Elsistema de bateriaés el nucli de tot el sistema d'emmagatzematge d'energia, format per centenars de cel·les cilíndriques ocèl·lules prismàtiquesen sèrie i paral·lel. La inconsistència de les bateries d'emmagatzematge d'energia es refereix principalment a la inconsistència de paràmetres com la capacitat de la bateria, la resistència interna i la temperatura. Quan s'utilitzen bateries amb inconsistències en sèrie i paral·lel, es produiran els problemes següents:

1. Pèrdua de capacitat disponible

En el sistema d'emmagatzematge d'energia, les cel·les individuals es connecten en sèrie i en paral·lel per formar una caixa de bateries, les caixes de bateries es connecten en sèrie i en paral·lel per formar un clúster de bateries, i diversos clústers de bateries es connecten directament a la mateixa barra colectora de CC en paral·lel. Les causes de la inconsistència de la bateria que provoca la pèrdua de capacitat útil inclouen la inconsistència en sèrie i la inconsistència en paral·lel.

• Pèrdua d'inconsistència en la sèrie de bateries
Segons el principi del barril, la capacitat en sèrie del sistema de bateries depèn de la bateria individual amb la capacitat més petita. A causa de la inconsistència de la bateria individual en si, la diferència de temperatura i altres inconsistències, la capacitat utilitzable de cada bateria individual serà diferent. La bateria individual amb petita capacitat es carrega completament quan es carrega i es buida quan es descarrega, cosa que restringeix la càrrega d'altres bateries individuals del sistema de bateries. La capacitat de descàrrega, resultant en una disminució de la capacitat disponible del sistema de bateries. Sense una gestió equilibrada eficaç, amb l'augment del temps de funcionament, l'atenuació i la diferenciació de la capacitat de la bateria individual s'intensificaran, i la capacitat disponible del sistema de bateries accelerarà encara més el declivi.

• Pèrdua d'inconsistència paral·lela del grup de bateries

Quan els grups de bateries estan connectats directament en paral·lel, hi haurà un fenomen de corrent circulant després de la càrrega i la descàrrega, i els voltatges de cada grup de bateries es veuran obligats a equilibrar-se. La insatisfacció i la descàrrega inesgotable provocaran una pèrdua de capacitat de la bateria i un augment de la temperatura, acceleraran la degradació de la bateria i reduiran la capacitat disponible del sistema de bateries.

A més, a causa de la petita resistència interna de la bateria, fins i tot si la diferència de voltatge entre els clústers causada per la inconsistència és de només uns pocs volts, el corrent desigual entre els clústers serà gran. Com es mostra a les dades mesurades d'una central elèctrica a la taula següent, la diferència en el corrent de càrrega arriba als 75 A (en comparació amb la mitjana teòrica, la desviació és del 42%), i el corrent de desviació provocarà una sobrecàrrega i una sobredescàrrega en alguns clústers de bateries; afectarà considerablement l'eficiència de càrrega i descàrrega, la durada de la bateria i fins i tot provocarà accidents de seguretat greus.

2. Diferenciació accelerada i vida útil escurçada de les cèl·lules individuals causada per una temperatura inconsistent

La temperatura és el factor més crític que afecta la vida útil del sistema d'emmagatzematge d'energia. Quan la temperatura interna del sistema d'emmagatzematge d'energia augmenta en 15 °C, la vida útil del sistema s'escurçarà en més de la meitat. La bateria de liti generarà molta calor durant el procés de càrrega i descàrrega, i la diferència de temperatura de la bateria individual augmentarà encara més la inconsistència de la resistència interna i la capacitat, cosa que conduirà a la diferenciació accelerada de la bateria individual, escurçarà la vida útil del cicle del sistema de bateria i fins i tot causarà riscos per a la seguretat.

Com afrontar la inconsistència de les bateries d'emmagatzematge d'energia?

La inconsistència de la bateria és la causa principal de molts problemes en els sistemes d'emmagatzematge d'energia actuals. Tot i que la inconsistència de la bateria és difícil d'eradicar a causa de les característiques químiques de les bateries i l'impacte de l'entorn d'aplicació, la tecnologia digital, la tecnologia d'electrònica de potència i la tecnologia d'emmagatzematge d'energia es poden integrar per utilitzar l'electricitat. La controlabilitat de la tecnologia electrònica minimitza l'impacte de les inconsistències de la bateria de liti, cosa que pot augmentar considerablement la capacitat útil dels sistemes d'emmagatzematge d'energia i millorar la seguretat del sistema.

• La tecnologia d'equilibri actiu controla el voltatge i la temperatura de cada bateria en temps real, elimina al màxim la inconsistència de la connexió en sèrie de la bateria i augmenta la capacitat disponible del sistema d'emmagatzematge d'energia en més d'un 20% durant tot el cicle de vida.

• En el disseny elèctric del sistema d'emmagatzematge d'energia, la gestió de càrrega i descàrrega de cada grup de bateries es duu a terme per separat, i els grups de bateries no estan connectats en paral·lel, cosa que evita el problema de circulació causat per la connexió paral·lela de CC i millora eficaçment la capacitat disponible del sistema.

• Control precís de la temperatura per allargar la vida útil del sistema d'emmagatzematge d'energia

La temperatura de cada cel·la individual es recull i es controla en temps real. Mitjançant la simulació tèrmica CFD de tres nivells i una gran quantitat de dades experimentals, s'optimitza el disseny tèrmic del sistema de bateria, de manera que la diferència màxima de temperatura entre les cel·les individuals del sistema de bateria sigui inferior a 5 °C, i es resolgui el problema de la diferenciació de cel·les individuals causat per la inconsistència de temperatura.

Si voleu produir bateries de liti personalitzades segons requisits especials, consulteu l'equip de LIAO per obtenir més detalls.