Was ist die Konsistenz einer Solar-Lithiumbatterie?

Solar-Lithium-Batterieist die Schlüsselkomponente des Solarenergiespeichersystems. Die Leistung der Lithiumbatterie ist eines der Schlüsselelemente zur Bestimmung der Leistung des Batterieenergiespeichersystems.

Die Entwicklung der Solar-Lithium-Batterietechnologie besteht darin, die Kosten zu kontrollieren, die Energie- und Leistungsdichte von Lithiumbatterien zu verbessern, die Sicherheit zu erhöhen, die Lebensdauer zu verlängern und die Konsistenz des Batteriepakets zu verbessern usw. als Hauptachse. Und die Verbesserung dieser Elemente stellt derzeit noch die größte Herausforderung für die Lithiumbatterie dar. Dies ist hauptsächlich auf die Gruppenleistung einzelner Zellen und die Verwendung der Betriebsumgebung (z. B. Temperatur) zurückzuführen. Es gibt Unterschiede, sodass die Leistung von Solar-Lithiumbatterien immer geringer ist als die der schlechtesten Einzelzelle im Batteriepaket.

Die Inkonsistenz der Einzelzellenleistung und der Betriebsumgebung verringert nicht nur die Leistung der Solar-Lithiumbatterie, sondern beeinträchtigt auch die Genauigkeit der BMS-Überwachung und die Sicherheit des Batteriepakets. Was sind also die Gründe für die Inkonsistenz der Solar-Lithiumbatterie?

Was ist die Konsistenz einer Lithium-Solarbatterie?

Die Konsistenz des Lithium-Solarbatterie-Batteriepakets bedeutet, dass Spannung, Kapazität, Innenwiderstand, Lebensdauer, Temperatureffekt, Selbstentladungsrate und andere Parameter ohne große Unterschiede hochkonsistent bleiben, nachdem einzelne Zellen mit derselben Spezifikation ein Batteriepaket bilden.

Die Konsistenz von Lithium-Solarbatterien ist entscheidend, um eine gleichmäßige Leistung sicherzustellen, Risiken zu reduzieren und die Batterielebensdauer zu optimieren.

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Was verursacht die Inkonsistenz von Solar-Lithiumbatterien?

Die Inkonsistenz des Batteriepacks führt häufig zu Solar-Lithium-Batterien im Zyklusprozess, wie z. B. übermäßiger Kapazitätsverschlechterung, kürzerer Lebensdauer und anderen Problemen. Es gibt viele Gründe für die Inkonsistenz von Solar-Lithiumbatterien, vor allem im Herstellungsprozess und der Verwendung des Prozesses.

1. Unterschiede in den Parametern zwischen Lithium-Eisenphosphat-Einzelbatterien

Die Zustandsunterschiede zwischen Lithiumeisenphosphat-Monomerbatterien umfassen hauptsächlich die anfänglichen Unterschiede zwischen Monomerbatterien und die Parameterunterschiede, die während des Nutzungsprozesses entstehen. Im Prozess des Batteriedesigns, der Herstellung, der Lagerung und der Verwendung gibt es eine Vielzahl unkontrollierbarer Faktoren, die sich auf die Konsistenz der Batterie auswirken können. Die Verbesserung der Konsistenz einzelner Zellen ist eine Voraussetzung für die Verbesserung der Leistung von Batteriepacks. Durch die Wechselwirkung der einzelnen Lithiumeisenphosphat-Parameter wird der aktuelle Parameterzustand durch den Anfangszustand und den kumulativen Effekt der Zeit beeinflusst.

Kapazität, Spannung und Selbstentladungsrate der Lithium-Eisenphosphat-Batterie

Eine inkonsistente Kapazität der Lithium-Eisenphosphat-Batterie führt dazu, dass die Entladungstiefe der einzelnen Zellen des Batteriepakets inkonsistent ist. Akkus mit geringerer Kapazität und schlechterer Leistung erreichen den Vollladezustand früher, was dazu führt, dass Akkus mit großer Kapazität und guter Leistung den Vollladezustand nicht erreichen. Eine inkonsistente Spannung der Lithium-Eisenphosphat-Batterie führt dazu, dass sich parallele Batteriepakete in einzelnen Zellen gegenseitig aufladen. Die Batterie mit höherer Spannung lädt die Batterie mit niedrigerer Spannung auf, was die Verschlechterung der Batterieleistung und den Verlust der Energie des gesamten Batteriepakets beschleunigt . Große Selbstentladungsrate des Batteriekapazitätsverlusts, Inkonsistenz der Selbstentladungsrate der Lithium-Eisenphosphat-Batterie führt zu Unterschieden im Batterieladezustand und in der Spannung, was sich auf die Leistung des Batteriesatzes auswirkt.

Innenwiderstand einer einzelnen Lithium-Eisenphosphat-Batterie

Im Reihensystem führt der Unterschied im Innenwiderstand einer einzelnen Lithium-Eisenphosphat-Batterie zu einer Inkonsistenz der Ladespannung jeder Batterie, die Batterie mit großem Innenwiderstand erreicht die obere Spannungsgrenze im Voraus und andere Batterien werden möglicherweise nicht vollständig aufgeladen diesmal. Batterien mit hohem Innenwiderstand haben einen hohen Energieverlust und erzeugen große Wärme, und der Temperaturunterschied vergrößert den Unterschied im Innenwiderstand weiter, was zu einem Teufelskreis führt.

Bei parallelen Systemen führt der Unterschied im Innenwiderstand dazu, dass der Strom jeder Batterie inkonsistent ist, und die Spannung der Batterie ändert sich schnell, so dass die Lade- und Entladetiefe jeder einzelnen Batterie inkonsistent ist, was zur tatsächlichen Kapazität des Systems führt schwierig, den Designwert zu erreichen. Der Betriebsstrom der Batterie ist unterschiedlich, ihre Leistung im Prozess führt zu Unterschieden und wirkt sich letztendlich auf die Lebensdauer des gesamten Batteriepakets aus.

2. Lade- und Entladebedingungen

Die Lademethode beeinflusst die Ladeeffizienz und den Ladezustand des Solar-Lithium-Akkus, Überladung und Tiefentladung beschädigen den Akku und der Akku zeigt nach vielen Lade- und Entladevorgängen Inkonsistenzen. Derzeit gibt es mehrere Lademethoden für Lithium-Ionen-Batterien, die gängigsten sind jedoch das segmentierte Konstantstromladen und das Konstantstrom-Konstantspannungsladen. Das Konstantstromladen ist eine idealere Möglichkeit, eine sichere und effektive Vollladung durchzuführen. Das Laden mit konstantem Strom und konstanter Spannung kombiniert effektiv die Vorteile des Ladens mit konstantem Strom und der Ladung mit konstanter Spannung. Die Lösung der allgemeinen Konstantstrom-Lademethode ist schwierig, eine genaue Vollladung durchzuführen, und die Konstantspannungs-Lademethode vermeidet das Laden in der frühen Phase des Stroms zu groß für die Batterie, um den Betrieb der Batterie zu beeinträchtigen, einfach und bequem.

3. Betriebstemperatur

Die Leistung von Solar-Lithiumbatterien wird bei hohen Temperaturen und hoher Entladerate erheblich beeinträchtigt. Dies liegt daran, dass die Lithium-Ionen-Batterie bei hohen Temperaturen und bei hohem Stromverbrauch eine Zersetzung des Kathodenaktivmaterials und des Elektrolyten verursacht. Dies ist ein exothermer Prozess, der innerhalb kurzer Zeit zu einer Wärmeabgabe führen kann, die zu einer Zerstörung der Batterie führen kann Die Temperatur steigt weiter an und höhere Temperaturen beschleunigen das Zersetzungsphänomen, die Bildung eines Teufelskreises, beschleunigte Zersetzung der Batterie und weiteren Leistungsabfall. Wenn der Akku nicht ordnungsgemäß verwaltet wird, führt dies daher zu einem irreversiblen Leistungsverlust.

Das Design von Solar-Lithiumbatterien und die Verwendung von Umgebungsunterschieden führen dazu, dass die Temperaturumgebung der einzelnen Zelle nicht konsistent ist. Wie das Gesetz von Arrhenius zeigt, hängt die Geschwindigkeitskonstante der elektrochemischen Reaktion einer Batterie exponentiell vom Grad ab, und die elektrochemischen Eigenschaften der Batterie sind bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedlich. Die Temperatur beeinflusst den Betrieb des elektrochemischen Batteriesystems, den Coulomb-Wirkungsgrad, die Lade- und Entladefähigkeit, die Ausgangsleistung, die Kapazität, die Zuverlässigkeit und die Zyklenlebensdauer. Derzeit wird hauptsächlich daran geforscht, den Einfluss der Temperatur auf die Inkonsistenz von Batteriepacks zu quantifizieren.

4. Externer Batteriekreis

Verbindungen

In einemkommerzielles Energiespeichersystem, Lithium-Solarbatterien werden in Reihe und parallel zusammengebaut, sodass es viele Verbindungskreise und Steuerelemente zwischen den Batterien und Modulen geben wird. Aufgrund der unterschiedlichen Leistung und Alterungsrate der einzelnen Strukturelemente oder Komponenten sowie des inkonsistenten Energieverbrauchs an jedem Verbindungspunkt haben verschiedene Geräte unterschiedliche Auswirkungen auf die Batterie, was zu einem inkonsistenten Batteriepacksystem führt. Inkonsistenzen in der Geschwindigkeit der Batterieverschlechterung in Parallelschaltungen können die Verschlechterung des Systems beschleunigen.

Die Impedanz des Verbindungsstücks wirkt sich auch auf die Inkonsistenz des Batteriesatzes aus. Der Widerstand des Verbindungsstücks ist nicht gleich, der Widerstand des Pols zum Einzelzellen-Zweigkreis ist unterschiedlich und aufgrund des Verbindungsstücks vom Pol der Batterie entfernt länger und der Widerstand größer, der Strom kleiner, das Verbindungsstück sorgt dafür, dass die an den Pol angeschlossene einzelne Zelle als erste die Abschaltspannung erreicht, was zu einer Verringerung der Energieausnutzung führt und sich auf die Leistung auswirkt die Batterie und die einzelne Zelle altern vorzeitig Dies führt zu einer Überladung des angeschlossenen Akkus, was die Sicherheit des Akkus beeinträchtigt. Die vorzeitige Alterung der einzelnen Zelle führt zu einer Überladung der daran angeschlossenen Batterie, was zu potenziellen Sicherheitsrisiken führen kann.

Mit zunehmender Anzahl der Batteriezyklen steigt der ohmsche Innenwiderstand, die Kapazität nimmt ab und das Verhältnis des ohmschen Innenwiderstands zum Widerstandswert des Verbindungsstücks ändert sich. Um die Sicherheit des Systems zu gewährleisten, muss der Einfluss des Widerstands des Verbindungsstücks berücksichtigt werden.

BMS-Eingangsschaltung

Das Batteriemanagementsystem (BMS) ist die Garantie für den normalen Betrieb der Batteriepacks, aber der BMS-Eingangskreis wirkt sich negativ auf die Konsistenz der Batterie aus. Zu den Methoden zur Überwachung der Batteriespannung gehören Präzisions-Widerstandsspannungsteiler, integrierte Chip-Abtastung usw. Diese Methoden können einen Leckstrom im Leerlauf der Abtastleitung aufgrund des Vorhandenseins von Widerständen und Leiterplattenpfaden nicht vermeiden, und die Eingangsimpedanz der Spannungsabtastung des Batteriemanagementsystems erhöht die Dies kann zu einer Inkonsistenz des Batterieladezustands (SOC) führen und die Leistung des Batteriepakets beeinträchtigen.

5. SOC-Schätzfehler

Eine SOC-Inkonsistenz wird durch die Inkonsistenz der anfänglichen Nennkapazität einer einzelnen Zelle und die Inkonsistenz der Abnahmerate der Nennkapazität einer einzelnen Zelle während des Betriebs verursacht. Bei einer Parallelschaltung führt der Unterschied im Innenwiderstand einer einzelnen Zelle zu einer ungleichmäßigen Stromverteilung, was zu einer Inkonsistenz des Ladezustands führt. Zu den SOC-Algorithmen gehören die Amperezeit-Integrationsmethode, die Leerlaufspannungsmethode, die Kalman-Filtermethode, die neuronale Netzwerkmethode, die Fuzzy-Logik-Methode und die Entladungstestmethode usw. Der SOC-Schätzfehler ist auf die Inkonsistenz der anfänglichen Nennkapazität einer einzelnen Zelle zurückzuführen und die Inkonsistenz der nominalen Kapazitätsabfallrate einer einzelnen Zelle während des Betriebs.

Die Ampere-Zeit-Integrationsmethode bietet eine bessere Genauigkeit, wenn der SOC des Startladezustands genauer ist, aber der Coulomb-Wirkungsgrad wird stark vom Ladezustand, der Temperatur und dem Strom der Batterie beeinflusst, was eine genaue Messung schwierig macht Für die Ampere-Zeit-Integration ist es schwierig, die Genauigkeitsanforderungen für die Schätzung des Ladezustands zu erfüllen. Leerlaufspannungsmethode Nach einer langen Ruhephase steht die Leerlaufspannung der Batterie in einem eindeutigen funktionalen Zusammenhang mit dem Ladezustand (SOC), und der geschätzte Wert des Ladezustands wird durch Messung der Klemmenspannung ermittelt. Die Leerlaufspannungsmethode hat den Vorteil einer hohen Schätzgenauigkeit, der Nachteil einer langen Ruhezeit schränkt jedoch auch ihren Einsatz ein.

Wie kann die Konsistenz von Lithium-Solarbatterien verbessert werden?

Verbessern Sie die Konsistenz von Solar-Lithiumbatterien im Produktionsprozess:

Vor der Herstellung von Solar-Lithium-Batteriepacks ist es notwendig, Lithium-Eisenphosphat-Batterien zu sortieren, um sicherzustellen, dass die einzelnen Zellen im Modul einheitliche Spezifikationen und Modelle verwenden, und um die Spannung, Kapazität, den Innenwiderstand usw. der einzelnen Zellen zu testen Gewährleisten Sie die Konstanz der Anfangsleistung von Solar-Lithium-Batteriepaketen.

Kontrolle des Nutzungs- und Wartungsprozesses

Echtzeitüberwachung der Batterie mittels BMS:Durch die Echtzeitüberwachung der Batterie während des Nutzungsprozesses kann die Konsistenz des Nutzungsprozesses in Echtzeit beobachtet werden. Versuchen Sie sicherzustellen, dass die Betriebstemperatur der Solar-Lithiumbatterie im optimalen Bereich bleibt, aber versuchen Sie auch, die Konsistenz der Temperaturbedingungen zwischen den Batterien sicherzustellen, um so die Leistungskonsistenz zwischen den Batterien effektiv sicherzustellen.

Übernehmen Sie eine vernünftige Kontrollstrategie:Minimieren Sie die Entladetiefe der Batterie so weit wie möglich, wenn die Ausgangsleistung zulässig ist. In BSLBATT sind unsere Solar-Lithiumbatterien normalerweise auf eine Entladetiefe von nicht mehr als 90 % eingestellt. Gleichzeitig kann die Vermeidung einer Überladung des Akkus die Lebensdauer des Akkupacks verlängern. Verstärken Sie die Wartung des Akkus. Laden Sie den Akku in bestimmten Abständen mit geringem Erhaltungsstrom auf und achten Sie auch auf die Reinigung.

Abschließendes Fazit

Die Ursachen für Batterieinkonsistenzen liegen hauptsächlich in den beiden Aspekten der Batterieherstellung und -verwendung. Die Inkonsistenz von Li-Ionen-Batteriepacks führt oft dazu, dass die Energiespeicherbatterie während des Ladevorgangs eine zu schnelle Kapazitätsverschlechterung und eine kürzere Lebensdauer aufweist, was sehr problematisch ist wichtig, um die Konsistenz von Solar-Lithiumbatterien sicherzustellen.

Ebenso ist es sehr wichtig, professionelle Hersteller und Lieferanten von Solar-Lithiumbatterien auszuwählen.BSLBATTtestet vor jeder Produktion die Spannung, Kapazität, den Innenwiderstand und andere Aspekte jeder LiFePO4-Batterie und hält jede Solar-Lithium-Batterie durch Kontrolle im Produktionsprozess auf hoher Konsistenz. Wenn Sie an unseren Energiespeicherprodukten interessiert sind, kontaktieren Sie uns für den besten Händlerpreis.