Zer da eguzki-litiozko bateriaren koherentzia?

Eguzki-litiozko bateriaeguzki energia biltegiratzeko sistemaren funtsezko osagaia da, litiozko bateriaren errendimendua bateriaren energia biltegiratzeko sistemaren errendimendua zehazteko funtsezko elementuetako bat da.

Eguzki-litiozko baterien teknologiaren garapena kostuak kontrolatzea izan da, litiozko baterien energia-dentsitatea eta potentzia-dentsitatea hobetzea, segurtasunaren erabilera hobetzea, zerbitzu-bizitza luzatzea eta bateria-paketearen koherentzia hobetzea, etab. ardatz nagusi gisa. eta elementu horien hobekuntza oraindik ere litiozko bateriak erronkarik handienari aurre egiten dio. Hau, batez ere, zelula bakarreko errendimenduaren eta funtzionamendu-ingurunearen erabileraren (adibidez, tenperatura) desberdintasunak daudelako, eguzki-litiozko baterien errendimendua beti bateria-paketearen zelula txarrena baino txikiagoa da.

Zelula bakarreko errendimenduaren eta funtzionamendu-ingurunearen inkoherentziak eguzki-litiozko bateriaren errendimendua murrizten ez ezik, BMS monitorizazioaren zehaztasuna eta bateria paketearen segurtasuna ere eragiten ditu. Beraz, zeintzuk dira eguzki-litiozko bateriaren inkoherentziaren arrazoiak?

Zer da litiozko eguzki bateriaren koherentzia?

Litioko eguzki-bateria-bateria paketearen koherentzia esan nahi du tentsioa, edukiera, barne-erresistentzia, bizitza-denbora, tenperatura-efektua, autodeskarga-tasa eta beste parametroak oso koherenteak izaten jarraitzen dutela alde handirik gabe, zelula bakarren zehaztapen-eredu berdinak bateria-pakete bat osatu ondoren.

Litioko eguzki-baterien koherentzia funtsezkoa da errendimendu uniformea ​​bermatzeko, arriskua murrizteko eta bateriaren iraupena optimizatzeko.

Lotutako irakurketa: zein dira koherentziarik gabeko litiozko bateriak ekar ditzaketen arriskuak?

Zerk eragiten du eguzki-litiozko baterien koherentziarik eza?

Baterien koherentzia ezak eguzki-litiozko bateriak eragiten ditu txirrindularitza-prozesuan, hala nola, gehiegizko gaitasunaren degradazioa, bizitza laburragoa eta beste arazo batzuk. Eguzki-litiozko baterien inkoherentziaren arrazoi asko daude, batez ere fabrikazio prozesuan eta prozesuaren erabileran.

1. Litio-burdin fosfatoko pilen arteko parametroen desberdintasunak

Litio-burdina fosfato monomero baterien arteko egoera-desberdintasunek, batez ere, monomero-pilen arteko hasierako desberdintasunak eta erabilera-prozesuan sortutako parametro-desberdintasunak dira. Bateria diseinatzeko, fabrikatzeko, biltegiratzeko eta erabiltzeko prozesuan kontrolaezinak diren hainbat faktore daude bateriaren koherentzian eragina izan dezaketenak. Banakako zelulen koherentzia hobetzea ezinbesteko baldintza da bateria-paketeen errendimendua hobetzeko. Litio burdin fosfato zelula bakarreko parametroen elkarrekintza, egungo parametroaren egoera hasierako egoerak eta denboraren efektu metatuak eragiten dute.

Litio-burdin fosfatoaren bateriaren edukiera, tentsioa eta autodeskarga-tasa

Litio-burdin fosfatoaren bateriaren edukieraren inkoherentziak zelula bakarreko deskarga-sakonera bakoitzerako bateria-paketea ez-koherente bihurtuko du. Edukiera txikiagoa eta errendimendu eskasagoa duten bateriak lehenago iritsiko dira karga osoko egoerara, eta, ondorioz, gaitasun handiko eta errendimendu ona duten bateriak karga osoko egoerara ez izatera iritsiko dira. Litio-burdin fosfatoko bateriaren tentsioaren inkoherentziak bateria-pakete paraleloak ekarriko ditu zelula bakarrean elkar kargatzen, tentsio handiagoko bateriak tentsio baxuagoko bateria kargatuko du, eta horrek bateriaren errendimenduaren degradazioa azkartuko du, bateria-pakete osoaren energia galtzea. . Bateriaren edukieraren galeraren auto-deskarga-tasa handiak, litio-burdina fosfatoaren bateriaren autodeskarga-tasaren inkoherentziak bateriaren karga-egoeran, tentsioan eta bateria-paketearen errendimenduan eragina izango du.

Litio-burdina fosfatoko bateria bakarraren barne-erresistentzia

Serie-sisteman, litio-burdina fosfatoko bateria bakarreko barne-erresistentziaren diferentziak bateria bakoitzaren karga-tentsioan koherentzia eza eragingo du, barne-erresistentzia handia duen bateria aldez aurretik goiko tentsio-mugara iristen da eta baliteke beste bateria batzuk ez egotea guztiz kargatzea. oraingoan. Barne-erresistentzia handia duten pilek energia-galera handia dute eta bero handia sortzen dute, eta tenperatura-diferentziak barne-erresistentziaren aldea areagotzen du, gurpil zoro bat sortuz.

Sistema paraleloa, barne-erresistentzia desberdintasunak bateria-korronte bakoitzaren inkoherentzia ekarriko du, bateriaren tentsioaren korrontea azkar aldatzen da, beraz, bateria bakoitzaren karga eta deskarga-sakonera ez da koherentea izan, eta ondorioz sistemaren benetako ahalmena da. zaila da diseinuaren baliora iristea. Bateriaren funtzionamendu-korrontea desberdina da, prozesuaren erabileran duen errendimenduak desberdintasunak sortuko ditu eta, azken finean, bateria-pakete osoaren bizitzan eragina izango du.

2. Kargatzeko eta deskargatzeko baldintzak

Kargatzeko metodoak eguzki-litiozko bateriaren karga-eraginkortasunari eta karga-egoerari eragiten dio, gainkargatzeak eta gehiegi deskargatzeak bateria kaltetu egingo du, eta bateria-paketeak koherentziarik eza erakutsiko du hainbat aldiz kargatu eta deskargatu ondoren. Gaur egun, litio-ioizko bateriek kargatzeko hainbat metodo daude, baina ohikoak korronte konstanteko karga eta korronte konstanteko tentsio konstanteko karga segmentatzen dira. Etengabeko korronte kargatzea karga osoa seguru eta eraginkorra egiteko modu aproposa da; korronte konstanteak eta tentsio konstanteak kargatzeak eraginkortasunez konbinatzen ditu korronte konstantearen kargatzearen eta tentsio konstantearen kargatzearen abantailak, korronte konstanteko kargatzeko metodo orokorra konpontzea zaila da karga osoa zehaztasunez kargatzea, korrontearen hasierako fasean tentsio konstantea kargatzeko metodoa saihestea da. handiegia bateriak bateriaren funtzionamenduaren eragina eragiteko, sinplea eta erosoa.

3. Funtzionamendu-tenperatura

Eguzki-litiozko baterien errendimendua nabarmen hondatuko da tenperatura altuetan eta deskarga-tasa handietan. Hau da, litio-ioizko bateriak tenperatura altuko baldintzetan eta korronte handiko erabileran, katodoaren material aktiboa eta elektrolitoen deskonposizioa eragingo duelako, hau da, prozesu exotermikoa, denbora-tarte labur batean, hala nola, beroa askatzea bateriaren berera ekar dezake. tenperatura are gehiago igotzen da, eta tenperatura altuagoek deskonposizio-fenomenoa bizkortzen dute, zirkulu zoro baten eraketa, bateriaren deskonposizio bizkortua errendimendua are gehiago murrizteko. Hori dela eta, bateria paketea behar bezala kudeatzen ez bada, errendimendu galera atzeraezina ekarriko du.

Eguzki-litiozko bateriaren diseinuak eta ingurumen-desberdintasunen erabilerak zelula bakarreko tenperatura-ingurunea koherentea ez izatea eragingo du. Arrheniusen legeak erakusten duen bezala, bateria baten erreakzio elektrokimiko-abiaduraren konstantea mailarekin erlazionatuta dago esponentzialki, eta bateriaren ezaugarri elektrokimikoak desberdinak dira tenperatura ezberdinetan. Tenperaturak bateriaren sistema elektrokimikoaren funtzionamenduari, Coulombic eraginkortasunari, kargatzeko eta deskargatzeko gaitasunari, irteerako potentziari, ahalmenari, fidagarritasunari eta ziklo-bizitzari eragiten dio. Gaur egun, tenperaturak bateria-paketeen inkoherentzian duen eragina kuantifikatzeko egiten da ikerketa nagusia.

4. Bateriaren kanpoko zirkuitua

Konexioak

bateanenergia biltegiratzeko sistema komertziala, litiozko eguzki bateriak seriean eta paraleloan muntatuko dira, beraz, konektatzeko zirkuitu eta kontrol-elementu asko egongo dira baterien eta moduluen artean. Egitura-elementu edo osagai bakoitzaren errendimendu- eta zahartze-tasa desberdinak direla eta, baita konexio-puntu bakoitzean kontsumitzen den energia koherentea dela eta, gailu ezberdinek eragin desberdinak dituzte baterian, eta ondorioz bateria-pakete sistema koherentea da. Zirkuitu paraleloetan bateriaren degradazio-tasaren inkoherentziak sistemaren hondatzea bizkortu dezake.

Konexio piezaren inpedantziak ere eragina izango du bateria paketearen inkoherentzian, konexio piezaren erresistentzia ez da berdina, zelula bakarreko adar zirkuituaren erresistentzia desberdina da, bateriaren polotik urruntzen da konexio pieza dela eta. luzeagoa eta erresistentzia handiagoa da, korrontea txikiagoa da, konexio piezak polora konektatutako zelula bakarra izango da mozte-tentsiora iristen lehena izango da, energiaren erabilera murriztea eraginez eta errendimendua eragingo du. bateriak eta zelula bakarreko zahartzeak aldez aurretik konektatutako bateria gehiegi kargatzea ekarriko du, bateriaren segurtasuna eta segurtasuna eraginez. Zelula bakarreko zahartze goiztiarrak harekin konektatutako bateria gainkargatzea ekarriko du, segurtasun arrisku potentzialak eraginez.

Bateriaren ziklo-kopurua handitzen den heinean, barne-erresistentzia ohmikoa handitzea eragingo du, ahalmenaren degradazioa, eta barne-erresistentzia ohmikoa konektatzeko piezaren erresistentzia-balioaren erlazioa aldatuko da. Sistemaren segurtasuna bermatzeko, lotura-piezaren erresistentziaren eragina kontuan hartu behar da.

BMS Sarrera Zirkuitua

Bateria kudeatzeko sistema (BMS) bateria-paketeen funtzionamendu normalaren bermea da, baina BMS sarrera-zirkuituak bateriaren koherentziari kalte egiten dio. Bateriaren tentsioa kontrolatzeko metodoen artean, zehaztasun erresistentzia tentsio zatitzailea, txip-laginketa integratua, etab. Metodo hauek ezin dute saihestu laginketa-lerroaren kargaz kanpoko isurketa-korrontea erresistentzia eta zirkuitu-plaken bideak daudelako, eta bateriaren kudeaketa-sistemaren tentsio-laginketa sarrerako inpedantzia areagotuko du. bateriaren karga-egoeraren (SOC) inkoherentzia eta bateria-paketearen errendimenduari eragiten dio.

5. SOC estimazio-errorea

SOC inkoherentzia zelula bakar baten hasierako ahalmen nominalaren inkoherentzia eta funtzionamenduan zehar zelula bakar baten gaitasun nominalaren gainbeheraren inkoherentziaren ondorioz sortzen da. Zirkuitu paralelorako, zelula bakarreko barne-erresistentziaren diferentziak korronte banaketa irregularra eragingo du, eta horrek SOC-en inkoherentzia ekarriko du. SOC algoritmoen artean ampere-denbora integratzeko metodoa, zirkuitu irekiko tentsio metodoa, Kalman iragazteko metodoa, sare neuronalaren metodoa, logika lausoaren metodoa eta deskarga probaren metodoa, etab. SOC estimazio-errorea zelula bakarreko hasierako ahalmen nominalaren inkoherentziagatik da. eta funtzionamenduan zehar zelula bakarreko gaitasun nominalaren desintegrazio-tasaren inkoherentzia.

Ampere-denbora integratzeko metodoak zehaztasun hobea du hasierako karga-egoeraren SOC zehatzagoa denean, baina Coulombic eraginkortasuna asko eragiten du bateriaren karga-egoerak, tenperaturak eta korronteak, zehaztasunez neurtzea zaila dena, beraz. zaila da ampere-denbora integratzeko metodoak karga-egoeraren estimaziorako zehaztasun-baldintzak betetzea. Zirkuitu irekiko tentsioaren metodoa Atsedenaldi luze baten ondoren, bateriaren zirkuitu irekiko tentsioak harreman funtzional zehatza du SOCarekin, eta SOC-ren balio estimatua terminaleko tentsioa neurtuz lortzen da. Zirkuitu irekiko tentsio-metodoak estimazio-zehaztasun handiko abantaila du, baina atseden denbora luzearen desabantailak erabilera mugatzen du.

Nola hobetu litiozko eguzki bateriaren koherentzia?

Hobetu eguzki-litiozko baterien koherentzia ekoizpen-prozesuan:

Eguzki-litiozko bateria-paketeak ekoitzi aurretik, beharrezkoa da litio-burdin fosfatoko bateriak sailkatzea, moduluko zelula indibidualek zehaztapen eta eredu uniformeak erabiltzen dituztela ziurtatzeko, eta zelulen tentsioa, ahalmena, barne-erresistentzia eta abar probatzeko. bermatu eguzki-litiozko bateria-paketeen hasierako errendimenduaren koherentzia.

Erabilera eta mantentze-prozesuaren kontrola

BMS erabiliz bateriaren denbora errealeko jarraipena:Erabilera-prozesuan denbora errealean bateriaren jarraipena denbora errealean ikus daiteke erabilera-prozesuaren koherentziarekin. Saiatu eguzki-litiozko bateriaren funtzionamendu-tenperatura tarte optimoan mantentzen dela ziurtatzen, baina saiatu baterien arteko tenperatura-baldintzen koherentzia bermatzen, baterien arteko errendimenduaren koherentzia modu eraginkorrean ziurtatzeko.

Hartu zentzuzko kontrol-estrategia:minimizatu bateriaren deskarga-sakonera ahalik eta gehien irteerako potentzia baimenduta dagoenean, BSLBATT-en, gure eguzki-litiozko bateriak normalean deskarga-sakonera %90etik gorakoak izan ohi dira. Aldi berean, bateria gehiegi kargatzea saihestuz bateria-paketearen ziklo-bizitza luza daiteke. Bateria paketearen mantentze-lanak indartu. Kargatu bateria-paketea uneko mantentze-lan txikiarekin tarte jakin batzuetan, eta arreta jarri garbiketari ere.

Azken Ondorioa

Bateriaren inkoherentziaren kausak bateriaren fabrikazio eta erabileraren bi alderdietan daude batez ere, Li-ioizko bateria paketeen inkoherentziak askotan energia biltegiratzeko bateriak gaitasun azkarregi hondatzea eta bizi-iraupen laburragoa izatea eragiten du bizikleta-prozesuan zehar, beraz, oso da. garrantzitsua da eguzki-litiozko baterien koherentzia bermatzeko.

Era berean, oso garrantzitsua da eguzki-litiozko bateriaren fabrikatzaile eta hornitzaile profesionalak aukeratzea,BSLBATTLiFePO4 bateria bakoitzaren tentsioa, ahalmena, barne-erresistentzia eta beste alderdi batzuk probatuko ditu ekoizpen bakoitzaren aurretik, eta eguzki-litiozko bateria bakoitza koherentzia handiarekin mantenduko du ekoizpen-prozesuan kontrolatuz. Gure energia biltegiratzeko produktuetan interesatzen bazaizu, jarri gurekin harremanetan saltzaileen prezio onena lortzeko.