Những mối nguy hiểm của pin lithium năng lượng mặt trời không phù hợp là gì?

Mật độ năng lượng của pin lithium-ion cao, vì lý do an toàn, khối lượng chung sẽ không được thiết kế quá lớn mà một số tế bào lithium sắt photphat đơn lẻ thông qua các đầu nối dẫn điện nối tiếp và song song thành nguồn điện, tạo thành mô-đun pin lithium năng lượng mặt trời , tuy nhiên, điều này cần phải đối mặt với vấn đề nhất quán.

Sự không nhất quán củapin lithium năng lượng mặt trờicác thông số thường bao gồm công suất, điện trở trong, điện áp mạch hở không nhất quán, hiệu suất của pin không nhất quán, hình thành trong quá trình sản xuất, sẽ càng trầm trọng hơn trong quá trình sử dụng, cùng một bộ pin trong tế bào thì càng yếu luôn yếu hơn và được tăng tốc để trở nên yếu hơn và mức độ phân tán của các thông số giữa các tế bào monome, với mức độ lão hóa ngày càng sâu và trở nên lớn hơn.

Đọc liên quan: Tính nhất quán của pin lithium năng lượng mặt trời là gì?

Bài viết này sẽ giới thiệu các tế bào không nhất quán khi sử dụng nối tiếp và cùng nhau, tác hại nào sẽ gây ra cho GÓI pin lithium-ion và cách chúng ta giải quyết vấn đề pin lithium năng lượng mặt trời không nhất quán.

Mối nguy hiểm của pin lithium năng lượng mặt trời không nhất quán là gì?

Mất dung lượng lưu trữ của bộ pin lithium năng lượng mặt trời

Trong thiết kế bộ pin lithium năng lượng mặt trời, công suất tổng thể phù hợp với “nguyên tắc thùng”, dung lượng của pin lithium sắt photphat kém nhất sẽ quyết định công suất của toàn bộ bộ pin lithium năng lượng mặt trời. Để ngăn chặn việc sạc quá mức và xả quá mức, hệ thống quản lý pin sẽ áp dụng logic sau:

Khi phóng điện: khi điện áp một cell thấp nhất đạt đến điện áp cắt phóng điện, toàn bộ bộ pin sẽ ngừng phóng điện;
Trong quá trình sạc: khi điện áp riêng cao nhất chạm vào điện áp cắt sạc, quá trình sạc sẽ dừng lại.

Ngoài ra, khi sử dụng cell pin có dung lượng nhỏ hơn nối tiếp với cell pin có dung lượng lớn hơn thì cell pin có dung lượng nhỏ hơn sẽ luôn được xả hết, trong khi cell pin có dung lượng lớn hơn sẽ luôn sử dụng một phần dung lượng của nó, dẫn đến dung lượng toàn bộ bộ pin luôn có một phần dung lượng ở trạng thái không hoạt động.

Giảm tuổi thọ lưu trữ của gói pin lithium năng lượng mặt trời

Tương tự, tuổi thọ của mộtpin năng lượng mặt trời lithiumphụ thuộc vào tế bào lithium iron phosphate có tuổi thọ ngắn nhất. Có khả năng tế bào có tuổi thọ ngắn nhất là tế bào lithium sắt photphat có công suất thấp. Pin LiFePO4 có dung lượng thấp hơn có thể sẽ là pin đầu tiên hết tuổi thọ vì mỗi lần nó được sạc đầy và xả. Khi được hàn thành một nhóm các tế bào lithium iron phosphate hết tuổi thọ, toàn bộ bộ pin lithium năng lượng mặt trời cũng sẽ theo đó hết tuổi thọ.

Tăng điện trở trong của bộ pin năng lượng mặt trời

Khi cùng một dòng điện chạy qua các tế bào có điện trở trong khác nhau, tế bào LiFePO4 có điện trở trong cao hơn sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn. Điều này dẫn đến nhiệt độ pin mặt trời cao, làm tăng tốc độ hư hỏng và tăng thêm điện trở trong. Một cặp phản hồi tiêu cực được hình thành giữa điện trở trong và sự tăng nhiệt độ, điều này làm tăng tốc độ hư hỏng của các tế bào có điện trở trong cao.

Ba thông số trên không hoàn toàn độc lập và các tế bào già đi có điện trở trong cao hơn và suy giảm công suất nhiều hơn. Mặc dù các thông số này ảnh hưởng lẫn nhau nhưng giải thích riêng hướng ảnh hưởng tương ứng của chúng, giúp hiểu rõ hơn về tác hại của việc pin lithium năng lượng mặt trời không nhất quán.

Làm thế nào để đối phó với sự không nhất quán của pin năng lượng mặt trời Lithium?

Quản lý nhiệt

Để giải quyết vấn đề các tế bào lithium sắt photphat có điện trở trong không nhất quán tạo ra lượng nhiệt khác nhau, hệ thống quản lý nhiệt có thể được kết hợp để điều chỉnh chênh lệch nhiệt độ trên toàn bộ bộ pin sao cho chênh lệch nhiệt độ được giữ trong một phạm vi nhỏ. Bằng cách này, ngay cả khi tế bào tạo ra nhiều nhiệt hơn vẫn có nhiệt độ tăng cao, nó sẽ không tách ra khỏi các tế bào khác và mức độ hư hỏng sẽ không khác biệt đáng kể. Các hệ thống quản lý nhiệt phổ biến bao gồm hệ thống làm mát bằng không khí và làm mát bằng chất lỏng.

Sắp xếp

Mục đích của việc phân loại là để tách các thông số và lô pin lithium iron phosphate khác nhau thông qua việc lựa chọn, ngay cả khi cùng một lô pin lithium iron phosphate, nhưng cũng cần phải sàng lọc, các thông số về nồng độ tương đối của pin lithium iron phosphate các tế bào trong một bộ pin, bộ pin. Các phương pháp sắp xếp bao gồm sắp xếp tĩnh và sắp xếp động.

Cân bằng

Do sự không nhất quán của các tế bào lithium sắt photphat, điện áp đầu cuối của một số tế bào sẽ cao hơn các tế bào khác và đạt đến ngưỡng điều khiển trước, dẫn đến công suất của toàn hệ thống trở nên nhỏ hơn. Chức năng cân bằng của hệ thống quản lý pin BMS có thể giải quyết rất tốt vấn đề này.

Khi tế bào pin lithium sắt photphat là tế bào đầu tiên đạt đến điện áp cắt sạc, trong khi phần còn lại của điện áp tế bào pin lithium sắt photphat tụt lại phía sau, BMS sẽ bắt đầu chức năng cân bằng sạc hoặc truy cập vào điện trở để xả một phần năng lượng của pin lithium iron phosphate điện áp cao hoặc chuyển năng lượng sang pin lithium iron phosphate điện áp thấp lên. Bằng cách này, tình trạng ngừng sạc được dỡ bỏ, quá trình sạc bắt đầu lại và bộ pin có thể được sạc nhiều năng lượng hơn.