Bateria solar de litiés el component clau del sistema d'emmagatzematge d'energia solar, el rendiment de la bateria de liti és un dels elements clau per determinar el rendiment del sistema d'emmagatzematge d'energia de la bateria.
El desenvolupament de la tecnologia de bateries solars de liti ha estat controlar els costos, millorar la densitat d'energia i la densitat de potència de les bateries de liti, millorar l'ús de la seguretat, allargar la vida útil i millorar la consistència de la bateria, etc. com a eix principal, i la millora d'aquests elements segueix sent la bateria de liti que s'enfronta actualment al repte més gran. Això es deu principalment al grup de rendiment d'una sola cèl·lula i a l'ús de l'entorn operatiu (com la temperatura) que hi ha diferències, de manera que el rendiment de les bateries solars de liti sempre és inferior al de la pitjor cèl·lula única del paquet de bateries.
La inconsistència del rendiment de la cèl·lula única i de l'entorn operatiu no només redueix el rendiment de la bateria solar de liti, sinó que també afecta la precisió de la monitorització del BMS i la seguretat de la bateria. Llavors, quines són les raons de la inconsistència de la bateria de liti solar?
Quina és la consistència de la bateria solar de liti?
La consistència de la bateria solar de liti significa que la tensió, la capacitat, la resistència interna, la vida útil, l'efecte de la temperatura, la velocitat d'autodescàrrega i altres paràmetres es mantenen molt consistents sense gaire diferència després que el mateix model d'especificació de cèl·lules individuals formi un paquet de bateries.
La consistència de la bateria solar de liti és fonamental per garantir un rendiment uniforme, reduir el risc i optimitzar la durada de la bateria.
Lectura relacionada: quins són els perills que poden comportar les bateries de liti inconsistents?
Què causa la inconsistència de les bateries solars de liti?
La incoherència del paquet de bateries sovint provoca bateries solars de liti en el procés de cicle, com ara una degradació excessiva de la capacitat, una vida més curta i altres problemes. Hi ha moltes raons per a la inconsistència de les bateries solars de liti, principalment en el procés de fabricació i l'ús del procés.
1. Diferències de paràmetres entre les bateries simples de fosfat de ferro de liti
Les diferències d'estat entre les bateries de monòmers de fosfat de ferro de liti inclouen principalment les diferències inicials entre les bateries de monòmers i les diferències de paràmetres generades durant el procés d'ús. Hi ha una varietat de factors incontrolables en el procés de disseny, fabricació, emmagatzematge i ús de la bateria que poden afectar la consistència de la bateria. Millorar la consistència de les cèl·lules individuals és un requisit previ per millorar el rendiment dels paquets de bateries. La interacció dels paràmetres de cèl·lula única del fosfat de ferro de liti, l'estat del paràmetre actual es veu afectat per l'estat inicial i l'efecte acumulat del temps.
Capacitat de la bateria de fosfat de ferro de liti, voltatge i velocitat d'autodescàrrega
La incoherència de la capacitat de la bateria de fosfat de ferro de liti farà que la profunditat de descàrrega de cada cel·la sigui inconsistent. Les bateries amb menor capacitat i rendiment inferior arribaran a l'estat de càrrega completa abans, fent que les bateries amb gran capacitat i bon rendiment no arribin a l'estat de càrrega completa. La inconsistència de voltatge de la bateria de fosfat de ferro de liti donarà lloc a paquets de bateries paral·lels a la cèl·lula única que es carreguin entre si, la bateria de més voltatge donarà una càrrega de bateria de voltatge més baixa, la qual cosa accelerarà la degradació del rendiment de la bateria, la pèrdua d'energia de tot el paquet de bateria. . La gran taxa d'autodescàrrega de la pèrdua de capacitat de la bateria, la incoherència de la taxa d'autodescàrrega de la bateria de fosfat de ferro de liti provocarà diferències en l'estat de càrrega de la bateria, la tensió, afectant el rendiment de la bateria.
Resistència interna de la bateria de fosfat de ferro de liti individual
En el sistema de sèrie, la diferència de resistència interna de la bateria de fosfat de ferro de liti individual provocarà una inconsistència en la tensió de càrrega de cada bateria, la bateria amb una gran resistència interna arriba al límit de tensió superior per avançat i és possible que altres bateries no estiguin completament carregades. aquesta vegada. Les bateries amb alta resistència interna tenen una gran pèrdua d'energia i generen una gran calor, i la diferència de temperatura augmenta encara més la diferència de resistència interna, donant lloc a un cercle viciós.
Sistema paral·lel, la diferència de resistència interna conduirà a la inconsistència de cada corrent de la bateria, el corrent de la tensió de la bateria canvia ràpidament, de manera que la profunditat de càrrega i descàrrega de cada bateria és inconsistent, el que resulta en la capacitat real del sistema. difícil assolir el valor del disseny. El corrent de funcionament de la bateria és diferent, el seu rendiment en l'ús del procés produirà diferències i, finalment, afectarà la vida útil de tota la bateria.
2. Condicions de càrrega i descàrrega
El mètode de càrrega afecta l'eficiència de càrrega i l'estat de càrrega de la bateria solar de liti, la sobrecàrrega i la sobredescàrrega danyaran la bateria i la bateria mostrarà inconsistència després de moltes vegades de càrrega i descàrrega. Actualment, hi ha diversos mètodes de càrrega per a bateries d'ions de liti, però els comuns són la càrrega de corrent constant segmentada i la càrrega de tensió constant de corrent constant. La càrrega de corrent constant és una manera més ideal de dur a terme una càrrega completa segura i eficaç; La càrrega de corrent constant i tensió constant combina eficaçment els avantatges de la càrrega de corrent constant i la càrrega de tensió constant, la resolució del mètode general de càrrega de corrent constant és difícil de carregar amb precisió, evitant el mètode de càrrega de tensió constant en la càrrega de l'etapa inicial del corrent. massa gran perquè la bateria provoqui l'impacte del funcionament de la bateria, senzill i còmode.
3. Temperatura de funcionament
El rendiment de les bateries solars de liti es degradarà significativament a alta temperatura i alta velocitat de descàrrega. Això es deu al fet que la bateria d'ió de liti en condicions d'alta temperatura i un ús elevat de corrent, provocarà la descomposició del material actiu del càtode i l'electròlit, que és el procés exotèrmic, un curt període de temps, com ara l'alliberament de calor, pot provocar la pròpia bateria. la temperatura augmenta encara més i les temperatures més altes acceleren el fenomen de descomposició, la formació d'un cercle viciós, la descomposició accelerada de la bateria per reduir encara més el rendiment. Per tant, si la bateria no es gestiona correctament, provocarà una pèrdua de rendiment irreversible.
El disseny de la bateria de liti solar i l'ús de les diferències ambientals provocaran que l'ambient de temperatura de la cèl·lula única no sigui coherent. Tal com mostra la llei d'Arrhenius, la constant de velocitat de reacció electroquímica d'una bateria està relacionada exponencialment amb el grau, i les característiques electroquímiques de la bateria són diferents a diferents temperatures. La temperatura afecta el funcionament del sistema electroquímic de la bateria, l'eficiència de Coulombic, la capacitat de càrrega i descàrrega, la potència de sortida, la capacitat, la fiabilitat i la vida útil. Actualment, la recerca principal es realitza per quantificar l'efecte de la temperatura sobre la inconsistència dels paquets de bateries.
4. Circuit extern de la bateria
Connexions
En asistema comercial d'emmagatzematge d'energia, les bateries solars de liti es muntaran en sèrie i paral·lel, de manera que hi haurà molts circuits de connexió i elements de control entre les bateries i els mòduls. A causa del diferent rendiment i taxa d'envelliment de cada component estructural o component, així com l'energia inconsistent consumida en cada punt de connexió, els diferents dispositius tenen diferents efectes sobre la bateria, donant lloc a un sistema de bateria inconsistent. Les inconsistències en la taxa de degradació de la bateria en circuits paral·lels poden accelerar el deteriorament del sistema.
La impedància de la peça de connexió també tindrà un impacte en la inconsistència de la bateria, la resistència de la peça de connexió no és la mateixa, el pol a la resistència del circuit de branca de cel·la única és diferent, lluny del pol de la bateria a causa de la peça de connexió és diferent. més llarg i la resistència és més gran, el corrent és més petit, la peça de connexió farà que la cèl·lula única connectada al pol sigui la primera a assolir la tensió de tall, donant lloc a una reducció de la utilització d'energia, afectant el rendiment de la bateria i l'envelliment de la cèl·lula única per endavant provocarà una sobrecàrrega de la bateria connectada, cosa que donarà lloc a la seguretat i la seguretat de la bateria. L'envelliment primerenc de la cèl·lula única provocarà una sobrecàrrega de la bateria connectada a ella, cosa que comportarà possibles perills per a la seguretat.
A mesura que augmenta el nombre de cicles de la bateria, augmentarà la resistència interna òhmica, la degradació de la capacitat i canviarà la relació entre la resistència interna òhmica i el valor de la resistència de la peça de connexió. Per garantir la seguretat del sistema, cal tenir en compte la influència de la resistència de la peça de connexió.
Circuit d'entrada BMS
El sistema de gestió de la bateria (BMS) és la garantia del funcionament normal dels paquets de bateries, però el circuit d'entrada BMS afectarà negativament la consistència de la bateria. Els mètodes de control de la tensió de la bateria inclouen el divisor de tensió de resistència de precisió, el mostreig de xips integrat, etc. Aquests mètodes no poden evitar el corrent de fuga de la línia de mostreig sense càrrega a causa de la presència de camins de resistències i plaques de circuit, i la impedància d'entrada de mostreig de tensió del sistema de gestió de la bateria augmentarà la inconsistència de l'estat de càrrega de la bateria (SOC) i afecta el rendiment de la bateria.
5. Error d'estimació SOC
La inconsistència SOC és causada per la inconsistència de la capacitat nominal inicial d'una sola cel·la i la inconsistència de la taxa de decadència de la capacitat nominal d'una sola cel·la durant el funcionament. Per al circuit paral·lel, la diferència de resistència interna de la cèl·lula única provocarà una distribució desigual del corrent, cosa que provocarà la inconsistència del SOC. Els algorismes SOC inclouen el mètode d'integració d'ampere-temps, el mètode de tensió de circuit obert, el mètode de filtrat de Kalman, el mètode de xarxa neuronal, el mètode de lògica difusa i el mètode de prova de descàrrega, etc. L'error d'estimació SOC es deu a la inconsistència de la capacitat nominal inicial de la cèl·lula única i la inconsistència de la taxa de decadència de la capacitat nominal d'una sola cèl·lula durant el funcionament.
El mètode d'integració amper-temps té una millor precisió quan el SOC de l'estat de càrrega inicial és més precís, però l'eficiència de Coulombic es veu molt afectada per l'estat de càrrega, temperatura i corrent de la bateria, que és difícil de mesurar amb precisió, de manera que És difícil que el mètode d'integració amper-temps compleixi els requisits de precisió per a l'estimació de l'estat de càrrega. Mètode de tensió de circuit obert Després d'un llarg període de repòs, la tensió de circuit obert de la bateria té una relació funcional definida amb el SOC, i el valor estimat de SOC s'obté mesurant la tensió terminal. El mètode de tensió de circuit obert té l'avantatge d'una alta precisió d'estimació, però el desavantatge del temps de repòs llarg també limita el seu ús.
Com millorar la consistència de la bateria solar de liti?
Millorar la consistència de les bateries solars de liti en el procés de producció:
Abans de la producció de paquets de bateries solars de liti, cal classificar les bateries de fosfat de ferro de liti per assegurar-se que les cèl·lules individuals del mòdul utilitzen especificacions i models uniformes, i per provar la tensió, la capacitat, la resistència interna, etc. de les cèl·lules individuals. garantir la coherència del rendiment inicial dels paquets de bateries solars de liti.
Control d'ús i procés de manteniment
Monitorització en temps real de la bateria mitjançant BMS:El seguiment en temps real de la bateria durant el procés d'ús es pot observar en temps real a la consistència del procés d'ús. Intenteu assegurar-vos que la temperatura de funcionament de la bateria de liti solar es mantingui dins del rang òptim, però també intenteu assegurar la coherència de les condicions de temperatura entre les bateries, per tal de garantir de manera eficaç la consistència del rendiment entre les bateries.
Adoptar una estratègia de control raonable:minimitzar la profunditat de descàrrega de la bateria tant com sigui possible quan es permet la potència de sortida, a BSLBATT, les nostres bateries solars de liti solen estar configurades a una profunditat de descàrrega no superior al 90%. Al mateix temps, evitar la sobrecàrrega de la bateria pot allargar la vida útil de la bateria. Reforçar el manteniment de la bateria. Carregueu el paquet de bateries amb un petit manteniment actual a determinats intervals i també presteu atenció a la neteja.
Conclusió final
Les causes de la inconsistència de la bateria es troben principalment en els dos aspectes de la fabricació i l'ús de la bateria, la inconsistència dels paquets de bateries d'ió de liti sovint fa que la bateria d'emmagatzematge d'energia tingui una degradació de la capacitat massa ràpida i una vida útil més curta durant el procés de ciclisme, de manera que és molt important per garantir la consistència de les bateries solars de liti.
De la mateixa manera, també és molt important triar fabricants i proveïdors professionals de bateries solars de liti,BSLBATTprovarà la tensió, la capacitat, la resistència interna i altres aspectes de cada bateria LiFePO4 abans de cada producció i mantindrà cada bateria solar de liti amb una gran consistència controlant-la en el procés de producció. Si esteu interessats en els nostres productes d'emmagatzematge d'energia, poseu-vos en contacte amb nosaltres per obtenir el millor preu de distribuïdor.
Hora de publicació: Set-03-2024