Cal é a consistencia da batería de litio solar?

Batería solar de litioé o compoñente clave do sistema de almacenamento de enerxía solar, o rendemento da batería de litio é un dos elementos clave para determinar o rendemento do sistema de almacenamento de enerxía da batería.

O desenvolvemento da tecnoloxía de baterías de litio solar foi controlar os custos, mellorar a densidade de enerxía e a densidade de enerxía das baterías de litio, mellorar o uso da seguridade, prolongar a vida útil e mellorar a consistencia da batería, etc. como eixo principal, e a mellora destes elementos aínda é que a batería de litio afronta actualmente o maior desafío. Isto débese principalmente ao grupo de rendemento dunha célula e ao uso do ambiente operativo (como a temperatura) que hai diferenzas, polo que o rendemento das baterías de litio solar é sempre menor que a peor célula única do paquete de baterías.

A inconsistencia do rendemento dunha soa célula e do ambiente operativo non só reduce o rendemento da batería solar de litio, senón que tamén afecta a precisión da monitorización do BMS e a seguridade da batería. Entón, cales son as razóns da inconsistencia da batería de litio solar?

Cal é a consistencia da batería solar de litio?

A consistencia do paquete de baterías de batería solar de litio significa que a tensión, a capacidade, a resistencia interna, a vida útil, o efecto da temperatura, a taxa de autodescarga e outros parámetros seguen sendo moi consistentes sen moita diferenza despois de que o mesmo modelo de especificación de células simples forme unha batería.

A consistencia da batería solar de litio é fundamental para garantir un rendemento uniforme, reducir o risco e optimizar a duración da batería.

Lectura relacionada: cales son os perigos que poden traer as baterías de litio inconsistentes?

Que causa a inconsistencia das baterías solares de litio?

A incoherencia da batería adoita provocar que as baterías de litio solares no proceso de ciclo, como unha degradación excesiva da capacidade, unha vida útil máis curta e outros problemas. Hai moitas razóns para a inconsistencia das baterías solares de litio, principalmente no proceso de fabricación e no uso do proceso.

1. Diferenzas de parámetros entre baterías simples de fosfato de ferro de litio

As diferenzas de estado entre as baterías de monómero de fosfato de ferro de litio inclúen principalmente as diferenzas iniciais entre as baterías de monómero e as diferenzas de parámetros xeradas durante o proceso de uso. Hai unha variedade de factores incontrolables no proceso de deseño, fabricación, almacenamento e uso da batería que poden afectar a consistencia da batería. Mellorar a consistencia das células individuais é un requisito previo para mellorar o rendemento das baterías. A interacción dos parámetros de célula única do fosfato de ferro de litio, o estado do parámetro actual vese afectado polo estado inicial e o efecto acumulativo do tempo.

Capacidade, voltaxe e taxa de autodescarga da batería de fosfato de ferro de litio

A incoherencia da capacidade da batería de fosfato de ferro de litio fará que a batería de cada unha delas de profundidade de descarga sexa inconsistente. As baterías con menor capacidade e peor rendemento chegarán antes ao estado de carga completa, polo que as baterías con gran capacidade e bo rendemento non poderán alcanzar o estado de carga completa. A incoherencia da tensión da batería de fosfato de ferro de litio levará a que os paquetes de baterías paralelos nunha única célula se carguen entre si, a batería de maior tensión dará a carga de batería de menor voltaxe, o que acelerará a degradación do rendemento da batería, a perda de enerxía de todo o paquete de batería. . Gran taxa de autodescarga da perda de capacidade da batería, a inconsistencia da taxa de autodescarga da batería de fosfato de litio e ferro levará a diferenzas no estado de carga da batería, tensión, afectando o rendemento da batería.

Resistencia interna dunha única batería de fosfato de ferro de litio

No sistema en serie, a diferenza de resistencia interna dunha única batería de fosfato de ferro de litio levará a unha inconsistencia na tensión de carga de cada batería, a batería con gran resistencia interna alcanza o límite de voltaxe superior de antemán e outras baterías poden non estar completamente cargadas. esta vez. As baterías con alta resistencia interna teñen unha gran perda de enerxía e xeran alta calor, e a diferenza de temperatura aumenta aínda máis a diferenza de resistencia interna, o que leva a un círculo vicioso.

Sistema paralelo, a diferenza de resistencia interna levará á incoherencia de cada corrente da batería, a corrente da tensión da batería cambia rapidamente, polo que a profundidade de carga e descarga de cada batería é inconsistente, o que resulta na capacidade real do sistema. difícil alcanzar o valor de deseño. A corrente de funcionamento da batería é diferente, o seu rendemento no uso do proceso producirá diferenzas e, finalmente, afectará a vida útil de toda a batería.

2. Condicións de carga e descarga

O método de carga afecta a eficiencia de carga e o estado de carga da batería solar de litio, a sobrecarga e a sobrecarga danarán a batería e a batería mostrará inconsistencia despois de moitas veces de carga e descarga. Na actualidade, existen varios métodos de carga para baterías de iones de litio, pero os comúns son a carga de corrente constante segmentada e a carga de tensión constante de corrente constante. A carga de corrente constante é unha forma máis ideal de realizar unha carga completa segura e eficaz; A carga de corrente constante e tensión constante combina eficazmente as vantaxes da carga de corrente constante e a carga de tensión constante, resolvendo o método xeral de carga de corrente constante é difícil de cargar completamente con precisión, evitando o método de carga de tensión constante na fase inicial da corrente. demasiado grande para que a batería cause o impacto do funcionamento da batería, sinxelo e cómodo.

3. Temperatura de funcionamento

O rendemento das baterías solares de litio degradarase significativamente a altas temperaturas e alta taxa de descarga. Isto débese a que a batería de ión-litio en condicións de alta temperatura e uso de alta corrente, provocará a descomposición do material activo do cátodo e do electrólito, que é o proceso exotérmico, un curto período de tempo, como a liberación de calor pode levar á propia batería. A temperatura aumenta aínda máis, e as temperaturas máis altas aceleran o fenómeno de descomposición, a formación dun círculo vicioso, a descomposición acelerada da batería para diminuír aínda máis o rendemento. Polo tanto, se a batería non se xestiona correctamente, provocará unha perda de rendemento irreversible.

O deseño da batería de litio solar e o uso das diferenzas ambientais farán que a temperatura ambiente da célula única non sexa consistente. Como mostra a lei de Arrhenius, a constante da velocidade de reacción electroquímica dunha batería está relacionada exponencialmente co grao, e as características electroquímicas da batería son diferentes a diferentes temperaturas. A temperatura afecta o funcionamento do sistema electroquímico da batería, a eficiencia de Coulombic, a capacidade de carga e descarga, a potencia de saída, a capacidade, a fiabilidade e a vida útil do ciclo. Actualmente, a principal investigación realízase para cuantificar o efecto da temperatura na inconsistencia das baterías.

4. Circuíto externo da batería

Conexións

Nunhasistema comercial de almacenamento de enerxía, as baterías solares de litio montaranse en serie e en paralelo, polo que haberá moitos circuítos de conexión e elementos de control entre as baterías e os módulos. Debido ao diferente rendemento e taxa de envellecemento de cada membro ou compoñente estrutural, así como á enerxía inconsistente que se consume en cada punto de conexión, os distintos dispositivos teñen diferentes efectos sobre a batería, o que resulta nun sistema de batería inconsistente. As inconsistencias na taxa de degradación da batería en circuítos paralelos poden acelerar o deterioro do sistema.

A impedancia da peza de conexión tamén terá un impacto na inconsistencia do paquete de batería, a resistencia da peza de conexión non é a mesma, a resistencia do polo á resistencia do circuíto de derivación dunha célula é diferente, lonxe do polo da batería debido á peza de conexión. máis longo e a resistencia é maior, a corrente é menor, a peza de conexión fará que a única célula conectada ao polo sexa a primeira en alcanzar a tensión de corte, o que resultará nunha redución no uso de enerxía, afectando o rendemento de a batería e o envellecemento dunha única célula antes de tempo levará a unha sobrecarga da batería conectada, o que dará lugar á seguridade e á seguridade da batería. O envellecemento precoz da célula única provocará unha sobrecarga da batería conectada a ela, o que provocará perigos potenciais para a seguridade.

A medida que aumenta o número de ciclos da batería, aumentará a resistencia interna óhmica, a degradación da capacidade e cambiará a relación entre a resistencia interna óhmica e o valor da resistencia da peza de conexión. Para garantir a seguridade do sistema, débese considerar a influencia da resistencia da peza de conexión.

Circuitos de entrada BMS

O sistema de xestión da batería (BMS) é a garantía do funcionamento normal das baterías, pero o circuíto de entrada BMS afectará negativamente á consistencia da batería. Os métodos de seguimento da tensión da batería inclúen o divisor de tensión de resistencia de precisión, a mostraxe de chip integrado, etc. Estes métodos non poden evitar a corrente de fuga sen carga da liña de mostraxe debido á presenza de camiños de resistencia e placa de circuíto, e a impedancia de entrada de mostraxe de tensión do sistema de xestión da batería aumentará a incoherencia do estado de carga da batería (SOC) e afectar o rendemento da batería.

5. Erro de estimación SOC

A inconsistencia do SOC é causada pola inconsistencia da capacidade nominal inicial dunha única cela e a inconsistencia da taxa de decaimento da capacidade nominal dunha única cela durante o funcionamento. Para o circuíto en paralelo, a diferenza de resistencia interna dunha única célula provocará unha distribución de corrente desigual, o que levará á inconsistencia do SOC. Os algoritmos SOC inclúen o método de integración de amperes-tempo, o método de tensión de circuíto aberto, o método de filtrado de Kalman, o método de rede neuronal, o método de lóxica difusa e o método de proba de descarga, etc. e a inconsistencia da taxa de desintegración da capacidade nominal dunha célula única durante a operación.

O método de integración amperio-tempo ten unha mellor precisión cando o SOC do estado de carga inicial é máis preciso, pero a eficiencia de Coulombic vese moi afectada polo estado de carga, temperatura e corrente da batería, que é difícil de medir con precisión, polo que é difícil que o método de integración ampere-tempo cumpra os requisitos de precisión para a estimación do estado de carga. Método de tensión en circuíto aberto Despois dun longo período de repouso, a tensión en circuíto aberto da batería ten unha relación funcional definida co SOC, e o valor estimado de SOC obtense medindo a tensión do terminal. O método de tensión en circuíto aberto ten a vantaxe dunha alta precisión de estimación, pero a desvantaxe do tempo de repouso longo tamén limita o seu uso.

Como mellorar a consistencia da batería solar de litio?

Mellora a consistencia das baterías solares de litio no proceso de produción:

Antes da produción de baterías solares de litio, é necesario clasificar as baterías de fosfato de ferro de litio para garantir que as células individuais do módulo utilizan especificacións e modelos uniformes e probar a tensión, a capacidade, a resistencia interna, etc. garantir a coherencia do rendemento inicial dos paquetes de baterías solares de litio.

Control do uso e proceso de mantemento

Monitorización en tempo real da batería mediante BMS:O seguimento en tempo real da batería durante o proceso de uso pódese observar en tempo real para a coherencia do proceso de uso. Intente garantir que a temperatura de funcionamento da batería de litio solar se manteña dentro do intervalo óptimo, pero tamén intente garantir a consistencia das condicións de temperatura entre as baterías, para garantir de forma eficaz a consistencia do rendemento entre as baterías.

Adoptar unha estratexia de control razoable:minimizar a profundidade de descarga da batería na medida do posible cando se permite a potencia de saída, en BSLBATT, as nosas baterías solares de litio adoitan configurarse a unha profundidade de descarga non superior ao 90%. Ao mesmo tempo, evitar a sobrecarga da batería pode prolongar a vida útil da batería. Reforzar o mantemento da batería. Cargue a batería cun pequeno mantemento de corrente a determinados intervalos e tamén preste atención á limpeza.

Conclusión final

As causas da incoherencia da batería están principalmente nos dous aspectos da fabricación e uso da batería, a inconsistencia dos paquetes de baterías de iones de litio adoita facer que a batería de almacenamento de enerxía teña unha degradación da capacidade demasiado rápida e unha vida útil máis curta durante o proceso de ciclo, polo que é moi importante para garantir a consistencia das baterías solares de litio.

Do mesmo xeito, tamén é moi importante escoller fabricantes e provedores profesionais de baterías solares de litio,BSLBATTprobará a tensión, a capacidade, a resistencia interna e outros aspectos de cada batería LiFePO4 antes de cada produción, e manterá cada batería de litio solar con alta consistencia controlándoa no proceso de produción. Se estás interesado nos nosos produtos de almacenamento de enerxía, póñase en contacto connosco para obter o mellor prezo do distribuidor.