Gęstość energii akumulatora litowo-jonowego jest wysoka, ze względów bezpieczeństwa ogólna objętość nie zostanie zaprojektowana zbyt duża, ale pewna liczba pojedynczych ogniw z fosforanem litowo-żelazowym poprzez przewodzące złącza szeregowo i równolegle do zasilacza, tworząc moduł słonecznej baterii litowej musi to jednak wiązać się z problemem spójności.
Niespójnośćsłoneczna bateria litowaparametry obejmują zazwyczaj pojemność, rezystancję wewnętrzną, niespójność napięcia w obwodzie otwartym, niespójność pracy ogniwa powstałą w procesie produkcyjnym, ulegną dalszemu pogorszeniu w procesie użytkowania, ten sam pakiet baterii w ogniwie, tym słabszy zawsze słabsze i przyspieszane, aby słabnąć, a stopień rozproszenia parametrów pomiędzy ogniwami monomerowymi, wraz z pogłębianiem się stopnia starzenia i stają się większe.
Powiązana lektura: Jaka jest spójność baterii litowo-słonecznej?
W tym artykule przybliżymy niespójne ogniwa stosowane szeregowo i razem, jakie szkody wyrządzi pakiet akumulatorów litowo-jonowych i jak powinniśmy sobie poradzić z problemem niespójnych słonecznych akumulatorów litowych.
Jakie są zagrożenia związane z niespójnymi bateriami litowymi?
Utrata pojemności akumulatora litowo-słonecznego
Przy projektowaniu słonecznego zestawu akumulatorów litowych całkowita pojemność jest zgodna z „zasadą beczki”, pojemność najgorszego ogniwa litowo-żelazowo-fosforanowego określa pojemność całego słonecznego zestawu akumulatorów litowych. Aby zapobiec przeładowaniu i nadmiernemu rozładowaniu, system zarządzania baterią przyjmie następującą logikę:
Podczas rozładowywania: gdy najniższe napięcie pojedynczego ogniwa osiągnie napięcie odcięcia rozładowania, cały zestaw akumulatorów przestaje się rozładowywać;
Podczas ładowania: gdy najwyższe indywidualne napięcie dotknie napięcia odcięcia ładowania, ładowanie zostaje zatrzymane.
Ponadto, gdy ogniwo akumulatora o mniejszej pojemności jest używane szeregowo z ogniwem akumulatora o większej pojemności, ogniwo akumulatora o mniejszej pojemności będzie zawsze całkowicie rozładowane, podczas gdy ogniwo akumulatora o większej pojemności będzie zawsze wykorzystywać część swojej pojemności, co skutkuje pojemnością akumulatora cały akumulator zawsze posiada część swojej pojemności w stanie spoczynku.
Skrócony czas przechowywania akumulatorów litowo-słonecznych
Podobnie żywotność alitowa bateria słonecznazależy od ogniwa z fosforanem litowo-żelazowym o najkrótszej żywotności. Jest prawdopodobne, że ogniwem o najkrótszej żywotności jest ogniwo z fosforanem litowo-żelazowym o małej pojemności. Ogniwo LiFePO4 o mniejszej pojemności prawdopodobnie jako pierwsze dobiegnie końca swojego życia, ponieważ za każdym razem jest w pełni naładowane i rozładowywane. W przypadku zespawania grupy ogniw litowo-żelazowo-fosforanowych dobiegnie końca żywotność całego zestawu baterii litowo-słonecznych również dobiegnie końca.
Zwiększenie rezystancji wewnętrznej zestawów baterii słonecznych
Kiedy ten sam prąd przepływa przez ogniwa o różnych oporach wewnętrznych, ogniwo LiFePO4 o większym oporze wewnętrznym generuje więcej ciepła. Prowadzi to do wysokiej temperatury ogniw słonecznych, co przyspiesza tempo ich niszczenia i dodatkowo zwiększa rezystancję wewnętrzną. Pomiędzy oporem wewnętrznym a wzrostem temperatury powstaje para ujemnego sprzężenia zwrotnego, co przyspiesza niszczenie ogniw o wysokim oporze wewnętrznym.
Powyższe trzy parametry nie są całkowicie niezależne, a głęboko starzejące się komórki mają wyższą rezystancję wewnętrzną i większą degradację pojemności. Chociaż parametry te wpływają na siebie, ale osobno wyjaśniają kierunek ich wpływu, pomagają lepiej zrozumieć szkodliwość niespójności baterii litowo-słonecznej.
Jak sobie poradzić z niespójnością baterii litowo-słonecznej?
Zarządzanie ciepłem
W odpowiedzi na problem polegający na tym, że ogniwa litowo-żelazowo-fosforanowe o niespójnej rezystancji wewnętrznej generują różną ilość ciepła, można zastosować system zarządzania temperaturą w celu regulacji różnicy temperatur w całym zestawie akumulatorów, tak aby różnica temperatur utrzymywała się w niewielkim zakresie. W ten sposób, nawet jeśli ogniwo generujące więcej ciepła nadal będzie miało wysoki wzrost temperatury, nie oddzieli się od pozostałych ogniw, a poziom zużycia nie będzie znacząco różny. Typowe systemy zarządzania ciepłem obejmują systemy chłodzone powietrzem i cieczą.
Sortowanie
Celem sortowania jest oddzielenie różnych parametrów i partii ogniw akumulatorów z fosforanem litowo-żelazowym poprzez selekcję, nawet jeśli jest to ta sama partia ogniw akumulatorowych z fosforanem litowo-żelazowym, ale również należy je sprawdzić, parametry względnego stężenia akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego ogniwa w zestawie akumulatorów, pakiet akumulatorów. Metody sortowania obejmują sortowanie statyczne i sortowanie dynamiczne.
Wyrównanie
Ze względu na niespójność ogniw z fosforanem litowo-żelazowym, napięcie końcowe niektórych ogniw będzie wyprzedzać inne ogniwa i jako pierwsze osiągnie próg kontrolny, co spowoduje zmniejszenie wydajności całego systemu. Funkcja wyrównywania systemu zarządzania baterią BMS może bardzo dobrze rozwiązać ten problem.
Kiedy ogniwo akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego jako pierwsze osiągnie napięcie odcięcia ładowania, podczas gdy pozostałe napięcie ogniwa akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego pozostaje w tyle, BMS uruchomi funkcję wyrównywania ładowania lub uzyska dostęp do rezystora w celu rozładowania część mocy wysokonapięciowego ogniwa akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego lub przenieść energię do niskonapięciowego ogniwa akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego w górę. W ten sposób zniesiony zostaje stan przerwania ładowania, proces ładowania rozpoczyna się od nowa i akumulator może być ładowany z większą mocą.
Czas publikacji: 03 września 2024 r