Gostota energije litij-ionske baterije je visoka, zaradi varnostnih razlogov splošna prostornina ne bo prevelika, vendar bo več posameznih litijevih železovih fosfatnih celic prek prevodnih konektorjev zaporedno in vzporedno povezano v napajalnik, ki tvori sončni litijev baterijski modul, vendar se mora to soočiti s problemom doslednosti.
Nedoslednostsončna litijeva baterijaParametri običajno vključujejo kapaciteto, notranji upor, neskladnost napetosti odprtega tokokroga, neskladnost delovanja baterijske celice, ki nastane med proizvodnim procesom, se bo med uporabo še poslabšala. Šibkejša baterija znotraj celice je vedno šibkejša in pospešeno postaja šibkejša, stopnja razpršenosti parametrov med monomerno celico pa se povečuje s poglabljanjem stopnje staranja in postaja večja.
Povezano branje: Kakšna je konsistenca sončne litijeve baterije?
Ta članek bo predstavil nedosledne celice, če jih uporabljamo zaporedno in skupaj, kakšno škodo bo to povzročilo litij-ionskemu baterijskemu paketu in kako se spopasti s problemom nedoslednih litijevih sončnih baterij.
Kakšne so nevarnosti nedoslednih litijevih baterij za sončno energijo?
Izguba zmogljivosti shranjevanja sončne litijeve baterije
Pri zasnovi sončnih litijevih baterij je skupna kapaciteta v skladu z "načelom soda", kapaciteta najslabše litijeve železove fosfatne celice pa določa kapaciteto celotnega sončnega litijevega baterijskega paketa. Da bi preprečili prekomerno polnjenje in prekomerno praznjenje, sistem za upravljanje baterij uporablja naslednjo logiko:
Pri praznjenju: ko najnižja napetost posamezne celice doseže mejno napetost praznjenja, se celoten akumulator preneha prazniti;
Med polnjenjem: ko najvišja posamezna napetost doseže mejno napetost polnjenja, se polnjenje ustavi.
Poleg tega, ko se baterijska celica z manjšo kapaciteto uporablja zaporedno z baterijsko celico z večjo kapaciteto, bo baterijska celica z manjšo kapaciteto vedno popolnoma izpraznjena, medtem ko bo baterijska celica z večjo kapaciteto vedno porabila del svoje kapacitete, kar ima za posledico, da ima celoten baterijski sklop vedno del svoje kapacitete v stanju mirovanja.
Zmanjšana življenjska doba litijevih baterij za sončne celice
Podobno je življenjska dobalitijeva sončna baterijaOdvisno od litijeve železove fosfatne celice z najkrajšo življenjsko dobo. Verjetno je, da ima celica z najkrajšo življenjsko dobo litijeva železova fosfatna celica z nizko kapaciteto. LiFePO4 celica z manjšo kapaciteto bo verjetno prva dosegla konec svoje življenjske dobe, ker se vsakič popolnoma napolni in izprazni. Ko so varjene kot skupina litijevih železovih fosfatnih celic, se bo iztekla tudi celotna sončna litijeva baterija.
Povečanje notranjega upora sončnih baterij
Ko enak tok teče skozi celice z različno notranjo upornostjo, LiFePO4 celica z višjo notranjo upornostjo ustvari več toplote. To vodi do visoke temperature sončne celice, kar pospeši stopnjo obrabe in dodatno poveča notranjo upornost. Med notranjo upornostjo in dvigom temperature se tvori par negativnih povratnih zvez, kar pospeši obrabo celic z visoko notranjo upornostjo.
Zgornji trije parametri niso popolnoma neodvisni, močno starane celice pa imajo višjo notranjo upornost in večjo degradacijo kapacitete. Čeprav ti parametri vplivajo drug na drugega, vsak posebej pojasnjuje smer njihovega vpliva in pomaga bolje razumeti škodo, ki jo povzročajo litijeve baterije v sončni svetlobi.
Kako ravnati z nedoslednostjo litijeve sončne baterije?
Toplotno upravljanje
Kot odgovor na težavo, da litijeve železove fosfatne celice z nedosledno notranjo upornostjo ustvarjajo različne količine toplote, je mogoče vgraditi sistem za upravljanje temperature, ki uravnava temperaturno razliko v celotnem baterijskem sklopu, tako da se temperaturna razlika ohranja v majhnem območju. Na ta način se celica, ki ustvarja več toplote, tudi če ima še vedno visok dvig temperature, ne bo odlepila od drugih celic in stopnja obrabe se ne bo bistveno razlikovala. Med običajne sisteme za upravljanje temperature spadajo zračno in tekočinsko hlajeni sistemi.
Razvrščanje
Namen sortiranja je ločiti različne parametre in serije litijevih železovih fosfatnih baterijskih celic z izbiro. Tudi če gre za isto serijo litijevih železovih fosfatnih baterijskih celic, je treba pregledati tudi parametre relativne koncentracije litijevih železovih fosfatnih baterijskih celic v baterijskem paketu. Metode sortiranja vključujejo statično in dinamično sortiranje.
Izenačevanje
Zaradi nedoslednosti litijevih železovih fosfatnih celic bo napetost na sponkah nekaterih celic pred napetostjo drugih celic in bo prej dosegla nadzorni prag, kar bo povzročilo zmanjšanje kapacitete celotnega sistema. Izenačevalna funkcija sistema za upravljanje baterij BMS lahko to težavo zelo dobro reši.
Ko litijeva železovo-fosfatna baterijska celica prva doseže napetost izklopa polnjenja, medtem ko preostala napetost litijeve železovo-fosfatne baterije zaostaja, bo BMS zagnal funkcijo izenačevanja polnjenja oziroma dostopal do upora, da bi izpraznil del energije visokonapetostne litijeve železovo-fosfatne baterijske celice ali prenesel energijo na nizkonapetostno litijevo železovo-fosfatno baterijsko celico. Na ta način se pogoj izklopa polnjenja odpravi, postopek polnjenja se znova začne in baterijski sklop se lahko napolni z več moči.
Čas objave: 3. september 2024