Ce este consistența bateriei solare cu litiu?

Baterie solară cu litiueste componenta cheie a sistemului de stocare a energiei solare, performanța bateriei cu litiu este unul dintre elementele cheie pentru a determina performanța sistemului de stocare a energiei bateriei.

Dezvoltarea tehnologiei bateriilor solare cu litiu a fost să controleze costurile, să îmbunătățească densitatea energiei și densitatea de putere a bateriilor cu litiu, să îmbunătățească utilizarea siguranței, să prelungească durata de viață și să îmbunătățească consistența pachetului de baterii etc. ca axă principală, iar îmbunătățirea acestor elemente este încă bateria cu litiu se confruntă în prezent cu cea mai mare provocare. Acest lucru se datorează în principal grupului de performanță cu o singură celulă și utilizării mediului de operare (cum ar fi temperatura), există diferențe, astfel încât performanța bateriilor solare cu litiu este întotdeauna mai mică decât cea mai proastă celulă din pachetul de baterii.

Incoerența performanței unei singure celule și a mediului de operare nu numai că reduce performanța bateriei solare cu litiu, dar afectează și acuratețea monitorizării BMS și siguranța acumulatorului. Deci, care sunt motivele inconsecvenței bateriei solare cu litiu?

Ce este consistența bateriei solare cu litiu?

Consecvența pachetului de baterii solare cu litiu înseamnă că tensiunea, capacitatea, rezistența internă, durata de viață, efectul temperaturii, rata de auto-descărcare și alți parametri rămân foarte consistente, fără prea multe diferențe, după ce același model de specificații al celulelor individuale formează un pachet de baterii.

Consistența bateriei solare cu litiu este esențială pentru a asigura o performanță uniformă, a reduce riscul și a optimiza durata de viață a bateriei.

Lectură similară: care sunt pericolele pe care le pot aduce bateriile cu litiu inconsistente?

Ce cauzează inconsecvența bateriilor solare cu litiu?

Incoerența pachetului de baterii cauzează adesea bateriile solare cu litiu în procesul de ciclu, cum ar fi degradarea excesivă a capacității, durata de viață mai scurtă și alte probleme. Există multe motive pentru inconsecvența bateriilor solare cu litiu, în principal în procesul de fabricație și utilizarea procesului.

1. Diferențele de parametri între bateriile simple cu litiu fier fosfat

Diferențele de stare dintre bateriile monomeri cu litiu fier și fosfat includ în principal diferențele inițiale dintre bateriile cu monomeri și diferențele de parametri generate în timpul procesului de utilizare. Există o varietate de factori necontrolați în procesul de proiectare, fabricare, depozitare și utilizare a bateriei care pot afecta consistența bateriei. Îmbunătățirea consistenței celulelor individuale este o condiție prealabilă pentru îmbunătățirea performanței pachetelor de baterii. Interacțiunea parametrilor celulei unice ale fosfatului de litiu și fier, starea curentă a parametrului este afectată de starea inițială și de efectul cumulativ al timpului.

Capacitatea bateriei cu litiu fier fosfat, tensiune și rata de autodescărcare

Inconsecvența capacității bateriei cu fosfat de fier și litiu va face ca pachetul de baterii de la fiecare adâncime de descărcare a celulei să fie inconsecvent. Bateriile cu capacitate mai mică și performanțe mai slabe vor ajunge mai devreme la starea de încărcare completă, determinând bateriile cu capacitate mare și performanțe bune să nu ajungă la starea de încărcare completă. Inconsecvența tensiunii bateriei cu fosfat de fier și litiu va duce la încărcarea reciprocă a pachetelor de baterii paralele într-o singură celulă, bateria cu tensiune mai mare va oferi încărcarea bateriei cu tensiune mai mică, ceea ce va accelera degradarea performanței bateriei, pierderea energiei întregului pachet de baterii . Rata mare de auto-descărcare a pierderii capacității bateriei, inconsecvența ratei de auto-descărcare a bateriei cu litiu fier și fosfat va duce la diferențe în starea de încărcare a bateriei, tensiune, care afectează performanța acumulatorului.

Rezistența internă a unei singure baterii cu litiu fosfat de fier

În sistemul de serie, diferența de rezistență internă a unei singure baterii cu litiu și fier fosfat va duce la inconsecvența tensiunii de încărcare a fiecărei baterii, bateria cu rezistență internă mare atinge în avans limita superioară a tensiunii și este posibil ca alte baterii să nu fie complet încărcate la de data asta. Bateriile cu rezistență internă ridicată au pierderi mari de energie și generează căldură mare, iar diferența de temperatură crește și mai mult diferența de rezistență internă, ducând la un cerc vicios.

Sistem paralel, diferența de rezistență internă va duce la inconsecvența fiecărui curent al bateriei, curentul tensiunii bateriei se schimbă rapid, astfel încât adâncimea de încărcare și descărcare a fiecărei baterii este inconsecventă, ceea ce duce la capacitatea reală a sistemului este greu de atins valoarea de proiectare. Curentul de funcționare al bateriei este diferit, performanța sa în utilizarea procesului va produce diferențe și, în cele din urmă, va afecta durata de viață a întregului pachet de baterii.

2. Condiții de încărcare și descărcare

Metoda de încărcare afectează eficiența de încărcare și starea de încărcare a acumulatorului solar cu litiu, supraîncărcarea și supradescărcarea vor deteriora bateria, iar acumulatorul va prezenta inconsecvență după multe ori de încărcare și descărcare. În prezent, există mai multe metode de încărcare pentru bateriile litiu-ion, dar cele comune sunt încărcarea segmentată cu curent constant și încărcarea cu curent constant și tensiune constantă. Încărcarea cu curent constant este o modalitate mai ideală de a efectua o încărcare completă sigură și eficientă; Încărcarea cu curent constant și tensiune constantă combină eficient avantajele încărcării cu curent constant și încărcarea cu tensiune constantă, rezolvarea metodei generale de încărcare a curentului constant este dificil de încărcare completă cu precizie, evitând metoda de încărcare cu tensiune constantă în încărcarea fazei incipiente a curentului. prea mare pentru ca bateria să provoace impactul funcționării bateriei, simplu și convenabil.

3. Temperatura de funcționare

Performanța bateriilor solare cu litiu va fi semnificativ degradată la temperaturi ridicate și o rată de descărcare ridicată. Acest lucru se datorează faptului că bateria litiu-ion în condiții de temperatură ridicată și utilizare a curentului ridicat, va provoca descompunerea materialului activ catodic și a electrolitului, care este procesul exotermic, o perioadă scurtă de timp, cum ar fi eliberarea de căldură, poate duce la propria baterie. temperatura crește în continuare, iar temperaturile mai ridicate accelerează fenomenul de descompunere, formarea unui cerc vicios, descompunerea accelerată a bateriei pentru a scădea în continuare performanța. Prin urmare, dacă acumulatorul nu este gestionat corespunzător, va aduce pierderi ireversibile de performanță.

Designul bateriei solare cu litiu și utilizarea diferențelor de mediu vor face ca mediul de temperatură al unei singure celule nu este consecvent. După cum arată legea lui Arrhenius, constanta vitezei de reacție electrochimică a unei baterii este legată exponențial de grad, iar caracteristicile electrochimice ale bateriei sunt diferite la diferite temperaturi. Temperatura afectează funcționarea sistemului electrochimic al bateriei, eficiența Coulombic, capacitatea de încărcare și descărcare, puterea de ieșire, capacitatea, fiabilitatea și durata de viață. În prezent, cercetarea principală este efectuată pentru a cuantifica efectul temperaturii asupra inconsecvenței pachetelor de baterii.

4. Circuit extern baterie

Conexiuni

Într-osistem comercial de stocare a energiei, bateriile solare cu litiu vor fi asamblate în serie și paralel, astfel încât între baterii și module vor exista multe circuite de conectare și elemente de control. Datorită performanței diferite și ratei de îmbătrânire a fiecărui element structural sau componentă, precum și a energiei inconsecvente consumată la fiecare punct de conectare, diferite dispozitive au efecte diferite asupra bateriei, rezultând un sistem de acumulatori inconsecvent. Inconsecvențele în rata de degradare a bateriei în circuitele paralele pot accelera deteriorarea sistemului.

Impedanța piesei de conectare va avea, de asemenea, un impact asupra inconsecvenței pachetului de baterii, rezistența piesei de conectare nu este aceeași, rezistența la polul la circuitul de ramificație cu o singură celulă este diferită, departe de polul bateriei datorită piesei de conectare este mai lungă și rezistența este mai mare, curentul este mai mic, piesa de conectare va face ca singura celulă conectată la pol să fie prima care să atingă tensiunea de întrerupere, ceea ce duce la o reducere a utilizării energiei, afectând performanța bateria și îmbătrânirea din timp a celulei individuale vor duce la supraîncărcare a bateriei conectate, rezultând siguranța și securitatea bateriei. Îmbătrânirea timpurie a celulei unice va duce la supraîncărcarea bateriei conectate la aceasta, ceea ce duce la potențiale pericole de siguranță.

Pe măsură ce crește numărul de cicluri ale bateriei, aceasta va determina creșterea rezistenței interne ohmice, degradarea capacității și se va schimba raportul dintre rezistența internă ohmică și valoarea rezistenței piesei de conectare. Pentru a asigura siguranța sistemului, trebuie luată în considerare influența rezistenței piesei de legătură.

Circuitul de intrare BMS

Sistemul de management al bateriei (BMS) este garanția funcționării normale a bateriei, dar circuitul de intrare BMS va afecta negativ consistența bateriei. Metodele de monitorizare a tensiunii bateriei includ divizor de tensiune cu rezistență de precizie, eșantionare integrată cu cip etc. Aceste metode nu pot evita eșantionarea curentului de scurgere fără sarcină din linia de eșantionare din cauza prezenței căilor de rezistență și plăci de circuite, iar impedanța de intrare de eșantionare a tensiunii sistemului de management al bateriei va crește inconsecvența stării de încărcare a bateriei (SOC) și afectează performanța acumulatorului.

5. Eroare de estimare SOC

Incoerența SOC este cauzată de inconsecvența capacității nominale inițiale a unei singure celule și de inconsecvența ratei de decădere a capacității nominale a unei singure celule în timpul funcționării. Pentru circuitul paralel, diferența de rezistență internă a unei singure celule va provoca o distribuție neuniformă a curentului, ceea ce va duce la inconsecvența SOC. Algoritmii SOC includ metoda de integrare în amperi-timp, metoda tensiunii în circuit deschis, metoda de filtrare Kalman, metoda rețelei neuronale, metoda logică neclară și metoda de testare a descarcării etc. Eroarea de estimare a SOC se datorează inconsecvenței capacității nominale inițiale a unei singure celule. și inconsecvența ratei de decădere a capacității nominale a unei singure celule în timpul funcționării.

Metoda de integrare amper-timp are o precizie mai bună atunci când SOC al stării de încărcare de pornire este mai precisă, dar eficiența Coulombic este mult afectată de starea de încărcare, temperatura și curentul bateriei, care este dificil de măsurat cu precizie, deci este dificil ca metoda de integrare amper-timp să îndeplinească cerințele de precizie pentru estimarea stării de încărcare. Metoda tensiunii în circuit deschis După o perioadă lungă de repaus, tensiunea în circuit deschis a bateriei are o relație funcțională certă cu SOC, iar valoarea estimată a SOC se obține prin măsurarea tensiunii la borne. Metoda tensiunii în circuit deschis are avantajul unei precizii ridicate de estimare, dar dezavantajul timpului lung de repaus limitează și utilizarea acesteia.

Cum să îmbunătățiți consistența bateriei solare cu litiu?

Îmbunătățiți consistența bateriilor solare cu litiu în procesul de producție:

Înainte de producerea pachetelor de baterii solare cu litiu, este necesar să sortați bateriile cu litiu fosfat de fier pentru a vă asigura că celulele individuale din modul folosesc specificații și modele uniforme și pentru a testa tensiunea, capacitatea, rezistența internă etc. a celulelor individuale pentru a asigurarea consecvenței performanței inițiale a pachetelor de baterii solare cu litiu.

Controlul procesului de utilizare și întreținere

Monitorizarea în timp real a bateriei folosind BMS:Monitorizarea în timp real a bateriei în timpul procesului de utilizare poate fi observată în timp real la coerența procesului de utilizare. Încercați să vă asigurați că temperatura de funcționare a bateriei solare cu litiu este menținută în intervalul optim, dar încercați și să asigurați consistența condițiilor de temperatură între baterii, astfel încât să asigurați în mod eficient consistența performanței între baterii.

Adoptă o strategie de control rezonabilă:minimizați cât mai mult posibil adâncimea de descărcare a bateriei atunci când puterea de ieșire este permisă, în BSLBATT, bateriile noastre solare cu litiu sunt de obicei setate la o adâncime de descărcare de cel mult 90%. În același timp, evitarea supraîncărcării bateriei poate prelungi durata de viață a acumulatorului. Consolidați întreținerea acumulatorului. Încărcați acumulatorul cu întreținere de curent mic la anumite intervale și, de asemenea, acordați atenție curățării.

Concluzie finală

Cauzele inconsecvenței bateriei sunt în principal în cele două aspecte ale producției și utilizării bateriilor, inconsecvența pachetelor de baterii Li-ion determină adesea ca bateria de stocare a energiei să aibă o degradare prea rapidă a capacității și o durată de viață mai scurtă în timpul procesului de ciclism, deci este foarte important pentru a asigura consistența bateriilor solare cu litiu.

În mod similar, este, de asemenea, foarte important să alegeți producători și furnizori profesioniști de baterii solare cu litiu,BSLBATTva testa tensiunea, capacitatea, rezistența internă și alte aspecte ale fiecărei baterii LiFePO4 înainte de fiecare producție și va păstra fiecare baterie solară cu litiu cu consistență ridicată prin controlul acesteia în procesul de producție. Dacă sunteți interesat de produsele noastre de stocare a energiei, contactați-ne pentru cel mai bun preț de dealer.