Solar lithium batterier nøglekomponenten i solenergilagringssystem, ydeevnen af lithiumbatteri er et af nøgleelementerne til at bestemme ydeevnen af batterienergilagringssystem.
Udviklingen af solar lithium batteri teknologi har været at kontrollere omkostningerne, forbedre energitætheden og effekttætheden af lithium batterier, øge brugen af sikkerhed, forlænge levetiden og forbedre konsistensen af batteripakken osv. som hovedakse, og forbedringen af disse elementer er stadig, at lithiumbatteriet i øjeblikket står over for den største udfordring. Dette er hovedsageligt på grund af gruppen af enkelt celle ydeevne og brug af driftsmiljøet (såsom temperatur) der er forskelle, så ydeevnen af solcelle lithium batterier er altid lavere end den dårligste enkelt celle i batteripakken.
Inkonsekvensen af enkeltcelleydelse og driftsmiljø reducerer ikke kun ydeevnen af solcelle-lithiumbatteriet, men påvirker også nøjagtigheden af BMS-overvågningen og batteripakkens sikkerhed. Så hvad er årsagerne til inkonsistensen af solar lithium batteri?
Hvad er Lithium Solar Battery Consistence?
Konsistensen af lithium-solbatterier betyder, at spænding, kapacitet, intern modstand, levetid, temperatureffekt, selvafladningshastighed og andre parametre forbliver meget konsistente uden stor forskel, efter at den samme specifikationsmodel af enkeltceller danner en batteripakke.
Konsistensen af lithium-solbatterier er afgørende for at sikre ensartet ydeevne, reducere risikoen og optimere batteriets levetid.
Relateret læsning: hvad er de farer, som inkonsekvente lithiumbatterier kan medføre?
Hvad er årsagen til inkonsistensen af solar lithium batterier?
Inkonsekvens af batteripakken forårsager ofte solcelle-lithium-batterier i cyklingsprocessen, såsom overdreven kapacitetsforringelse, kortere levetid og andre problemer. Der er mange grunde til inkonsistensen af solcelle lithium batterier, hovedsageligt i fremstillingsprocessen og brugen af processen.
1. Forskelle i parametre mellem lithiumjernfosfat-enkeltbatterier
Tilstandsforskellene mellem lithiumjernfosfatmonomerbatterier omfatter hovedsageligt de initiale forskelle mellem monomerbatterier og parameterforskellene, der genereres under brugsprocessen. Der er en række ukontrollerbare faktorer i processen med batteridesign, fremstilling, opbevaring og brug, som kan påvirke batteriets konsistens. Forbedring af konsistensen af individuelle celler er en forudsætning for at forbedre batteripakkernes ydeevne. Interaktionen mellem lithiumjernfosfat-enkeltcelleparametre, den aktuelle parametertilstand påvirkes af den oprindelige tilstand og den kumulative effekt af tid.
Lithiumjernfosfatbatterikapacitet, spænding og selvafladningshastighed
Inkonsistens i lithiumjernfosfatbatteriets kapacitet vil gøre batteripakken i hver enkelt celles afladningsdybde inkonsekvent. Batterier med mindre kapacitet og dårligere ydeevne vil nå fuld opladningstilstand tidligere, hvilket medfører, at batterier med stor kapacitet og god ydeevne ikke når fuld opladningstilstand. Lithium-jernfosfat-batterispændingsinkonsekvens vil føre til, at parallelle batteripakker i enkeltcellen oplader hinanden, batteriet med højere spænding vil give batteriopladningen med den lavere spænding, hvilket vil accelerere nedbrydningen af batteriets ydeevne, tabet af energien i hele batteripakken . Stor selvafladningshastighed af batteriets kapacitetstab, lithium-jernfosfatbatteriets selvafladningshastighed inkonsistens vil føre til forskelle i batteriets ladetilstand, spænding, hvilket påvirker batteripakkens ydeevne.
Intern modstand af enkelt lithiumjernfosfatbatteri
I seriesystemet vil forskellen i intern modstand af et enkelt lithiumjernfosfatbatteri føre til inkonsekvens i ladespændingen for hvert batteri, batteriet med stor intern modstand når den øvre spændingsgrænse på forhånd, og andre batterier er muligvis ikke fuldt opladet kl. denne gang. Batterier med høj intern modstand har stort energitab og genererer høj varme, og temperaturforskellen øger forskellen i intern modstand yderligere, hvilket fører til en ond cirkel.
Parallelt system, den interne modstandsforskel vil føre til inkonsistensen af hver batteristrøm, strømmen af batterispændingen ændrer sig hurtigt, så ladningsdybden og afladningen af hvert enkelt batteri er inkonsekvent, hvilket resulterer i, at systemets faktiske kapacitet er svært at nå designværdien. Batteridriftsstrømmen er anderledes, dens ydeevne i brugen af processen vil give forskelle og i sidste ende vil påvirke hele batteripakkens levetid.
2. Opladnings- og afladningsforhold
Opladningsmetoden påvirker opladningseffektiviteten og opladningstilstanden for solcelle-lithiumbatteripakken, overopladning og overafladning vil beskadige batteriet, og batteripakken vil vise inkonsistens efter mange ganges opladning og afladning. På nuværende tidspunkt er der flere opladningsmetoder til lithium-ion-batterier, men de almindelige er segmenteret konstant-strøm-opladning og konstant-strøm konstant-spænding opladning. Konstant strømopladning er en mere ideel måde at udføre sikker og effektiv fuld opladning på; konstant strøm og konstant spænding opladning kombinerer effektivt fordelene ved konstant strøm opladning og konstant spænding opladning, at løse den generelle konstant strøm opladning metode er vanskelig at nøjagtigt fuld opladning, undgå konstant spænding opladning metode i opladningen af det tidlige stadium af strømmen er for stort til at batteriet kan forårsage virkningen af batteriets drift, enkelt og bekvemt.
3. Driftstemperatur
Ydeevnen af solcelle lithium batterier vil blive væsentligt forringet under høj temperatur og høj afladningshastighed. Dette skyldes, at lithium-ion-batteriet under høje temperaturforhold og høj strømforbrug vil forårsage katodeaktivt materiale og elektrolytnedbrydning, som er den eksoterme proces, en kort periode, såsom frigivelse af varme kan føre til batteriets egen Temperaturen stiger yderligere, og højere temperaturer accelererer nedbrydningsfænomenet, dannelsen af en ond cirkel, accelereret nedbrydning af batteriet for yderligere at falde i ydeevne. Derfor, hvis batteripakken ikke administreres korrekt, vil det medføre irreversibelt ydeevnetab.
Solar lithium batteri design og brug af miljøforskelle vil medføre, at temperaturmiljøet i den enkelte celle ikke er konsekvent. Som det fremgår af Arrhenius' lov, er den elektrokemiske reaktionshastighedskonstant for et batteri eksponentielt relateret til graden, og batteriets elektrokemiske egenskaber er forskellige ved forskellige temperaturer. Temperaturen påvirker driften af det elektrokemiske batterisystem, Coulombisk effektivitet, opladnings- og afladningsevne, udgangseffekt, kapacitet, pålidelighed og cykluslevetid. I øjeblikket udføres hovedforskningen for at kvantificere effekten af temperatur på inkonsistensen af batteripakker.
4. Batteri eksternt kredsløb
Forbindelser
I enkommercielt energilagringssystem, vil lithium solcellebatterier blive samlet i serie og parallelt, så der vil være mange forbindelseskredsløb og kontrolelementer mellem batterierne og modulerne. På grund af den forskellige ydeevne og ældningshastighed for hvert strukturelt element eller komponent, samt den inkonsekvente energi, der forbruges ved hvert tilslutningspunkt, har forskellige enheder forskellige effekter på batteriet, hvilket resulterer i et inkonsekvent batteripakkesystem. Uoverensstemmelser i hastigheden af batterinedbrydning i parallelle kredsløb kan fremskynde forringelsen af systemet.
Forbindelsesstykkets impedans vil også have indflydelse på inkonsistensen af batteripakken, forbindelsesstykkets modstand er ikke den samme, polen til enkeltcellegrenkredsløbsmodstanden er anderledes, væk fra batteriets pol på grund af forbindelsesstykket er længere og modstanden er større, strømmen er mindre, forbindelsesstykket vil få den enkelte celle forbundet til polen til at være den første til at nå afskæringsspændingen, hvilket resulterer i en reduktion i udnyttelsen af energi, hvilket påvirker ydeevnen af batteriet, og den enkelte celle-ældning før tid vil føre til overopladning af det tilsluttede batteri, hvilket resulterer i sikkerhed og sikkerhed for batteriet. Den tidlige ældning af den enkelte celle vil føre til overopladning af det tilsluttede batteri, hvilket resulterer i potentielle sikkerhedsrisici.
Når antallet af battericyklusser stiger, vil det få den ohmske indre modstand til at stige, kapacitetsforringelse, og forholdet mellem den ohmske indre modstand og modstandsværdien af forbindelsesstykket vil ændre sig. For at sikre systemets sikkerhed skal påvirkningen af forbindelsesstykkets modstand tages i betragtning.
BMS-indgangskredsløb
Batteristyringssystem (BMS) er garantien for normal drift af batteripakker, men BMS-indgangskredsløbet vil negativt påvirke batteriets konsistens. Metoder til overvågning af batterispænding omfatter præcisionsmodstandsspændingsdeler, integreret chipsampling osv. Disse metoder kan ikke undgå sampling af line off-load lækstrøm på grund af tilstedeværelsen af modstands- og printkortbaner, og batteristyringssystemets spændingsprøveindgangsimpedans vil øge inkonsistens i batteriets ladetilstand (SOC) og påvirker batteripakkens ydeevne.
5. SOC estimeringsfejl
SOC inkonsistens er forårsaget af inkonsistensen af den initiale nominelle kapacitet af en enkelt celle og inkonsistensen af den nominelle kapacitet henfaldshastighed for en enkelt celle under drift. For parallelt kredsløb vil forskellen i intern modstand af en enkelt celle forårsage ujævn strømfordeling, hvilket vil føre til inkonsekvens af SOC. SOC-algoritmer inkluderer ampere-tid integrationsmetode, åben kredsløbsspændingsmetode, Kalman-filtreringsmetode, neural netværksmetode, fuzzy logic-metode og udladningstestmetode osv. SOC-estimeringsfejlen skyldes inkonsistensen af den initiale nominelle kapacitet af en enkelt celle og inkonsistensen af den nominelle kapacitetsnedbrydningshastighed for en enkelt celle under drift.
Ampere-tids-integrationsmetoden har bedre nøjagtighed, når SOC for startopladningstilstanden er mere nøjagtig, men Coulombic-effektiviteten er stærkt påvirket af batteriets ladetilstand, temperatur og strøm, hvilket er vanskeligt at måle nøjagtigt, så det er vanskeligt for ampere-tid integrationsmetoden at opfylde nøjagtighedskravene til estimering af ladetilstanden. Åbningsspændingsmetode Efter lang tids hvile har batteriets tomgangsspænding et bestemt funktionelt forhold til SOC, og den estimerede værdi af SOC opnås ved at måle terminalspændingen. Den åbne kredsløbsspændingsmetode har fordelen ved høj estimeringsnøjagtighed, men ulempen ved lang hviletid begrænser også dens brug.
Hvordan man kan forbedre lithium solar batterikonsistens?
Forbedre konsistensen af solcelle lithium batterier i produktionsprocessen:
Inden produktionen af solcelle lithium batteripakker er det nødvendigt at sortere lithium jern fosfat batterier for at sikre, at de enkelte celler i modulet anvender ensartede specifikationer og modeller, og for at teste de enkelte cellers spænding, kapacitet, indre modstand mv. sikre ensartetheden af den indledende ydeevne af solcelle lithium batteripakker.
Kontrol af brug og vedligeholdelsesproces
Realtidsovervågning af batteriet ved hjælp af BMS:Realtidsovervågning af batteriet under brugsprocessen kan observeres i realtid til konsistensen af brugsprocessen. Prøv at sikre, at driftstemperaturen på lithium-solbatteriet holdes inden for det optimale område, men prøv også at sikre ensartetheden af temperaturforhold mellem batterierne, for effektivt at sikre ensartetheden af ydeevnen mellem batterierne.
Vedtag en rimelig kontrolstrategi:minimer batteriafladningsdybden så meget som muligt, når udgangseffekten er tilladt, i BSLBATT er vores solcelle lithium batterier normalt indstillet til en afladningsdybde på ikke mere end 90%. Samtidig kan undgåelse af overopladning af batteriet forlænge batteripakkens cykluslevetid. Styrk vedligeholdelsen af batteripakken. Oplad batteripakken med lille strømvedligeholdelse med visse intervaller, og vær også opmærksom på rengøring.
Endelig konklusion
Årsagerne til batteriinkonsistens er hovedsageligt i de to aspekter af batteriproduktion og -brug, inkonsekvensen af Li-ion batteripakker forårsager ofte, at energilagringsbatteriet har for hurtig kapacitetsnedbrydning og kortere levetid under cyklingsprocessen, så det er meget vigtigt at sikre konsistensen af solcelle lithium batterier.
På samme måde er det også meget vigtigt at vælge professionelle solar lithium batteri producenter og leverandører,BSLBATTvil teste spændingen, kapaciteten, den interne modstand og andre aspekter af hvert LiFePO4 batteri før hver produktion, og holde hvert solcelle lithium batteri med høj konsistens ved at kontrollere det i produktionsprocessen. Hvis du er interesseret i vores energilagringsprodukter, så kontakt os for den bedste forhandlerpris.
Indlægstid: Sep-03-2024