Aké sú riziká nekonzistentných solárnych lítiových batérií?

Hustota energie lítium-iónovej batérie je vysoká, z bezpečnostných dôvodov nebude všeobecný objem navrhnutý príliš veľký, ale množstvo jednotlivých lítium-železofosfátových článkov cez vodivé konektory v sérii a paralelne do napájacieho zdroja, čím sa vytvorí modul solárnej lítiovej batérie to však musí čeliť problému konzistencie.

Nekonzistentnosťsolárna lítiová batériaparametre zvyčajne zahŕňajú kapacitu, vnútorný odpor, nekonzistentnosť napätia naprázdno, nekonzistentnosť výkonu batériového článku, vzniknutá vo výrobnom procese, sa ďalej zhorší v procese používania, rovnaký batériový blok v rámci článku, slabší je vždy slabšie a zrýchlené, aby sa stali slabšími a stupeň disperzie parametrov medzi monomérnou bunkou, s prehlbovaním stupňa starnutia a stal sa väčší.

Súvisiace čítanie: Aká je konzistencia solárnej lítiovej batérie?

Tento článok predstaví nekonzistentné články pri použití v sérii a spolu, aké škody spôsobí lítium-iónová batéria a ako by sme mali riešiť problém nekonzistentných solárnych lítiových batérií.

Aké sú riziká nekonzistentných solárnych lítiových batérií?

Strata skladovacej kapacity solárnej lítiovej batérie

Pri konštrukcii solárnej lítiovej batérie je celková kapacita v súlade s „princípom suda“, kapacita najhoršieho lítium-železofosfátového článku určuje kapacitu celej solárnej lítiovej batérie. Aby sa predišlo prebíjaniu a nadmernému vybíjaniu, systém správy batérie prijme nasledujúcu logiku:

Pri vybíjaní: keď najnižšie napätie jedného článku dosiahne vybíjacie medzné napätie, celá batéria sa prestane vybíjať;
Počas nabíjania: keď sa najvyššie jednotlivé napätie dotkne vypínacieho napätia nabíjania, nabíjanie sa zastaví.

Okrem toho, keď sa batériový článok s menšou kapacitou použije v sérii s batériovým článkom s väčšou kapacitou, batériový článok s menšou kapacitou bude vždy úplne vybitý, zatiaľ čo batériový článok s väčšou kapacitou bude vždy využívať časť svojej kapacity, čo má za následok celý akumulátor má vždy časť svojej kapacity v nečinnom stave.

Znížená životnosť solárnych lítiových batérií

Podobne aj životnosť alítiová solárna batériazávisí od lítium-železitého fosfátového článku s najkratšou životnosťou. Je pravdepodobné, že článok s najkratšou životnosťou je lítium-železnatý fosfátový článok s nízkou kapacitou. LiFePO4 článok s nižšou kapacitou bude pravdepodobne prvý, ktorý dosiahne koniec svojej životnosti, pretože je zakaždým plne nabitý a vybitý. Keď sa zvára ako skupina lítium-železofosfátových článkov na konci životnosti, celá solárna lítiová batéria bude tiež sledovať koniec životnosti.

Zvýšenie vnútorného odporu solárnych batérií

Keď rovnaký prúd preteká článkami s rôznym vnútorným odporom, článok LiFePO4 s vyšším vnútorným odporom generuje viac tepla. To vedie k vysokej teplote solárneho článku, čo urýchľuje rýchlosť opotrebenia a ďalej zvyšuje vnútorný odpor. Medzi vnútorným odporom a nárastom teploty vzniká pár negatívnych spätných väzieb, čo urýchľuje opotrebenie článkov s vysokým vnútorným odporom.

Vyššie uvedené tri parametre nie sú úplne nezávislé a hlboko staré bunky majú vyšší vnútorný odpor a väčšiu degradáciu kapacity. Aj keď sa tieto parametre navzájom ovplyvňujú, ale samostatne vysvetľujú ich príslušný smer vplyvu, pomáhajú lepšie pochopiť poškodenie nekonzistentnosti solárnych lítiových batérií.

Ako sa vysporiadať s nekonzistenciou lítiovej solárnej batérie?

Tepelný manažment

V reakcii na problém, že lítium-železnaté fosfátové články s nekonzistentným vnútorným odporom generujú rôzne množstvá tepla, je možné začleniť systém tepelného manažmentu na reguláciu teplotného rozdielu v celej batérii tak, aby sa teplotný rozdiel udržiaval v malom rozsahu. Týmto spôsobom, aj keď má článok, ktorý generuje viac tepla, stále vysoký nárast teploty, nebude sa odťahovať od ostatných článkov a úroveň poškodenia sa nebude výrazne líšiť. Bežné systémy tepelného manažmentu zahŕňajú vzduchom chladené a kvapalinou chladené systémy.

Triedenie

Účelom triedenia je oddeliť rôzne parametre a šarže lítium-železo-fosfátových batériových článkov prostredníctvom výberu, aj keď rovnaká šarža lítium-železo-fosfátových batériových článkov, ale musí sa tiež preveriť, parametre relatívnej koncentrácie lítium-železofosfátovej batérie články v súprave batérií, súprava batérií. Metódy triedenia zahŕňajú statické triedenie a dynamické triedenie.

Vyrovnávanie

Kvôli nekonzistentnosti lítium-železofosfátových článkov bude koncové napätie niektorých článkov pred ostatnými článkami a dosiahne kontrolný prah ako prvé, čo bude mať za následok zníženie kapacity celého systému. Funkcia ekvalizácie systému správy batérie BMS dokáže tento problém veľmi dobre vyriešiť.

Keď lítium-železofosfátový batériový článok ako prvý dosiahne medzné napätie nabíjania, zatiaľ čo zvyšok napätia lítium-železofosfátového batériového článku zaostáva, BMS spustí funkciu vyrovnávania nabíjania alebo prístup k odporu, aby sa vybil. časť energie vysokonapäťového článku lítium-železofosfátovej batérie alebo preniesť energiu preč do nízkonapäťového článku lítium-železofosfátovej batérie. Týmto spôsobom sa zruší podmienka prerušenia nabíjania, proces nabíjania sa znova spustí a akumulátor je možné nabíjať vyšším výkonom.