Lithiumbatterij op zonne-energieis het belangrijkste onderdeel van het zonne-energieopslagsysteem, de prestaties van een lithiumbatterij zijn een van de belangrijkste elementen om de prestaties van het batterij-energieopslagsysteem te bepalen.
De ontwikkeling van de technologie voor lithiumbatterijen op zonne-energie was gericht op het beheersen van de kosten, het verbeteren van de energiedichtheid en de vermogensdichtheid van lithiumbatterijen, het verbeteren van het gebruik van de veiligheid, het verlengen van de levensduur en het verbeteren van de consistentie van het batterijpakket, enz. als hoofdas. en bij het verbeteren van deze elementen staat de lithiumbatterij momenteel nog steeds voor de grootste uitdaging. Dit komt voornamelijk door de prestaties van een enkele cel en het gebruik van de werkomgeving (zoals temperatuur). Er zijn verschillen, zodat de prestaties van lithiumbatterijen op zonne-energie altijd lager zijn dan die van de slechtste enkele cel in het batterijpakket.
De inconsistentie van de prestaties van een enkele cel en de gebruiksomgeving verminderen niet alleen de prestaties van de lithiumbatterij op zonne-energie, maar hebben ook invloed op de nauwkeurigheid van de GBS-monitoring en de veiligheid van het batterijpakket. Dus wat zijn de redenen voor de inconsistentie van lithiumbatterijen op zonne-energie?
Wat is de consistentie van lithium-zonnebatterijen?
De consistentie van het batterijpakket voor lithium-zonnebatterijen betekent dat de spanning, capaciteit, interne weerstand, levensduur, temperatuureffect, zelfontladingssnelheid en andere parameters zeer consistent blijven zonder veel verschil nadat hetzelfde specificatiemodel van afzonderlijke cellen een batterijpakket vormt.
De consistentie van lithium-zonnebatterijen is van cruciaal belang om uniforme prestaties te garanderen, risico's te verminderen en de levensduur van de batterij te optimaliseren.
Wat veroorzaakt de inconsistentie van lithiumbatterijen op zonne-energie?
Inconsistentie van het batterijpakket veroorzaakt vaak lithiumbatterijen op zonne-energie tijdens het cyclusproces, zoals overmatige capaciteitsvermindering, een kortere levensduur en andere problemen. Er zijn veel redenen voor de inconsistentie van lithiumbatterijen op zonne-energie, voornamelijk in het productieproces en het gebruik van het proces.
1. Verschillen in parameters tussen enkele lithium-ijzerfosfaatbatterijen
De toestandsverschillen tussen lithium-ijzerfosfaat-monomeerbatterijen omvatten voornamelijk de initiële verschillen tussen monomeerbatterijen en de parameterverschillen die tijdens het gebruiksproces worden gegenereerd. Er zijn verschillende oncontroleerbare factoren tijdens het ontwerp, de productie, de opslag en het gebruik van de batterij die de consistentie van de batterij kunnen beïnvloeden. Het verbeteren van de consistentie van individuele cellen is een voorwaarde voor het verbeteren van de prestaties van accupakketten. De interactie van lithium-ijzerfosfaat-enkele celparameters, de huidige parametertoestand, wordt beïnvloed door de initiële toestand en het cumulatieve effect van de tijd.
Capaciteit, spanning en zelfontlading van de lithium-ijzerfosfaatbatterij
Een inconsistentie in de capaciteit van de lithium-ijzerfosfaatbatterij zorgt ervoor dat de ontladingsdiepte van elke afzonderlijke cel inconsistent is. Accu's met een kleinere capaciteit en slechtere prestaties zullen eerder de volledige laadstatus bereiken, waardoor batterijen met een grote capaciteit en goede prestaties er niet in slagen de volledige laadstatus te bereiken. De inconsistentie van de lithium-ijzerfosfaatbatterijspanning zal ertoe leiden dat parallelle batterijpakketten in de enkele cel elkaar opladen, de batterij met een hogere spanning zal de batterij met een lagere spanning opladen, wat de verslechtering van de batterijprestaties zal versnellen, het verlies van de energie van het gehele batterijpakket . Grote zelfontlading van het capaciteitsverlies van de batterij, inconsistentie van de zelfontlading van de lithium-ijzerfosfaatbatterij zal leiden tot verschillen in de laadtoestand van de batterij, spanning, die de prestaties van het batterijpakket beïnvloeden.
Interne weerstand van een enkele lithium-ijzerfosfaatbatterij
In het seriesysteem zal het verschil in interne weerstand van een enkele lithium-ijzerfosfaatbatterij leiden tot inconsistentie in de laadspanning van elke batterij, de batterij met een grote interne weerstand bereikt vooraf de bovenste spanningslimiet en andere batterijen worden mogelijk niet volledig opgeladen bij deze keer. Batterijen met een hoge interne weerstand hebben een hoog energieverlies en genereren veel warmte, en het temperatuurverschil vergroot het verschil in interne weerstand nog verder, wat leidt tot een vicieuze cirkel.
Parallel systeem, het interne weerstandsverschil zal leiden tot de inconsistentie van elke batterijstroom, de stroom van de batterijspanning verandert snel, zodat de laad- en ontladingsdiepte van elke afzonderlijke batterij inconsistent is, wat resulteert in de werkelijke capaciteit van het systeem. moeilijk om de ontwerpwaarde te bereiken. De bedrijfsstroom van de batterij is anders, de prestaties bij het gebruik van het proces zullen verschillen veroorzaken en uiteindelijk de levensduur van het gehele batterijpakket beïnvloeden.
2. Voorwaarden voor opladen en ontladen
De oplaadmethode heeft invloed op de laadefficiëntie en de laadstatus van de lithiumbatterij op zonne-energie. Overladen en te veel ontladen zal de batterij beschadigen en het batterijpakket zal inconsistentie vertonen na vele malen opladen en ontladen. Momenteel zijn er verschillende oplaadmethoden voor lithium-ionbatterijen, maar de meest voorkomende zijn het gesegmenteerd opladen met constante stroom en opladen met constante stroom met constante spanning. Opladen met constante stroom is een idealere manier om veilig en effectief volledig op te laden; Laden met constante stroom en constante spanning combineert effectief de voordelen van opladen met constante stroom en opladen met constante spanning, het oplossen van de algemene oplaadmethode met constante stroom is moeilijk tot nauwkeurig volledig opladen, waardoor de oplaadmethode met constante spanning wordt vermeden bij het opladen van de vroege fase van de stroom. te groot voor de batterij om de impact van de werking van de batterij te veroorzaken, eenvoudig en handig.
3. Bedrijfstemperatuur
De prestaties van lithiumbatterijen op zonne-energie zullen aanzienlijk afnemen bij hoge temperaturen en een hoge ontladingssnelheid. Dit komt omdat de lithium-ionbatterij bij hoge temperaturen en hoog stroomverbruik kathode-actief materiaal en elektrolytontleding zal veroorzaken, wat het exotherme proces is; een korte tijdsperiode, zoals het vrijkomen van warmte, kan leiden tot de eigen werking van de batterij. de temperatuur stijgt verder, en hogere temperaturen versnellen het ontledingsfenomeen, de vorming van een vicieuze cirkel, versnelde ontbinding van de batterij om de prestaties verder te verminderen. Als het batterijpakket niet goed wordt beheerd, zal dit onomkeerbaar prestatieverlies met zich meebrengen.
Het ontwerp van zonne-lithiumbatterijen en het gebruik van omgevingsverschillen zullen ervoor zorgen dat de temperatuuromgeving van de enkele cel niet consistent is. Zoals blijkt uit de wet van Arrhenius, is de elektrochemische reactiesnelheidsconstante van een batterij exponentieel gerelateerd aan de mate, en zijn de elektrochemische kenmerken van de batterij verschillend bij verschillende temperaturen. De temperatuur beïnvloedt de werking van het elektrochemische systeem van de batterij, de Coulomb-efficiëntie, het laad- en ontlaadvermogen, het uitgangsvermogen, de capaciteit, de betrouwbaarheid en de levensduur. Momenteel wordt het belangrijkste onderzoek uitgevoerd om het effect van temperatuur op de inconsistentie van batterijpakketten te kwantificeren.
4. Extern batterijcircuit
Verbindingen
In eencommercieel energieopslagsysteemLithium-zonnebatterijen zullen in serie en parallel worden geassembleerd, dus er zullen veel verbindingscircuits en bedieningselementen tussen de batterijen en modules zijn. Vanwege de verschillende prestaties en verouderingssnelheid van elk structureel onderdeel of onderdeel, evenals het inconsistente energieverbruik op elk verbindingspunt, hebben verschillende apparaten verschillende effecten op de batterij, wat resulteert in een inconsistent batterijpakketsysteem. Inconsistenties in de snelheid waarmee de batterij in parallelle circuits verslechtert, kunnen de verslechtering van het systeem versnellen.
De impedantie van het verbindingsstuk zal ook een impact hebben op de inconsistentie van het batterijpakket, de weerstand van het verbindingsstuk is niet hetzelfde, de weerstand van de pool naar de enkele celtakcircuit is anders, weg van de pool van de batterij omdat het verbindingsstuk is langer en de weerstand is groter, de stroom is kleiner, het verbindingsstuk zorgt ervoor dat de enkele cel die op de pool is aangesloten als eerste de uitschakelspanning bereikt, wat resulteert in een vermindering van het energiegebruik, wat de prestaties van de batterij, en de vroegtijdige veroudering van de afzonderlijke cellen zal leiden tot overladen van de aangesloten batterij, wat resulteert in de veiligheid en beveiliging van de batterij. De vroege veroudering van de enkele cel zal leiden tot overladen van de aangesloten batterij, wat kan leiden tot potentiële veiligheidsrisico's.
Naarmate het aantal batterijcycli toeneemt, zal de ohmse interne weerstand toenemen, zal de capaciteit afnemen en zal de verhouding van de ohmse interne weerstand tot de weerstandswaarde van het verbindingsstuk veranderen. Om de veiligheid van het systeem te garanderen, moet rekening worden gehouden met de invloed van de weerstand van het verbindingsstuk.
BMS-ingangscircuits
Het batterijbeheersysteem (BMS) garandeert de normale werking van batterijpakketten, maar het BMS-ingangscircuit heeft een negatieve invloed op de consistentie van de batterij. Methoden voor het monitoren van de batterijspanning omvatten een precisieweerstandsspanningsdeler, geïntegreerde chipbemonstering, enz. Deze methoden kunnen niet voorkomen dat de lekstroom bij onbelaste bemonsteringslijnen wordt vermeden vanwege de aanwezigheid van weerstands- en printplaatpaden, en de ingangsimpedantie van de spanningsbemonstering van het batterijbeheersysteem zal de ingangsimpedantie verhogen. inconsistentie van de laadstatus van de batterij (SOC) en beïnvloeden de prestaties van de batterij.
5. SOC-schattingsfout
SOC-inconsistentie wordt veroorzaakt door de inconsistentie van de initiële nominale capaciteit van een enkele cel en de inconsistentie van de afnamesnelheid van de nominale capaciteit van een enkele cel tijdens bedrijf. Voor parallelle circuits zal het verschil in interne weerstand van een enkele cel een ongelijkmatige stroomverdeling veroorzaken, wat zal leiden tot de inconsistentie van de SOC. SOC-algoritmen omvatten ampère-tijdintegratiemethode, open-circuitspanningsmethode, Kalman-filtermethode, neurale netwerkmethode, fuzzy logic-methode en ontladingstestmethode, enz. De SOC-schattingsfout is te wijten aan de inconsistentie van de initiële nominale capaciteit van een enkele cel en de inconsistentie van de nominale capaciteitsvervalsnelheid van een enkele cel tijdens bedrijf.
De ampère-tijd-integratiemethode heeft een betere nauwkeurigheid wanneer de SOC van de startlaadtoestand nauwkeuriger is, maar de Coulombische efficiëntie wordt sterk beïnvloed door de laadtoestand, temperatuur en stroom van de batterij, wat moeilijk nauwkeurig te meten is. het is moeilijk voor de ampère-tijd-integratiemethode om te voldoen aan de nauwkeurigheidseisen voor de schatting van de ladingstoestand. Open-circuitspanningsmethode Na een lange rustperiode heeft de nullastspanning van de batterij een duidelijke functionele relatie met de SOC, en de geschatte waarde van de SOC wordt verkregen door de klemspanning te meten. De nullastspanningsmethode heeft het voordeel van een hoge schattingsnauwkeurigheid, maar het nadeel van een lange rusttijd beperkt ook het gebruik ervan.
Hoe kan ik de consistentie van lithium-zonnebatterijen verbeteren?
Verbeter de consistentie van lithiumbatterijen op zonne-energie in het productieproces:
Vóór de productie van lithiumbatterijpakketten op zonne-energie is het noodzakelijk om lithium-ijzerfosfaatbatterijen te sorteren om ervoor te zorgen dat de individuele cellen in de module uniforme specificaties en modellen gebruiken, en om de spanning, capaciteit, interne weerstand, enz. van individuele cellen te testen om zorgen voor de consistentie van de initiële prestaties van lithiumbatterijpakketten op zonne-energie.
Controle van gebruiks- en onderhoudsproces
Realtime monitoring van de batterij met behulp van BMS:Real-time monitoring van de batterij tijdens het gebruiksproces kan in realtime worden waargenomen om de consistentie van het gebruiksproces te controleren. Probeer ervoor te zorgen dat de bedrijfstemperatuur van de lithiumbatterij op zonne-energie binnen het optimale bereik wordt gehouden, maar probeer ook de consistentie van de temperatuuromstandigheden tussen de batterijen te garanderen, om zo de consistentie van de prestaties tussen de batterijen effectief te garanderen.
Hanteer een redelijke controlestrategie:minimaliseer de ontladingsdiepte van de batterij zoveel mogelijk wanneer het uitgangsvermogen is toegestaan. In BSLBATT zijn onze lithiumbatterijen op zonne-energie meestal ingesteld op een ontladingsdiepte van niet meer dan 90%. Tegelijkertijd kan het vermijden van overladen van de batterij de levensduur van de batterij verlengen. Versterk het onderhoud van het accupakket. Laad het accupakket met bepaalde tussenpozen op met klein stroomonderhoud en let ook op het schoonmaken.
Eindconclusie
De oorzaken van de inconsistentie van de batterij liggen voornamelijk in de twee aspecten van de productie en het gebruik van de batterij. De inconsistentie van Li-ion-batterijpakketten zorgt er vaak voor dat de energieopslagbatterij een te snelle capaciteitsvermindering en een kortere levensduur heeft tijdens het cyclusproces, dus het is erg belangrijk om de consistentie van lithiumbatterijen op zonne-energie te garanderen.
Op dezelfde manier is het ook erg belangrijk om professionele fabrikanten en leveranciers van zonne-lithiumbatterijen te kiezen,BSLBATTzal de spanning, capaciteit, interne weerstand en andere aspecten van elke LiFePO4-batterij testen vóór elke productie, en elke lithiumbatterij op zonne-energie met een hoge consistentie houden door deze in het productieproces te controleren. Als u geïnteresseerd bent in onze energieopslagproducten, neem dan contact met ons op voor de beste dealerprijs.
Posttijd: 03-sep-2024