Соларна литијумска батеријаје кључна компонента система за складиштење соларне енергије, перформансе литијумске батерије су један од кључних елемената за одређивање перформанси система за складиштење енергије батерије.
Развој технологије соларних литијумских батерија је био да се контролишу трошкови, побољшају густина енергије и густина снаге литијумских батерија, побољша употреба безбедности, продужи век трајања и побољша конзистентност пакета батерија, итд. као главна осовина, а побољшање ових елемената је и даље литијумска батерија тренутно суочена са највећим изазовом. Ово је углавном због групе перформанси једне ћелије и коришћења радног окружења (као што је температура) постоје разлике, тако да су перформансе соларних литијумских батерија увек ниже од најгоре појединачне ћелије у батеријском пакету.
Недоследност перформанси једне ћелије и радног окружења не само да умањује перформансе соларне литијумске батерије, већ утиче и на тачност БМС надгледања и безбедност батерије. Дакле, који су разлози за недоследност соларне литијумске батерије?
Шта је конзистентност литијум соларне батерије?
Конзистентност литијумских соларних батерија значи да напон, капацитет, унутрашњи отпор, животни век, ефекат температуре, брзина самопражњења и други параметри остају веома конзистентни без велике разлике након што исти модел спецификације појединачних ћелија формира батерију.
Конзистентност литијум соларне батерије је критична за обезбеђивање уједначених перформанси, смањење ризика и оптимизацију века трајања батерије.
Повезано читање: које су опасности које могу донети недоследне литијумске батерије?
Шта узрокује недоследност соларних литијумских батерија?
Недоследност батеријског пакета често узрокује соларне литијумске батерије у процесу циклуса, као што је прекомерна деградација капацитета, краћи век и други проблеми. Постоји много разлога за недоследност соларних литијумских батерија, углавном у процесу производње и коришћењу процеса.
1. Разлике у параметрима између појединачних литијум-гвоздено-фосфатних батерија
Разлике у стању између литијум-гвожђе-фосфат мономер батерија углавном укључују почетне разлике између мономерних батерија и разлике параметара настале током процеса употребе. Постоји низ неконтролисаних фактора у процесу дизајна батерије, производње, складиштења и употребе који могу утицати на конзистентност батерије. Побољшање конзистентности појединачних ћелија је предуслов за побољшање перформанси батерија. Интеракција параметара једне ћелије литијум гвожђе фосфата, тренутно стање параметара утиче на почетно стање и кумулативни ефекат времена.
Капацитет литијум-гвожђе-фосфатне батерије, напон и брзина самопражњења
Недоследност капацитета литијум-гвожђе-фосфатне батерије учиниће да батерија сваке појединачне ћелије буде недоследна. Батерије са мањим капацитетом и лошијим перформансама ће раније достићи стање пуног напуњености, због чега батерије са великим капацитетом и добрим перформансама неће успети да достигну стање пуног напуњености. Недоследност напона батерије литијум гвожђе фосфата довешће до тога да се паралелни пакети батерија у једној ћелији међусобно пуне, батерија вишег напона ће дати пуњење батерије нижег напона, што ће убрзати деградацију перформанси батерије, губитак енергије читавог пакета батерија . Велика брзина самопражњења губитка капацитета батерије, недоследност стопе самопражњења литијум гвожђе фосфатне батерије ће довести до разлика у стању напуњености батерије, напону, што утиче на перформансе батерије.
Унутрашњи отпор једне литијум-гвожђе-фосфатне батерије
У серијском систему, разлика у унутрашњем отпору једне литијум-гвоздено-фосфатне батерије довешће до недоследности у напону пуњења сваке батерије, батерија са великим унутрашњим отпором унапред достиже горњу границу напона, а друге батерије можда неће бити потпуно напуњене на овај пут. Батерије са високим унутрашњим отпором имају велики губитак енергије и генеришу велику топлоту, а температурна разлика додатно повећава разлику у унутрашњем отпору, што доводи до зачараног круга.
Паралелни систем, разлика унутрашњег отпора ће довести до недоследности струје сваке батерије, струја напона батерије се брзо мења, тако да је дубина пуњења и пражњења сваке појединачне батерије недоследна, што резултира стварним капацитетом система. тешко достићи пројектну вредност. Радна струја батерије је другачија, њене перформансе у коришћењу процеса ће произвести разлике, и на крају ће утицати на век трајања читавог пакета батерија.
2. Услови пуњења и пражњења
Метода пуњења утиче на ефикасност пуњења и стање пуњења соларне литијумске батерије, прекомерно пуњење и прекомерно пражњење ће оштетити батерију, а батерија ће показати недоследност након много пута пуњења и пражњења. Тренутно постоји неколико метода пуњења за литијум-јонске батерије, али уобичајене су сегментирано пуњење константном струјом и пуњење константном струјом константног напона. Пуњење константном струјом је идеалнији начин за безбедно и ефикасно потпуно пуњење; пуњење константном струјом и константним напоном ефикасно комбинује предности пуњења константном струјом и пуњења константним напоном, решавање општег начина пуњења константном струјом је тешко прецизно потпуно пуњење, избегавајући метод пуњења константним напоном у пуњењу ране фазе струје је превелика да би батерија изазвала утицај на рад батерије, једноставно и практично.
3. Радна температура
Перформансе соларних литијумских батерија ће бити значајно смањене под високим температурама и великом брзином пражњења. То је зато што ће литијум-јонска батерија у условима високе температуре и употребе велике струје изазвати разградњу активног материјала катоде и електролита, што је егзотермни процес, кратко време, као што је ослобађање топлоте, може довести до сопствене температура даље расте, а више температуре убрзавају феномен распадања, формирање зачараног круга, убрзано распадање батерије до даљег пада перформанси. Стога, ако се батеријом не управља правилно, то ће довести до неповратног губитка перформанси.
Дизајн соларне литијумске батерије и коришћење разлика у околини довешће до тога да температурно окружење једне ћелије није доследно. Као што показује Аррхениусов закон, константа брзине електрохемијске реакције батерије је експоненцијално повезана са степеном, а електрохемијске карактеристике батерије су различите на различитим температурама. Температура утиче на рад електрохемијског система батерије, куломбичку ефикасност, способност пуњења и пражњења, излазну снагу, капацитет, поузданост и животни век. Тренутно се спроводе главна истраживања како би се квантификовао утицај температуре на недоследност батеријских пакета.
4. Екстерно коло батерије
Везе
У акомерцијални систем за складиштење енергије, литијум соларне батерије ће се склапати серијски и паралелно, тако да ће између батерија и модула бити много спојних кола и контролних елемената. Због различитих перформанси и брзине старења сваког структурног члана или компоненте, као и недоследне енергије која се троши на свакој тачки повезивања, различити уређаји имају различите ефекте на батерију, што резултира недоследним системом батеријског пакета. Недоследности у брзини деградације батерије у паралелним колима могу убрзати пропадање система.
Импеданса прикључног дела такође ће утицати на недоследност батеријског пакета, отпор прикључног дела није исти, отпор пола на једноћелијску грану је различит, удаљен од пола батерије због прикључног комада је дужи и отпор је већи, струја је мања, спојни комад ће учинити да једна ћелија повезана на пол буде прва која ће достићи гранични напон, што резултира смањењем коришћења енергије, што утиче на перформансе батерија, а старење једне ћелије пре времена ће довести до прекомерног пуњења повезане батерије, што ће резултирати безбедношћу и сигурношћу батерије. Рано старење једне ћелије ће довести до прекомерног пуњења батерије повезане са њом, што ће резултирати потенцијалним безбедносним опасностима.
Како се број циклуса батерије повећава, то ће узроковати повећање омског унутрашњег отпора, деградацију капацитета, а однос омског унутрашњег отпора према вредности отпора спојног комада ће се променити. Да би се осигурала сигурност система, мора се узети у обзир утицај отпора спојног комада.
БМС улазно коло
Систем управљања батеријом (БМС) је гаранција нормалног рада батеријских пакета, али улазно коло БМС ће негативно утицати на конзистентност батерије. Методе праћења напона батерије укључују прецизан резистор напона, интегрисано узорковање чипа, итд. Ове методе не могу избећи струју цурења без оптерећења линије узорковања због присуства путева отпорника и штампане плоче, а улазна импеданса узорковања напона система управљања батеријом ће повећати недоследност стања напуњености батерије (СОЦ) и утичу на перформансе комплета батерија.
5. Грешка у процени СОЦ
СОЦ недоследност је узрокована недоследношћу почетног номиналног капацитета једне ћелије и недоследношћу стопе опадања номиналног капацитета једне ћелије током рада. За паралелно коло, разлика унутрашњег отпора једне ћелије ће изазвати неравномерну расподелу струје, што ће довести до недоследности СОЦ-а. СОЦ алгоритми укључују метод интеграције ампер-времена, метод напона отвореног кола, метод Калмановог филтрирања, метод неуронске мреже, метод фуззи логике и метод теста пражњења, итд. Грешка процене СОЦ је због недоследности почетног номиналног капацитета једне ћелије и недоследност стопе опадања номиналног капацитета једне ћелије током рада.
Метода интеграције ампер-времена има бољу тачност када је СОЦ почетног стања напуњености тачнији, али на куломбичку ефикасност у великој мери утичу стање напуњености, температура и струја батерије, што је тешко прецизно измерити, тако да тешко је за метод интеграције ампер-времена да испуни захтеве за тачност за процену стања наелектрисања. Метода напона отвореног кола Након дужег периода мировања, напон отвореног кола батерије има дефинитиван функционални однос са СОЦ-ом, а процењена вредност СОЦ-а се добија мерењем напона на терминалу. Метода напона отвореног кола има предност високе тачности процене, али недостатак дугог времена мировања такође ограничава њену употребу.
Како побољшати конзистентност литијум соларне батерије?
Побољшајте конзистентност соларних литијумских батерија у процесу производње:
Пре производње соларних литијумских батерија, потребно је сортирати литијум гвожђе-фосфатне батерије како би се осигурало да појединачне ћелије у модулу користе јединствене спецификације и моделе, као и да се тестира напон, капацитет, унутрашњи отпор, итд. обезбедити доследност почетних перформанси соларних литијумских батерија.
Контрола процеса коришћења и одржавања
Праћење батерије у реалном времену помоћу БМС-а:Праћење батерије у реалном времену током процеса употребе може се посматрати у реалном времену до конзистентности процеса употребе. Покушајте да обезбедите да се радна температура соларне литијумске батерије одржава у оптималном опсегу, али такође покушајте да обезбедите конзистентност температурних услова између батерија, како бисте ефикасно обезбедили доследност перформанси између батерија.
Усвојите разумну стратегију контроле:минимизирајте дубину пражњења батерије што је више могуће када је излазна снага дозвољена, у БСЛБАТТ-у, наше соларне литијумске батерије су обично подешене на дубину пражњења не већу од 90%. У исто време, избегавање прекомерног пуњења батерије може продужити животни век батерије. Ојачајте одржавање батерије. Пуните батерију уз малу струју одржавања у одређеним интервалима, а такође обратите пажњу на чишћење.
Коначни закључак
Узроци недоследности батерија су углавном у два аспекта производње и употребе батерија, недоследност литијум-јонских батерија често узрокује да батерија за складиштење енергије има пребрзу деградацију капацитета и краћи животни век током процеса циклуса, тако да је веома важно да се обезбеди конзистентност соларних литијумских батерија.
Слично томе, такође је веома важно одабрати професионалне произвођаче и добављаче соларних литијумских батерија,БСЛБАТТће тестирати напон, капацитет, унутрашњи отпор и друге аспекте сваке ЛиФеПО4 батерије пре сваке производње, и одржавати сваку соларну литијумску батерију са високом конзистентношћу контролишући је у процесу производње. Ако сте заинтересовани за наше производе за складиштење енергије, контактирајте нас за најбољу дилерску цену.
Време поста: Сеп-03-2024