamento de enerxía. Cando a temperatura interna do sistema de almacenamento de enerxía aumenta en 15 °C, a vida útil do sistema acúrtase en máis da metade. A batería de litio xerará moita calor durante o proceso de carga e descarga, e a diferenza de temperatura dunha soa batería aumentará aínda máis a inconsistencia da resistencia interna e a capacidade, o que levará á diferenciación acelerada da batería individual, acurtará a vida útil do ciclo do sistema de batería e mesmo causará riscos para a seguridade.

Como xestionar a inconsistencia das baterías de almacenamento de enerxía?

A inconsistencia da batería é a causa principal de moitos problemas nos sistemas de almacenamento de enerxía actuais. Aínda que a inconsistencia da batería é difícil de erradicar debido ás características químicas das baterías e ao impacto do ambiente de aplicación, a tecnoloxía dixital, a tecnoloxía da electrónica de potencia e a tecnoloxía de almacenamento de enerxía pódense integrar para usar a electricidade. A controlabilidade da tecnoloxía electrónica minimiza o impacto das inconsistencias da batería de litio, o que pode aumentar considerablemente a capacidade utilizable dos sistemas de almacenamento de enerxía e mellorar a seguridade do sistema.

• A tecnoloxía de equilibrio activo monitoriza a tensión e a temperatura de cada batería en tempo real, elimina ao máximo a inconsistencia da conexión en serie da batería e aumenta a capacidade dispoñible do sistema de almacenamento de enerxía en máis dun 20 % en todo o ciclo de vida.

• No deseño eléctrico do sistema de almacenamento de enerxía, a xestión de carga e descarga de cada grupo de baterías realízase por separado e os grupos de baterías non están conectados en paralelo, o que evita o problema de circulación causado pola conexión en paralelo de CC e mellora eficazmente a capacidade dispoñible do sistema.

• Control preciso da temperatura para prolongar a vida útil do sistema de almacenamento de enerxía

A temperatura de cada cela individual recóllese e monitorízase en tempo real. Mediante a simulación térmica CFD de tres niveis e unha gran cantidade de datos experimentais, optimízase o deseño térmico do sistema de baterías, de xeito que a diferenza máxima de temperatura entre as celas individuais do sistema de baterías sexa inferior a 5 °C e se resolva o problema da diferenciación de celas individuais causado pola inconsistencia da temperatura.

Se queres producir unha batería de litio personalizada segundo un requisito especial, consulta co equipo de LIAO para obter máis detalles.