Η πυκνότητα ενέργειας της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι υψηλή, για λόγους ασφαλείας ο γενικός όγκος δεν θα σχεδιαστεί πολύ μεγάλος, αλλά ένας αριθμός μεμονωμένων κυψελών φωσφορικού σιδήρου λιθίου μέσω των αγώγιμων συνδέσμων σε σειρά και παράλληλα σε ένα τροφοδοτικό, σχηματίζοντας μια ηλιακή μονάδα μπαταρίας λιθίου Ωστόσο, αυτό πρέπει να αντιμετωπίσει το πρόβλημα συνέπειας.
Ασυνέπεια τουηλιακή μπαταρία λιθίουοι παράμετροι συνήθως περιλαμβάνουν χωρητικότητα, εσωτερική αντίσταση, ασυνέπεια τάσης ανοιχτού κυκλώματος, ασυνέπεια της απόδοσης του στοιχείου μπαταρίας, που σχηματίζεται στη διαδικασία παραγωγής, θα επιδεινωθεί περαιτέρω στη διαδικασία χρήσης, το ίδιο πακέτο μπαταριών εντός του κυττάρου, όσο πιο αδύναμο είναι πάντα πιο αδύναμο και επιταχυνόμενο για να γίνει πιο αδύναμο και ο βαθμός διασποράς των παραμέτρων μεταξύ του μονομερούς κυττάρου, με την εμβάθυνση του βαθμού γήρανσης και να γίνει μεγαλύτερος.
Σχετική ανάγνωση: Τι είναι η συνοχή της ηλιακής μπαταρίας λιθίου;
Αυτό το άρθρο θα παρουσιάσει τις ασυνεπείς κυψέλες όταν χρησιμοποιούνται σε σειρά και μαζί, ποια βλάβη θα προκληθεί στην μπαταρία ιόντων λιθίου PACK και πώς πρέπει να αντιμετωπίσουμε το πρόβλημα των ασυνεπών ηλιακών μπαταριών λιθίου.
Ποιοι είναι οι κίνδυνοι των ασυνεπών ηλιακών μπαταριών λιθίου;
Απώλεια χωρητικότητας αποθήκευσης της ηλιακής μπαταρίας λιθίου
Στο σχεδιασμό της ηλιακής μπαταρίας λιθίου, η συνολική χωρητικότητα είναι σύμφωνη με την «αρχή του βαρελιού», η χωρητικότητα της χειρότερης κυψέλης φωσφορικού σιδήρου λιθίου καθορίζει τη χωρητικότητα ολόκληρου του πακέτου ηλιακών μπαταριών λιθίου. Προκειμένου να αποφευχθεί η υπερφόρτιση και η υπερφόρτιση, το σύστημα διαχείρισης της μπαταρίας θα υιοθετήσει την ακόλουθη λογική:
Κατά την εκφόρτιση: όταν η χαμηλότερη τάση ενός κυττάρου φτάσει την τάση διακοπής εκφόρτισης, ολόκληρη η μπαταρία σταματά να αποφορτίζεται.
Κατά τη φόρτιση: όταν η υψηλότερη μεμονωμένη τάση αγγίζει την τάση διακοπής φόρτισης, η φόρτιση διακόπτεται.
Επιπλέον, όταν η κυψέλη μπαταρίας μικρότερης χωρητικότητας χρησιμοποιείται σε σειρά με την κυψέλη μπαταρίας μεγαλύτερης χωρητικότητας, η κυψέλη μπαταρίας μικρότερης χωρητικότητας θα είναι πάντα πλήρως αποφορτισμένη, ενώ η κυψέλη μπαταρίας μεγαλύτερης χωρητικότητας θα χρησιμοποιεί πάντα μέρος της χωρητικότητάς της, με αποτέλεσμα τη χωρητικότητα ολόκληρο το πακέτο μπαταριών έχει πάντα ένα μέρος της χωρητικότητάς του σε κατάσταση αδράνειας.
Μειωμένη διάρκεια αποθήκευσης των ηλιακών μπαταριών λιθίου
Ομοίως, η διάρκεια ζωής του αηλιακή μπαταρία λιθίουεξαρτάται από το κύτταρο φωσφορικού σιδήρου λιθίου με τη μικρότερη διάρκεια ζωής. Είναι πιθανό ότι η κυψέλη με τη μικρότερη διάρκεια ζωής είναι η κυψέλη φωσφορικού σιδήρου λιθίου με χαμηλή χωρητικότητα. Η μικρότερης χωρητικότητας κυψέλη LiFePO4 είναι πιθανό να είναι η πρώτη που θα φτάσει στο τέλος της ζωής της, επειδή φορτίζεται πλήρως και αποφορτίζεται κάθε φορά. Όταν συγκολληθούν ως ομάδα κυψελών φωσφορικού σιδήρου λιθίου στο τέλος της ζωής τους, ολόκληρο το ηλιακό πακέτο μπαταριών λιθίου θα ακολουθήσει επίσης το τέλος ζωής.
Αύξηση της εσωτερικής αντίστασης των ηλιακών μπαταριών
Όταν το ίδιο ρεύμα ρέει μέσα από κυψέλες με διαφορετικές εσωτερικές αντιστάσεις, το στοιχείο LiFePO4 με υψηλότερη εσωτερική αντίσταση παράγει περισσότερη θερμότητα. Αυτό οδηγεί σε υψηλή θερμοκρασία ηλιακής κυψέλης, η οποία επιταχύνει τον ρυθμό φθοράς και αυξάνει περαιτέρω την εσωτερική αντίσταση. Ένα ζευγάρι αρνητικών ανατροφοδοτήσεων σχηματίζεται μεταξύ της εσωτερικής αντίστασης και της αύξησης της θερμοκρασίας, η οποία επιταχύνει τη φθορά των κυττάρων με υψηλή εσωτερική αντίσταση.
Οι παραπάνω τρεις παράμετροι δεν είναι εντελώς ανεξάρτητες και τα βαθιά γηρασμένα κύτταρα έχουν υψηλότερη εσωτερική αντίσταση και μεγαλύτερη υποβάθμιση της χωρητικότητας. Αν και αυτές οι παράμετροι επηρεάζουν η μία την άλλη, αλλά εξηγούν χωριστά την αντίστοιχη κατεύθυνση επιρροής τους, βοηθούν στην καλύτερη κατανόηση της βλάβης της ασυνέπειας της ηλιακής μπαταρίας λιθίου.
Πώς να αντιμετωπίσετε την ασυνέπεια της ηλιακής μπαταρίας λιθίου;
Θερμική Διαχείριση
Ως απάντηση στο πρόβλημα ότι οι κυψέλες φωσφορικού σιδήρου λιθίου με ασυνεπή εσωτερική αντίσταση παράγουν διαφορετικές ποσότητες θερμότητας, μπορεί να ενσωματωθεί ένα σύστημα θερμικής διαχείρισης για τη ρύθμιση της διαφοράς θερμοκρασίας σε ολόκληρο το πακέτο μπαταριών, έτσι ώστε η διαφορά θερμοκρασίας να διατηρείται σε μικρό εύρος. Με αυτόν τον τρόπο, ακόμα κι αν η κυψέλη που παράγει περισσότερη θερμότητα εξακολουθεί να έχει υψηλή αύξηση της θερμοκρασίας, δεν θα απομακρυνθεί από τις άλλες κυψέλες και το επίπεδο φθοράς δεν θα είναι σημαντικά διαφορετικό. Τα κοινά συστήματα θερμικής διαχείρισης περιλαμβάνουν αερόψυκτα και υγρόψυκτα συστήματα.
Ταξινόμηση
Ο σκοπός της ταξινόμησης είναι ο διαχωρισμός διαφορετικών παραμέτρων και παρτίδων κυψελών μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου μέσω επιλογής, ακόμη και αν η ίδια παρτίδα κυψελών μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου, αλλά πρέπει επίσης να ελεγχθεί, οι παράμετροι της σχετικής συγκέντρωσης της μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου κελιά σε μια μπαταρία, πακέτο μπαταρίας. Οι μέθοδοι ταξινόμησης περιλαμβάνουν στατική ταξινόμηση και δυναμική ταξινόμηση.
Εξίσωση
Λόγω της ασυνέπειας των κυψελών φωσφορικού σιδήρου λιθίου, η τερματική τάση ορισμένων κυψελών θα είναι μπροστά από άλλες κυψέλες και θα φτάσει πρώτα το όριο ελέγχου, με αποτέλεσμα η χωρητικότητα ολόκληρου του συστήματος να γίνει μικρότερη. Η λειτουργία εξισορρόπησης του συστήματος διαχείρισης μπαταρίας BMS μπορεί να λύσει πολύ καλά αυτό το πρόβλημα.
Όταν μια κυψέλη μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι η πρώτη που φτάνει στην τάση διακοπής φόρτισης, ενώ η υπόλοιπη τάση της μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου υστερεί, το BMS θα ξεκινήσει τη λειτουργία εξισορρόπησης φόρτισης ή την πρόσβαση στην αντίσταση για εκφόρτιση μέρος της ισχύος της κυψέλης μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου υψηλής τάσης ή μεταφέρετε την ενέργεια στην κυψέλη μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου χαμηλής τάσης προς τα επάνω. Με αυτόν τον τρόπο, η κατάσταση διακοπής φόρτισης αίρεται, η διαδικασία φόρτισης ξεκινά ξανά και η μπαταρία μπορεί να φορτιστεί με περισσότερη ισχύ.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-03-2024