Napelemes lítium akkumulátora napenergia-tároló rendszer kulcsfontosságú eleme, a lítium akkumulátor teljesítménye az egyik kulcseleme az akkumulátor energiatároló rendszerének teljesítményének meghatározásában.
A napelemes lítium akkumulátor technológia fejlesztése a költségek szabályozása, a lítium akkumulátorok energiasűrűségének és teljesítménysűrűségének javítása, a biztonság fokozása, az élettartam meghosszabbítása és az akkumulátor egység konzisztenciájának javítása, stb. mint fő tengely, és ezeknek az elemeknek a továbbfejlesztése továbbra is a lítium akkumulátor áll jelenleg a legnagyobb kihívás előtt. Ez elsősorban az egycellás teljesítménycsoportnak és a működési környezet (például hőmérséklet) használatának köszönhető, eltérések vannak, így a lítium napelemek teljesítménye mindig alacsonyabb, mint az akkumulátorcsomag legrosszabb egycelláé.
Az egycellás teljesítmény és a működési környezet inkonzisztenciája nem csak a napelemes lítium akkumulátor teljesítményét csökkenti, hanem befolyásolja a BMS felügyelet pontosságát és az akkumulátorcsomag biztonságát is. Tehát mi az oka a napelemes lítium akkumulátor inkonzisztenciájának?
Mi a lítium szoláris akkumulátor konzisztenciája?
A lítium-napelem-akkumulátor egység konzisztenciája azt jelenti, hogy a feszültség, a kapacitás, a belső ellenállás, az élettartam, a hőmérsékleti hatás, az önkisülési sebesség és más paraméterek nagymértékben konzisztensek maradnak anélkül, hogy nagy különbségek mutatkoznának, miután az egycellás azonos specifikációjú modellje egy akkumulátorcsomagot alkot.
A lítium napelemes akkumulátor konzisztenciája kritikus fontosságú az egyenletes teljesítmény biztosítása, a kockázat csökkentése és az akkumulátor élettartamának optimalizálása érdekében.
Kapcsolódó olvasmány: milyen veszélyekkel járhatnak az inkonzisztens lítium akkumulátorok?
Mi okozza a szoláris lítium akkumulátorok inkonzisztenciáját?
Az akkumulátor egység inkonzisztenciája gyakran okoz lítium napelemeket a ciklus során, például túlzott kapacitáscsökkenést, rövidebb élettartamot és egyéb problémákat. A lítium napelemek inkonzisztenciájának számos oka van, elsősorban a gyártási folyamatban és az eljárás felhasználásában.
1. A lítium-vas-foszfát egyedi akkumulátorok paramétereinek különbségei
A lítium-vas-foszfát monomer akkumulátorok közötti állapotkülönbségek főként a monomer akkumulátorok közötti kezdeti különbségeket és a felhasználási folyamat során keletkező paraméterkülönbségeket tartalmazzák. Az akkumulátor tervezése, gyártása, tárolása és használata során számos ellenőrizhetetlen tényező befolyásolhatja az akkumulátor konzisztenciáját. Az egyes cellák konzisztenciájának javítása az akkumulátorcsomagok teljesítményének javításának előfeltétele. A lítium-vas-foszfát egysejtű paraméterek kölcsönhatását, az aktuális paraméterállapotot befolyásolja a kezdeti állapot és az idő kumulatív hatása.
Lítium-vas-foszfát akkumulátor kapacitása, feszültsége és önkisülési sebessége
A lítium-vas-foszfát akkumulátor kapacitásának inkonzisztenciája miatt az egyes cellák kisülési mélysége inkonzisztens lesz. A kisebb kapacitású és gyengébb teljesítményű akkumulátorok korábban érik el a teljes töltöttségi állapotot, így a nagy kapacitású és jó teljesítményű akkumulátorok nem érik el a teljes töltöttségi állapotot. A lítium-vas-foszfát akkumulátor feszültség inkonzisztenciája azt eredményezi, hogy az egycellás párhuzamos akkumulátorcsomagok töltik egymást, a magasabb feszültségű akkumulátor alacsonyabb feszültségű akkumulátor töltését eredményezi, ami felgyorsítja az akkumulátor teljesítményének romlását, a teljes akkumulátorcsomag energiaveszteségét . Az akkumulátor kapacitásának nagy önkisülési sebessége, a lítium-vas-foszfát akkumulátor önkisülési sebességének inkonzisztenciája az akkumulátor töltöttségi állapotában, feszültségében eltérésekhez vezet, ami befolyásolja az akkumulátor teljesítményét.
Egyetlen lítium-vas-foszfát akkumulátor belső ellenállása
A soros rendszerben az egyetlen lítium-vas-foszfát akkumulátor belső ellenállásának különbsége az egyes akkumulátorok töltési feszültségének inkonzisztenciájához vezet, a nagy belső ellenállású akkumulátor előre eléri a felső feszültséghatárt, és előfordulhat, hogy más akkumulátorok nem töltődnek fel teljesen ezúttal. A nagy belső ellenállású akkumulátorok nagy energiaveszteséggel rendelkeznek és nagy hőt termelnek, a hőmérséklet-különbség pedig tovább növeli a belső ellenállás különbségét, ami ördögi körhöz vezet.
Párhuzamos rendszer esetén a belső ellenálláskülönbség az egyes akkumulátoráramok inkonzisztenciájához vezet, az akkumulátor feszültségének árama gyorsan változik, így az egyes akkumulátorok töltési és kisütési mélysége inkonzisztens, ami a rendszer tényleges kapacitását eredményezi. nehéz elérni a tervezési értéket. Az akkumulátor üzemi árama eltérő, teljesítménye a folyamat használatában különbségeket okoz, és végső soron a teljes akkumulátorcsomag élettartamát befolyásolja.
2. Töltési és kisütési feltételek
A töltési módszer befolyásolja a töltési hatékonyságot és a szoláris lítium akkumulátorcsomag töltési állapotát, a túltöltés és a túltöltés károsítja az akkumulátort, és az akkumulátorcsomag sok töltés és kisütés után következetlenséget mutat. Jelenleg számos töltési mód létezik a lítium-ion akkumulátorokhoz, de a leggyakoribbak a szegmentált állandó áramú töltés és az állandó áramú állandó feszültségű töltés. Az állandó áramú töltés ideálisabb módja a biztonságos és hatékony teljes töltés végrehajtásának; az állandó áramú és az állandó feszültségű töltés hatékonyan ötvözi az állandó áramú töltés és az állandó feszültségű töltés előnyeit, az általános állandó áramú töltési módszer megoldásával nehéz a pontos teljes töltés, elkerülve az állandó feszültségű töltési módszert az áram korai szakaszában. túl nagy ahhoz, hogy az akkumulátor az akkumulátor működésének hatását okozza, egyszerű és kényelmes.
3. Üzemi hőmérséklet
A napelemes lítium akkumulátorok teljesítménye jelentősen romlik magas hőmérséklet és nagy kisülési sebesség mellett. Ennek az az oka, hogy a lítium-ion akkumulátor magas hőmérsékleti körülmények között és nagy áramerősség mellett katód aktív anyag és elektrolit lebomlást okoz, ami exoterm folyamat, rövid ideig, például a hő felszabadulásához vezethet az akkumulátor saját a hőmérséklet tovább emelkedik, a magasabb hőmérséklet pedig felgyorsítja a bomlási jelenséget, egy ördögi kör kialakulását, az akkumulátor felgyorsult lebomlását a teljesítmény további csökkenéséhez. Ezért, ha az akkumulátorcsomagot nem megfelelően kezelik, az visszafordíthatatlan teljesítménycsökkenést okoz.
A lítium napelemes akkumulátor tervezése és használata a környezeti különbségek miatt az egycellás hőmérsékleti környezet nem egységes. Amint azt Arrhenius törvénye mutatja, az akkumulátor elektrokémiai reakciósebesség-állandója exponenciálisan kapcsolódik a fokhoz, és az akkumulátor elektrokémiai jellemzői különböző hőmérsékleteken eltérőek. A hőmérséklet befolyásolja az akkumulátor elektrokémiai rendszerének működését, a coulombikus hatékonyságot, a töltési és kisütési képességet, a kimeneti teljesítményt, a kapacitást, a megbízhatóságot és a ciklus élettartamát. Jelenleg a fő kutatások célja a hőmérséklet hatásának számszerűsítése az akkumulátorcsomagok inkonzisztenciájára.
4. Akkumulátor külső áramköre
Kapcsolatok
Az akereskedelmi energiatároló rendszer, lítium napelemek sorba és párhuzamosan kerülnek összeállításra, így sok csatlakozó áramkör és vezérlőelem lesz az akkumulátorok és modulok között. Az egyes szerkezeti elemek vagy komponensek eltérő teljesítménye és öregedési sebessége, valamint az egyes csatlakozási pontokon felvett nem egyenletes energia miatt a különböző eszközök eltérő hatást gyakorolnak az akkumulátorra, ami inkonzisztens akkumulátorcsomag-rendszert eredményez. Az akkumulátor leépülési sebességének inkonzisztenciája a párhuzamos áramkörökben felgyorsíthatja a rendszer leromlását.
A csatlakozócsonk impedanciája az akkumulátor egység inkonzisztenciájára is hatással lesz, a csatlakozóelem ellenállása nem azonos, az egycellás elágazó áramkör pólusa eltérő, az akkumulátor pólusától távol a csatlakozóelem miatt hosszabb és nagyobb az ellenállás, kisebb az áramerősség, a csatlakozóelem révén a pólusra csatlakoztatott egycella éri el először a vágási feszültséget, ami csökkenti az energiafelhasználást, ami befolyásolja a pólus teljesítményét. az akkumulátort és az egyetlen A cellák idő előtti öregedése a csatlakoztatott akkumulátor túltöltéséhez vezet, ami az akkumulátor biztonságát és biztonságát eredményezi. Az egycellás korai elöregedése a hozzá csatlakoztatott akkumulátor túltöltéséhez vezet, ami potenciális biztonsági kockázatokhoz vezethet.
Az akkumulátor ciklusok számának növekedésével az ohmos belső ellenállás növekedését, kapacitáscsökkenést okoz, és az ohmos belső ellenállás és a csatlakozóelem ellenállásértékének aránya megváltozik. A rendszer biztonsága érdekében figyelembe kell venni a csatlakozóelem ellenállásának hatását.
BMS bemeneti áramkör
Az akkumulátorkezelő rendszer (BMS) az akkumulátoregységek normál működésének garanciája, de a BMS bemeneti áramköre hátrányosan befolyásolja az akkumulátor konzisztenciáját. Az akkumulátorfeszültség-ellenőrzési módszerek közé tartozik a precíziós ellenállás-feszültségosztó, az integrált chip-mintavételezés stb. Ezek a módszerek nem tudják elkerülni a vezeték terhelés nélküli szivárgási áramának mintavételezését az ellenállás és az áramköri kártya útvonalainak jelenléte miatt, és az akkumulátor-kezelő rendszer feszültség-mintavételezési bemeneti impedanciája növeli a az akkumulátor töltöttségi állapotának (SOC) inkonzisztenciája, és befolyásolja az akkumulátor teljesítményét.
5. SOC becslési hiba
Az SOC inkonzisztenciát egyetlen cella kezdeti névleges kapacitásának inkonzisztenciája és egyetlen cella névleges kapacitásának működés közbeni csökkenésének inkonzisztenciája okozza. Párhuzamos áramkör esetén az egycella belső ellenállásának különbsége egyenetlen árameloszlást okoz, ami az SOC inkonzisztenciájához vezet. Az SOC algoritmusok közé tartozik az amper-idő integrációs módszer, a nyitott áramkörű feszültség módszer, a Kálmán szűrési módszer, a neurális hálózat módszere, a fuzzy logikai módszer és a kisülési vizsgálati módszer stb. Az SOC becslési hiba az egycella kezdeti névleges kapacitásának inkonzisztenciájából adódik. és az egycella névleges kapacitáscsökkenési sebességének inkonzisztenciája működés közben.
Az amper-idő integrációs módszer pontosabb, ha a kiindulási töltési állapot SOC pontosabb, de a coulombikus hatásfokát nagyban befolyásolja az akkumulátor töltöttségi állapota, hőmérséklete és árama, amit nehéz pontosan mérni, így az amper-idő integrációs módszer nehezen tudja teljesíteni a töltési állapot becslésének pontossági követelményeit. Nyitott áramköri feszültség módszer Hosszabb pihentetés után az akkumulátor nyitott feszültsége határozott funkcionális kapcsolatban áll az SOC-val, és a SOC becsült értékét a kapocsfeszültség mérésével kapjuk meg. A nyitott feszültségű módszer előnye a nagy becslési pontosság, de a hosszú nyugalmi idő hátránya is korlátozza a használatát.
Hogyan lehet javítani a lítium szoláris akkumulátor konzisztenciáját?
Javítsa a lítium napelemek konzisztenciáját a gyártási folyamatban:
A napelemes lítium akkumulátorcsomagok gyártása előtt a lítium-vas-foszfát akkumulátorokat szét kell válogatni, hogy a modul egyes cellái egységes specifikációkat és modelleket alkalmazzanak, valamint tesztelni kell az egyes cellák feszültségét, kapacitását, belső ellenállását stb. biztosítsa a napelemes lítium akkumulátorcsomagok kezdeti teljesítményének állandóságát.
A használati és karbantartási folyamat ellenőrzése
Az akkumulátor valós idejű felügyelete a BMS segítségével:Az akkumulátor valós idejű monitorozása a használati folyamat során valós időben figyelhető meg a használati folyamat következetessége érdekében. Törekedjen arra, hogy a lítium napelem üzemi hőmérséklete az optimális tartományon belül maradjon, de próbálja meg biztosítani az akkumulátorok közötti hőmérsékleti feltételek konzisztenciáját is, hogy hatékonyan biztosítsa az akkumulátorok közötti teljesítmény egységességét.
Fogadjon el egy ésszerű ellenőrzési stratégiát:a lehető legkisebbre csökkentse az akkumulátor kisülési mélységét, ha a kimeneti teljesítmény megengedett, a BSLBATT-ben a lítium napelemes akkumulátoraink általában legfeljebb 90%-ra vannak beállítva. Ugyanakkor az akkumulátor túltöltésének elkerülése meghosszabbíthatja az akkumulátor élettartamát. Erősítse meg az akkumulátorcsomag karbantartását. Bizonyos időközönként kis áramellátással töltse fel az akkumulátorcsomagot, és ügyeljen a tisztításra is.
Végső következtetés
Az akkumulátor inkonzisztenciájának okai főként az akkumulátorgyártás és -használat két aspektusában keresendők, a Li-ion akkumulátorcsomagok inkonzisztenciája gyakran az energiatároló akkumulátor túl gyors kapacitásromlását és rövidebb élettartamát okozza a ciklus során, ezért nagyon fontos a lítium napelemek konzisztenciájának biztosítása érdekében.
Hasonlóképpen nagyon fontos a professzionális napelem-lítium akkumulátor gyártók és beszállítók kiválasztása,BSLBATTminden egyes gyártás előtt tesztelni fogja az egyes LiFePO4 akkumulátorok feszültségét, kapacitását, belső ellenállását és egyéb jellemzőit, és minden egyes lítium napelem akkumulátort nagy konzisztencián tart a gyártási folyamat során. Ha felkeltette érdeklődését energiatároló termékeink, vegye fel velünk a kapcsolatot a legjobb kereskedői árért.
Feladás időpontja: 2024.03.03