Apakah Konsistensi Bateri Litium Suria?

Bateri litium solaradalah komponen utama sistem penyimpanan tenaga suria, prestasi bateri litium adalah salah satu elemen utama untuk menentukan prestasi sistem penyimpanan tenaga bateri.

Perkembangan teknologi bateri litium solar adalah untuk mengawal kos, meningkatkan ketumpatan tenaga dan ketumpatan kuasa bateri litium, meningkatkan penggunaan keselamatan, memanjangkan hayat perkhidmatan dan meningkatkan konsistensi pek bateri, dan lain-lain sebagai paksi utama, dan peningkatan elemen ini masih bateri litium sedang menghadapi cabaran terbesar. Ini disebabkan terutamanya oleh kumpulan prestasi sel tunggal dan penggunaan persekitaran operasi (seperti suhu) terdapat perbezaan, supaya prestasi bateri litium solar sentiasa lebih rendah daripada sel tunggal terburuk dalam pek bateri.

Ketidakkonsistenan prestasi sel tunggal dan persekitaran operasi bukan sahaja mengurangkan prestasi bateri litium suria, tetapi juga menjejaskan ketepatan pemantauan BMS dan keselamatan pek bateri. Jadi apakah sebab-sebab ketidakselarasan bateri litium solar?

Apakah Konsistensi Bateri Lithium Solar?

Konsistensi pek bateri bateri solar litium bermakna voltan, kapasiti, rintangan dalaman, seumur hidup, kesan suhu, kadar nyahcas diri dan parameter lain kekal sangat konsisten tanpa banyak perbezaan selepas model spesifikasi sel tunggal yang sama membentuk pek bateri.

Konsistensi bateri solar litium adalah penting untuk memastikan prestasi seragam, mengurangkan risiko dan mengoptimumkan hayat bateri.

Bacaan berkaitan: apakah bahaya yang boleh dibawa oleh bateri litium yang tidak konsisten?

Apakah Menyebabkan Ketidakkonsistenan Bateri Litium Suria?

Ketidakkonsistenan pek bateri sering menyebabkan bateri litium solar dalam proses berbasikal, seperti kemerosotan kapasiti yang berlebihan, hayat lebih pendek dan masalah lain. Terdapat banyak sebab untuk ketidakkonsistenan bateri litium solar, terutamanya dalam proses pembuatan dan penggunaan proses tersebut.

1. Perbezaan dalam parameter antara bateri tunggal litium besi fosfat

Perbezaan keadaan antara bateri monomer litium besi fosfat terutamanya termasuk perbezaan awal antara bateri monomer dan perbezaan parameter yang dijana semasa proses penggunaan. Terdapat pelbagai faktor yang tidak boleh dikawal dalam proses reka bentuk bateri, pembuatan, penyimpanan dan penggunaan yang boleh menjejaskan konsistensi bateri. Meningkatkan ketekalan sel individu adalah prasyarat untuk meningkatkan prestasi pek bateri. Interaksi parameter sel tunggal litium besi fosfat, keadaan parameter semasa dipengaruhi oleh keadaan awal dan kesan kumulatif masa.

Kapasiti bateri fosfat besi litium, voltan dan kadar nyahcas sendiri

Ketakkonsistenan kapasiti bateri litium besi fosfat akan menjadikan pek bateri setiap kedalaman nyahcas sel tunggal tidak konsisten. Bateri dengan kapasiti yang lebih kecil dan prestasi yang lebih buruk akan mencapai keadaan cas penuh lebih awal, menyebabkan bateri dengan kapasiti besar dan prestasi yang baik gagal mencapai keadaan cas penuh. Ketidakkonsistenan voltan bateri litium besi fosfat akan membawa kepada pek bateri selari dalam sel tunggal mengecas satu sama lain, bateri voltan yang lebih tinggi akan memberikan pengecasan bateri voltan yang lebih rendah, yang akan mempercepatkan kemerosotan prestasi bateri, kehilangan tenaga keseluruhan pek bateri . Kadar nyahcas diri yang besar kehilangan kapasiti bateri, kadar nyahcas diri bateri litium fosfat besi tidak konsisten akan membawa kepada perbezaan dalam keadaan cas bateri, voltan, menjejaskan prestasi pek bateri.

Rintangan dalaman bateri fosfat besi litium tunggal

Dalam sistem siri, perbezaan dalam rintangan dalaman bateri litium besi fosfat tunggal akan menyebabkan ketidakkonsistenan dalam mengecas voltan setiap bateri, bateri dengan rintangan dalaman yang besar mencapai had voltan atas terlebih dahulu, dan bateri lain mungkin tidak dicas sepenuhnya pada kali ini. Bateri dengan rintangan dalaman yang tinggi mempunyai kehilangan tenaga yang tinggi dan menghasilkan haba yang tinggi, dan perbezaan suhu meningkatkan lagi perbezaan dalam rintangan dalaman, yang membawa kepada kitaran ganas.

Sistem selari, perbezaan rintangan dalaman akan membawa kepada ketidakkonsistenan setiap arus bateri, arus voltan bateri berubah dengan cepat, supaya kedalaman cas dan pelepasan setiap bateri tunggal tidak konsisten, mengakibatkan kapasiti sebenar sistem adalah sukar untuk mencapai nilai reka bentuk. Arus pengendalian bateri adalah berbeza, prestasinya dalam penggunaan proses akan menghasilkan perbezaan, dan akhirnya akan menjejaskan hayat keseluruhan pek bateri.

2. Keadaan pengecasan dan pelepasan

Kaedah pengecasan menjejaskan kecekapan pengecasan dan keadaan pengecasan pek bateri litium suria, pengecasan berlebihan dan penyampaian berlebihan akan merosakkan bateri, dan pek bateri akan menunjukkan ketidakkonsistenan selepas mengecas dan menyahcas berkali-kali. Pada masa ini, terdapat beberapa kaedah pengecasan untuk bateri litium-ion, tetapi yang biasa adalah dibahagikan pengecasan arus malar dan pengecasan voltan malar arus malar. Pengecasan arus malar adalah cara yang lebih ideal untuk menjalankan pengecasan penuh yang selamat dan berkesan; pengecasan arus malar dan voltan malar berkesan menggabungkan kelebihan pengecasan arus malar dan pengecasan voltan malar, menyelesaikan kaedah pengecasan arus malar am adalah sukar untuk mengecas penuh dengan tepat, mengelakkan kaedah pengecasan voltan malar dalam pengecasan peringkat awal semasa adalah terlalu besar untuk bateri menyebabkan kesan operasi bateri, mudah dan mudah.

3. Suhu operasi

Prestasi bateri litium suria akan terjejas dengan ketara di bawah suhu tinggi dan kadar nyahcas yang tinggi. Ini kerana bateri lithium-ion dalam keadaan suhu tinggi dan penggunaan arus yang tinggi, akan menyebabkan bahan aktif katod dan penguraian elektrolit, yang merupakan proses eksotermik, tempoh masa yang singkat, seperti pelepasan haba boleh membawa kepada bateri sendiri. suhu meningkat lagi, dan suhu yang lebih tinggi mempercepatkan fenomena penguraian, pembentukan bulatan ganas, penguraian dipercepatkan bateri untuk terus merosot dalam prestasi. Oleh itu, jika pek bateri tidak diurus dengan betul, ia akan membawa kehilangan prestasi yang tidak dapat dipulihkan.

Reka bentuk bateri litium solar dan penggunaan perbezaan persekitaran akan menyebabkan persekitaran suhu sel tunggal tidak konsisten. Seperti yang ditunjukkan oleh undang-undang Arrhenius, pemalar kadar tindak balas elektrokimia bateri secara eksponen berkaitan dengan darjah, dan ciri elektrokimia bateri adalah berbeza pada suhu yang berbeza. Suhu menjejaskan operasi sistem elektrokimia bateri, kecekapan Coulombic, keupayaan pengecasan dan nyahcas, kuasa output, kapasiti, kebolehpercayaan dan hayat kitaran. Pada masa ini, penyelidikan utama dijalankan untuk mengukur kesan suhu terhadap ketidakkonsistenan pek bateri.

4. Litar luaran bateri

Sambungan

Dalam asistem penyimpanan tenaga komersial, bateri solar litium akan dipasang secara bersiri dan selari, jadi akan terdapat banyak litar penyambung dan elemen kawalan antara bateri dan modul. Disebabkan oleh prestasi dan kadar penuaan yang berbeza bagi setiap anggota atau komponen struktur, serta tenaga yang tidak konsisten yang digunakan pada setiap titik sambungan, peranti yang berbeza mempunyai kesan yang berbeza pada bateri, mengakibatkan sistem pek bateri yang tidak konsisten. Ketidakkonsistenan dalam kadar kemerosotan bateri dalam litar selari boleh mempercepatkan kemerosotan sistem.

Impedans sekeping sambungan juga akan memberi kesan kepada ketidakkonsistenan pek bateri, rintangan sekeping sambungan tidak sama, tiang ke rintangan litar cawangan sel tunggal adalah berbeza, jauh dari tiang bateri kerana sekeping sambungan adalah lebih lama dan rintangan lebih besar, arus lebih kecil, bahagian sambungan akan menjadikan sel tunggal yang disambungkan ke kutub akan menjadi yang pertama mencapai voltan potong, mengakibatkan pengurangan penggunaan tenaga, menjejaskan prestasi bateri, dan sel tunggal penuaan lebih awal daripada masa akan membawa kepada pengecasan berlebihan bateri yang disambungkan, mengakibatkan keselamatan dan keselamatan bateri. Penuaan awal sel tunggal akan menyebabkan pengecasan berlebihan bateri yang disambungkan kepadanya, mengakibatkan potensi bahaya keselamatan.

Apabila bilangan kitaran bateri meningkat, ia akan menyebabkan rintangan dalaman ohmik meningkat, kemerosotan kapasiti, dan nisbah rintangan dalaman ohmik kepada nilai rintangan bahagian penyambung akan berubah. Untuk memastikan keselamatan sistem, pengaruh rintangan bahagian penyambung mesti dipertimbangkan.

Litar Input BMS

Sistem pengurusan bateri (BMS) ialah jaminan operasi biasa pek bateri, tetapi litar input BMS akan menjejaskan konsistensi bateri. Kaedah pemantauan voltan bateri termasuk pembahagi voltan perintang ketepatan, pensampelan cip bersepadu, dsb. Kaedah ini tidak dapat mengelakkan arus kebocoran luar beban talian pensampelan disebabkan oleh kehadiran laluan perintang dan papan litar, dan impedans input pensampelan voltan sistem pengurusan bateri akan meningkatkan ketidakkonsistenan keadaan pengecasan bateri (SOC) dan menjejaskan prestasi pek bateri.

5. Ralat anggaran SOC

Ketidakkonsistenan SOC disebabkan oleh ketidakkonsistenan kapasiti nominal awal sel tunggal dan ketidakkonsistenan kadar pereputan kapasiti nominal sel tunggal semasa operasi. Untuk litar selari, perbezaan rintangan dalaman sel tunggal akan menyebabkan pengagihan arus tidak sekata, yang akan membawa kepada ketidakkonsistenan SOC. Algoritma SOC termasuk kaedah penyepaduan masa ampere, kaedah voltan litar terbuka, kaedah penapisan Kalman, kaedah rangkaian saraf, kaedah logik kabur, dan kaedah ujian nyahcas, dsb. Ralat anggaran SOC adalah disebabkan oleh ketidakkonsistenan kapasiti nominal awal sel tunggal dan ketidakkonsistenan kadar pereputan kapasiti nominal sel tunggal semasa operasi.

Kaedah penyepaduan masa ampere mempunyai ketepatan yang lebih baik apabila SOC keadaan cas permulaan lebih tepat, tetapi kecekapan Coulombic sangat dipengaruhi oleh keadaan cas, suhu dan arus bateri, yang sukar untuk diukur dengan tepat, jadi adalah sukar bagi kaedah penyepaduan masa ampere untuk memenuhi keperluan ketepatan untuk anggaran keadaan cas. Kaedah voltan litar terbuka Selepas tempoh rehat yang lama, voltan litar terbuka bateri mempunyai hubungan fungsi yang pasti dengan SOC, dan nilai anggaran SOC diperoleh dengan mengukur voltan terminal. Kaedah voltan litar terbuka mempunyai kelebihan ketepatan anggaran yang tinggi, tetapi kelemahan masa rehat yang lama juga mengehadkan penggunaannya.

Bagaimana Untuk Meningkatkan Konsistensi Bateri Suria Litium?

Meningkatkan ketekalan bateri litium solar dalam proses pengeluaran:

Sebelum pengeluaran pek bateri litium suria, adalah perlu untuk menyusun bateri fosfat besi litium untuk memastikan sel individu dalam modul menggunakan spesifikasi dan model seragam, dan untuk menguji voltan, kapasiti, rintangan dalaman, dll. sel individu untuk memastikan ketekalan prestasi awal pek bateri litium solar.

Kawalan penggunaan dan proses penyelenggaraan

Pemantauan masa nyata bateri menggunakan BMS:Pemantauan masa nyata bateri semasa proses penggunaan boleh diperhatikan dalam masa nyata kepada konsistensi proses penggunaan. Cuba pastikan suhu operasi bateri litium suria dikekalkan dalam julat optimum, tetapi juga cuba memastikan ketekalan keadaan suhu antara bateri, supaya dapat memastikan konsistensi prestasi antara bateri dengan berkesan.

Mengguna pakai strategi kawalan yang munasabah:meminimumkan kedalaman nyahcas bateri sebanyak mungkin apabila kuasa keluaran dibenarkan, dalam BSLBATT, bateri litium suria kami biasanya ditetapkan kepada kedalaman nyahcas tidak lebih daripada 90%. Pada masa yang sama, mengelakkan pengecasan berlebihan bateri boleh memanjangkan hayat kitaran pek bateri. Kuatkan penyelenggaraan pek bateri. Cas pek bateri dengan penyelenggaraan arus kecil pada selang masa tertentu, dan juga perhatikan pembersihan.

Kesimpulan Akhir

Punca ketidakkonsistenan bateri adalah terutamanya dalam dua aspek pembuatan dan penggunaan bateri, ketidakkonsistenan pek bateri Li-ion sering menyebabkan bateri simpanan tenaga mempunyai kemerosotan kapasiti yang terlalu cepat dan jangka hayat yang lebih pendek semasa proses berbasikal, jadi ia sangat penting untuk memastikan ketekalan bateri litium solar.

Begitu juga, ia juga sangat penting untuk memilih pengeluar dan pembekal bateri litium solar profesional,BSLBATTakan menguji voltan, kapasiti, rintangan dalaman dan aspek lain bagi setiap bateri LiFePO4 sebelum setiap pengeluaran, dan memastikan setiap bateri litium solar dengan konsistensi yang tinggi dengan mengawalnya dalam proses pengeluaran. Jika anda berminat dengan produk simpanan tenaga kami, hubungi kami untuk mendapatkan harga pengedar terbaik.