Сонячна літієва батареяє ключовим компонентом системи зберігання сонячної енергії, продуктивність літієвої батареї є одним із ключових елементів для визначення продуктивності системи накопичення енергії акумулятора.
Розробка технології сонячних літієвих батарей полягала в тому, щоб контролювати витрати, покращити щільність енергії та щільність потужності літієвих батарей, підвищити рівень безпеки, подовжити термін служби та покращити консистенцію акумуляторної батареї тощо як головну вісь, і вдосконалення цих елементів все ще залишається перед літієвою батареєю. В основному це пов’язано з групою продуктивності однієї клітини та використанням робочого середовища (наприклад, температури). Існують відмінності, тому продуктивність сонячних літієвих батарей завжди нижча, ніж найгірша одиночна клітинка в акумуляторній батареї.
Невідповідність продуктивності одного елемента та робочого середовища не тільки знижує продуктивність сонячної літієвої батареї, але також впливає на точність моніторингу BMS і безпеку акумуляторної батареї. Отже, які причини невідповідності сонячної літієвої батареї?
Що таке консистенція літієвої сонячної батареї?
Узгодженість літієвої сонячної батареї акумуляторної батареї означає, що напруга, ємність, внутрішній опір, термін служби, температурний вплив, швидкість саморозряду та інші параметри залишаються дуже узгодженими без особливих відмінностей після того, як одна й та сама модель специфікації окремих елементів утворює акумуляторну батарею.
Консистенція літієвої сонячної батареї має вирішальне значення для забезпечення рівномірної роботи, зниження ризику та оптимізації терміну служби батареї.
Пов’язане читання: які небезпеки можуть принести несумісні літієві батареї?
Що викликає невідповідність сонячних літієвих батарей?
Невідповідність акумуляторної батареї часто спричиняє сонячні літієві батареї в процесі роботи, наприклад, надмірне зниження ємності, коротший термін служби та інші проблеми. Існує багато причин невідповідності сонячних літієвих батарей, головним чином у процесі виробництва та використання процесу.
1. Відмінності в параметрах між літій-залізо-фосфатними окремими батареями
Відмінності в стані між літій-залізо-фосфатними мономерними батареями в основному включають початкові відмінності між мономерними батареями та відмінності параметрів, що виникають під час процесу використання. У процесі проектування, виробництва, зберігання та використання батареї існує безліч неконтрольованих факторів, які можуть вплинути на консистенцію батареї. Покращення узгодженості окремих елементів є необхідною умовою для покращення продуктивності акумуляторних блоків. Взаємодія одиночних параметрів фосфату літію заліза, поточний стан параметра залежить від початкового стану та кумулятивного ефекту часу.
Ємність, напруга та швидкість саморозряду літій-залізо-фосфатної батареї
Невідповідність ємності літій-залізо-фосфатної батареї призведе до неузгодженості глибини розряду кожної окремої клітинки. Батареї з меншою ємністю та нижчою продуктивністю досягнуть стану повного заряду раніше, через що батареї з великою ємністю та хорошими характеристиками не досягнуть стану повного заряду. Невідповідність напруги літій-залізо-фосфатної батареї призведе до того, що паралельні батареї в одному елементі заряджатимуть одна одну, батарея з вищою напругою дасть зарядку батареї з нижчою напругою, що прискорить погіршення продуктивності батареї, втрату енергії всієї батареї. . Велика швидкість саморозряду, втрата ємності батареї, невідповідність швидкості саморозряду літій-залізо-фосфатної батареї призведе до відмінностей у стані заряду батареї, напрузі, що впливає на продуктивність акумуляторної батареї.
Внутрішній опір однієї літій-залізо-фосфатної батареї
У послідовній системі різниця у внутрішньому опорі однієї літій-залізо-фосфатної батареї призведе до неузгодженості зарядної напруги кожної батареї, батарея з великим внутрішнім опором досягає верхньої межі напруги заздалегідь, а інші батареї можуть бути не повністю заряджені за цього разу. Батареї з високим внутрішнім опором мають високі втрати енергії та виділяють високу температуру, а різниця температур ще більше збільшує різницю внутрішнього опору, що призводить до замкнутого кола.
Паралельна система, різниця внутрішнього опору призведе до неузгодженості струму кожної батареї, струм напруги батареї швидко змінюється, так що глибина заряду та розряду кожної окремої батареї є непослідовною, що призводить до фактичної ємності системи. важко досягти проектного значення. Робочий струм батареї різний, її продуктивність у процесі використання вироблятиме відмінності та, зрештою, вплине на термін служби всієї батареї.
2. Умови зарядки та розрядки
Спосіб заряджання впливає на ефективність заряджання та стан зарядки сонячної літієвої батареї, надмірне заряджання та надмірне розрядження призведуть до пошкодження батареї, а акумуляторна батарея показуватиме невідповідність після багаторазового заряджання та розряджання. На даний момент існує кілька методів зарядки літій-іонних акумуляторів, але поширеними є сегментована зарядка постійним струмом і зарядка постійним струмом постійною напругою. Зарядка постійним струмом є більш ідеальним способом здійснення безпечної та ефективної повної зарядки; Заряджання постійним струмом і постійною напругою ефективно поєднує в собі переваги заряджання постійним струмом і заряджання постійною напругою, вирішуючи загальний метод заряджання постійним струмом, важко точно повно зарядити, уникаючи методу зарядки постійної напруги на ранній стадії струму. занадто великий для батареї, щоб викликати вплив роботи батареї, простий і зручний.
3. Робоча температура
Ефективність сонячних літієвих батарей буде значно погіршена під впливом високої температури та високої швидкості розряду. Це пояснюється тим, що літій-іонна батарея в умовах високої температури та використання великого струму спричинить розкладання активного катодного матеріалу та електроліту, що є екзотермічним процесом, короткий період часу, наприклад виділення тепла, може призвести до власного розкладання батареї. температура підвищується далі, а більш висока температура прискорює явище розкладання, утворення порочного кола, прискорене розкладання батареї з подальшим зниженням продуктивності. Таким чином, неправильне керування акумуляторною батареєю призведе до незворотної втрати продуктивності.
Конструкція сонячної літієвої батареї та використання відмінностей у навколишньому середовищі призведуть до того, що температура навколишнього середовища однієї клітини буде непослідовною. Як показує закон Арреніуса, константа швидкості електрохімічної реакції батареї експоненціально пов’язана з градусом, а електрохімічні характеристики батареї різні за різних температур. Температура впливає на роботу електрохімічної системи батареї, кулонівську ефективність, здатність заряджати та розряджати, вихідну потужність, ємність, надійність і термін служби. В даний час основні дослідження проводяться для кількісної оцінки впливу температури на невідповідність акумуляторних блоків.
4. Зовнішня схема батареї
Зв'язки
В акомерційна система зберігання енергії, літієві сонячні батареї збиратимуть послідовно та паралельно, тому між батареями та модулями буде багато сполучних ланцюгів та елементів керування. Через різну продуктивність і швидкість старіння кожного конструктивного елемента або компонента, а також через непостійне споживання енергії в кожній точці з’єднання різні пристрої по-різному впливають на батарею, що призводить до неузгодженої системи акумуляторної батареї. Невідповідність швидкості розрядки батареї в паралельних ланцюгах може прискорити погіршення системи.
Опір з’єднувального елемента також впливатиме на неузгодженість акумуляторної батареї, опір з’єднувального елемента не однаковий, опір полюса та відгалуження ланцюга однієї комірки різний, на відстані від полюса батареї через з’єднувальний елемент довше, а опір більший, струм менший, з’єднувальна деталь змусить одну комірку, під’єднану до полюса, першою досягти напруги відсікання, що призведе до зменшення використання енергії, що впливає на продуктивність акумулятора, а передчасне старіння окремого елемента призведе до надмірного заряджання підключеного акумулятора, що забезпечить безпеку та безпеку акумулятора. Передчасне старіння окремого елемента призведе до перезаряду підключеної до нього батареї, що призведе до потенційної загрози безпеці.
Зі збільшенням кількості циклів батареї це призведе до збільшення омічного внутрішнього опору, зниження ємності та зміни співвідношення омічного внутрішнього опору до значення опору з’єднувального елемента. Щоб забезпечити безпеку системи, слід враховувати вплив опору з’єднувального елемента.
Вхідна схема BMS
Система керування батареєю (BMS) є гарантією нормальної роботи акумуляторних блоків, але вхідна схема BMS негативно вплине на стабільність батареї. Методи моніторингу напруги батареї включають прецизійний резисторний дільник напруги, інтегровану дискретизацію мікросхеми тощо. Ці методи не можуть уникнути витоку струму витоку лінії дискретизації через наявність резисторів і контурів друкованої плати, а вхідний імпеданс дискретизації напруги системи керування акумулятором збільшить невідповідність стану заряду батареї (SOC) і впливає на продуктивність батареї.
5. Помилка оцінки SOC
Невідповідність SOC спричинена невідповідністю початкової номінальної ємності окремої комірки та невідповідністю швидкості спаду номінальної ємності окремої комірки під час роботи. Для паралельного ланцюга різниця внутрішнього опору однієї комірки призведе до нерівномірного розподілу струму, що призведе до неузгодженості SOC. Алгоритми SOC включають метод інтегрування за ампер-часом, метод напруги холостого ходу, метод фільтрації Калмана, метод нейронної мережі, метод нечіткої логіки та метод тестування розряду тощо. Помилка оцінки SOC виникає через невідповідність початкової номінальної ємності окремої комірки. і невідповідність номінальної швидкості спаду ємності окремого елемента під час роботи.
Метод інтегрування за ампер-часом має кращу точність, коли SOC початкового стану заряду точніший, але на кулонівську ефективність значно впливає стан заряду, температура та струм батареї, які важко точно виміряти, тому методу інтегрування за ампер-часом важко відповідати вимогам точності для оцінки стану заряду. Метод визначення напруги холостого ходу Після тривалого періоду очікування напруга холостого ходу батареї має певний функціональний зв’язок із SOC, а оцінене значення SOC отримують шляхом вимірювання напруги на клемах. Перевага методу напруги холостого ходу полягає у високій точності оцінки, але недолік, пов’язаний із довгим часом спокою, також обмежує його використання.
Як покращити консистенцію літієвої сонячної батареї?
Поліпшення стабільності сонячних літієвих батарей у процесі виробництва:
Перед виробництвом сонячних літієвих акумуляторів необхідно відсортувати літій-залізо-фосфатні батареї, щоб переконатися, що окремі елементи в модулі використовують однакові специфікації та моделі, а також перевірити напругу, ємність, внутрішній опір тощо окремих елементів. забезпечити постійність початкової продуктивності сонячних літієвих батарей.
Контроль використання та процесу обслуговування
Моніторинг батареї в реальному часі за допомогою BMS:Моніторинг батареї в режимі реального часу під час процесу використання можна спостерігати в режимі реального часу для узгодженості процесу використання. Намагайтеся переконатися, що робоча температура сонячної літієвої батареї підтримується в оптимальному діапазоні, але також намагайтеся забезпечити постійність температурних умов між батареями, щоб ефективно забезпечити узгодженість продуктивності між батареями.
Прийміть розумну стратегію контролю:мінімізуйте глибину розряду батареї, наскільки це можливо, коли вихідна потужність дозволена, у BSLBATT наші сонячні літієві батареї зазвичай налаштовані на глибину розряду не більше 90%. У той же час, уникнення перезаряджання батареї може продовжити термін служби акумуляторної батареї. Посилити технічне обслуговування акумуляторної батареї. Заряджайте акумулятор невеликим струмом через певні проміжки часу, а також приділяйте увагу очищенню.
Остаточний висновок
Причини невідповідності батареї в основному полягають у двох аспектах виробництва та використання батареї. Невідповідність літій-іонних акумуляторів часто призводить до занадто швидкого зниження ємності батареї для накопичення енергії та меншого терміну служби під час циклічного процесу, тому це дуже Важливо забезпечити стабільність сонячних літієвих батарей.
Подібним чином, також дуже важливо вибрати професійних виробників і постачальників сонячних літієвих батарей,BSLBATTперевірятиме напругу, ємність, внутрішній опір та інші аспекти кожної LiFePO4 батареї перед кожним виробництвом і підтримуватиме кожну сонячну літієву батарею з високою стабільністю, контролюючи її в процесі виробництва. Якщо ви зацікавлені в наших продуктах накопичення енергії, зв’яжіться з нами, щоб отримати найкращу ціну дилера.
Час публікації: 3 вересня 2024 р