Theakumuliatorių sistemayra visos energijos kaupimo sistemos šerdis, sudaryta iš šimtų cilindrinių elementų arbaprizminės ląstelėsnuosekliai ir lygiagrečiai. Energijos kaupimo akumuliatorių nenuoseklumas daugiausia susijęs su tokių parametrų kaip akumuliatoriaus talpa, vidinė varža ir temperatūra nenuoseklumu. Kai akumuliatoriai su nenuoseklumais naudojami nuosekliai ir lygiagrečiai, kyla šių problemų:

1. Turimų pajėgumų praradimas

Energijos kaupimo sistemoje pavieniai elementai yra sujungti nuosekliai ir lygiagrečiai, sudarant akumuliatorių dėžę, akumuliatorių dėžės yra sujungtos nuosekliai ir lygiagrečiai, sudarydamos akumuliatorių grupę, o keli akumuliatorių grupės yra tiesiogiai sujungtos prie tos pačios nuolatinės srovės šynos lygiagrečiai. Akumuliatorių nenuoseklumo, dėl kurio sumažėja naudojama talpa, priežastys yra nuoseklusis ir lygiagretusis nenuoseklumas.

• Baterijų serijos nenuoseklumo praradimas
Pagal statinės principą, akumuliatorių sistemos nuoseklioji talpa priklauso nuo mažiausios talpos atskiros baterijos. Dėl pačios atskiros baterijos nepastovumo, temperatūros skirtumo ir kitų neatitikimų kiekvienos atskiros baterijos naudingoji talpa bus skirtinga. Mažos talpos atskira baterija visiškai įkraunama įkrovimo metu ir ištuštėja iškrovimo metu, o tai riboja kitų atskirų baterijų įkrovimą akumuliatorių sistemoje. Dėl iškrovimo talpos sumažėja turima akumuliatorių sistemos talpa. Be veiksmingo subalansuoto valdymo, ilgėjant veikimo laikui, sustiprės atskirų baterijų talpos silpnėjimas ir diferenciacija, o turima akumuliatorių sistemos talpa dar labiau mažės.

• Akumuliatorių bloko lygiagretaus jungimo nenuoseklumo praradimas

Kai akumuliatorių grupės yra tiesiogiai sujungtos lygiagrečiai, po įkrovimo ir iškrovimo atsiranda cirkuliacinės srovės reiškinys, todėl kiekvienos akumuliatorių grupės įtampa bus priversta subalansuoti. Nepakankamas įkrovimas ir neišsenkantis iškrovimas sukels akumuliatoriaus talpos sumažėjimą ir temperatūros kilimą, pagreitins akumuliatoriaus gedimą ir sumažins turimą akumuliatorių sistemos talpą.

Be to, dėl mažos akumuliatoriaus vidinės varžos, net jei įtampos skirtumas tarp klasterių dėl nepastovumo yra tik keli voltai, netolygi srovė tarp klasterių bus didelė. Kaip parodyta toliau pateiktoje lentelėje, išmatuotų elektrinės duomenų duomenimis, įkrovimo srovės skirtumas siekia 75 A (palyginti su teoriniu vidurkiu, nuokrypis yra 42 %), o nuokrypio srovė kai kuriuose akumuliatorių klasteriuose sukels perkrovą ir per didelį išsikrovimą; tai labai paveiks įkrovimo ir iškrovimo efektyvumą, akumuliatoriaus veikimo laiką ir netgi sukels rimtų nelaimingų atsitikimų.

2. Pagreitinta diferenciacija ir sutrumpėjęs pavienių ląstelių gyvenimas dėl nepastovios temperatūros

Temperatūra yra svarbiausias veiksnys, turintis įtakos energijos kaupimo sistemos tarnavimo laikui. Kai energijos kaupimo sistemos vidinė temperatūra padidėja 15 °C, sistemos tarnavimo laikas sutrumpėja daugiau nei perpus. Ličio baterija įkrovimo ir iškrovimo metu išskiria daug šilumos, o vienos baterijos temperatūrų skirtumas dar labiau padidina vidinės varžos ir talpos neatitikimą, o tai pagreitina vienos baterijos diferenciaciją, sutrumpina baterijų sistemos ciklo tarnavimo laiką ir netgi kelia pavojų saugai.

Kaip spręsti energijos kaupimo baterijų nenuoseklumo problemą?

Baterijų neatitikimas yra pagrindinė daugelio dabartinių energijos kaupimo sistemų problemų priežastis. Nors dėl baterijų cheminių savybių ir taikymo aplinkos poveikio baterijų neatitikimą sunku pašalinti, skaitmeninės technologijos, galios elektronikos technologijos ir energijos kaupimo technologijos gali būti integruotos siekiant naudoti elektros energiją. Elektroninių technologijų valdomumas sumažina ličio baterijų neatitikimų poveikį, o tai gali gerokai padidinti energijos kaupimo sistemų naudojamą talpą ir pagerinti sistemos saugumą.

• Aktyvaus balansavimo technologija realiuoju laiku stebi kiekvienos baterijos įtampą ir temperatūrą, maksimaliai pašalina baterijų nuoseklaus jungimo nenuoseklumą ir per visą gyvavimo ciklą padidina energijos kaupimo sistemos galią daugiau nei 20 %.

• Energijos kaupimo sistemos elektros konstrukcijoje kiekvienos akumuliatorių grupės įkrovimas ir iškrovimas valdomas atskirai, o akumuliatorių grupės nėra sujungtos lygiagrečiai, todėl išvengiama cirkuliacijos problemos, kurią sukelia lygiagretus nuolatinės srovės jungimas, ir efektyviai pagerinamas sistemos pajėgumas.

• Tikslus temperatūros valdymas, siekiant pailginti energijos kaupimo sistemos tarnavimo laiką

Kiekvieno atskiro elemento temperatūra yra renkama ir stebima realiuoju laiku. Trijų lygių CFD terminio modeliavimo ir didelio kiekio eksperimentinių duomenų dėka optimizuojamas akumuliatorių sistemos terminis dizainas, kad maksimalus temperatūrų skirtumas tarp atskirų akumuliatorių sistemos elementų būtų mažesnis nei 5 °C, ir išspręsta atskirų elementų diferenciacijos problema, kurią sukelia temperatūros nenuoseklumas.

Norite pagaminti pritaikytą ličio bateriją pagal specialius reikalavimus, kviečiame kreiptis į LIAO komandą, kad gautumėte daugiau informacijos.