Енергийната плътност на литиево-йонните батерии е висока, от съображения за безопасност общият обем няма да бъде проектиран твърде голям, но редица единични литиево-железни фосфатни клетки чрез проводими конектори последователно и паралелно се свързват в захранване, образувайки слънчев литиево-йонен батериен модул. Това обаче трябва да се справи с проблема с последователността.
Несъответствие наслънчева литиева батерияПараметрите обикновено включват капацитет, вътрешно съпротивление, несъответствие в напрежението на отворена верига, несъответствие в производителността на батерията, образувано в производствения процес, ще се влоши допълнително в процеса на употреба, една и съща батерия в клетката, по-слабата е винаги по-слаба и ускорява, за да стане по-слаба, а степента на дисперсия на параметрите между мономерната клетка, с задълбочаване на степента на стареене и става по-голяма.
Свързано четене: Каква е консистенцията на слънчевата литиева батерия?
Тази статия ще представи непоследователните клетки, когато се използват последователно и заедно, каква вреда ще бъде нанесена на литиево-йонната батерия и как трябва да се справим с проблема с непоследователните слънчеви литиеви батерии.
Какви са опасностите от непоследователните слънчеви литиеви батерии?
Загуба на капацитет за съхранение на слънчева литиева батерия
При проектирането на слънчеви литиево-йонни батерии, общият капацитет е в съответствие с „принципа на цевта“, като капацитетът на най-лошата литиево-железно-фосфатна клетка определя капацитета на целия слънчев литиево-йонен батериен пакет. За да се предотврати презареждане и презареждане, системата за управление на батериите ще възприеме следната логика:
При разреждане: когато най-ниското напрежение на единичната клетка достигне граничното напрежение на разреждане, целият акумулаторен пакет спира да се разрежда;
По време на зареждане: когато най-високото индивидуално напрежение докосне напрежението на изключване на зареждането, зареждането се спира.
Освен това, когато батерията с по-малък капацитет се използва последователно с батерията с по-голям капацитет, батерията с по-малък капацитет винаги ще бъде напълно разредена, докато батерията с по-голям капацитет винаги ще използва част от капацитета си, което води до това, че целият батериен пакет винаги има част от капацитета си в състояние на покой.
Намален живот на съхранение на слънчеви литиеви батерии
По подобен начин, продължителността на живота налитиева слънчева батериязависи от литиево-железно-фосфатната клетка с най-кратък живот. Вероятно клетката с най-кратък живот е литиево-железно-фосфатната клетка с нисък капацитет. LiFePO4 клетката с по-нисък капацитет вероятно ще бъде първата, която ще достигне края на живота си, тъй като се зарежда и разрежда напълно всеки път. Когато се заварят като група литиево-железно-фосфатни клетки, целият соларен литиево-йонен батериен пакет също ще последва края на живота си.
Увеличаване на вътрешното съпротивление на слънчевите батерии
Когато един и същ ток протича през клетки с различно вътрешно съпротивление, LiFePO4 клетката с по-високо вътрешно съпротивление генерира повече топлина. Това води до висока температура на слънчевата клетка, което ускорява скоростта на износване и допълнително увеличава вътрешното съпротивление. Образува се двойка отрицателни обратни връзки между вътрешното съпротивление и повишаването на температурата, което ускорява износването на клетки с високо вътрешно съпротивление.
Горните три параметъра не са напълно независими и силно стареещите клетки имат по-високо вътрешно съпротивление и по-голяма деградация на капацитета. Въпреки че тези параметри си влияят взаимно, те обясняват поотделно съответната посока на влияние и помагат за по-доброто разбиране на вредата от нестабилността на литиевите батерии за слънчева енергия.
Как да се справим с несъответствието на литиево-йонната слънчева батерия?
Термично управление
В отговор на проблема, че литиево-железофосфатните клетки с непостоянно вътрешно съпротивление генерират различни количества топлина, може да се внедри система за управление на температурата, която да регулира температурната разлика в целия батериен пакет, така че температурната разлика да се поддържа в малък диапазон. По този начин, дори ако клетката, която генерира повече топлина, все още има високо повишаване на температурата, тя няма да се откъсне от останалите клетки и нивото на износване няма да се различава значително. Често срещаните системи за управление на температурата включват системи с въздушно и течно охлаждане.
Сортиране
Целта на сортирането е да се разделят различни параметри и партиди литиево-железно-фосфатни батерийни клетки чрез селекция. Дори ако партидата от литиево-железно-фосфатни батерийни клетки е една и съща, е необходимо да се проверят параметрите на относителната концентрация на литиево-железно-фосфатни батерийни клетки в един батерийен пакет. Методите за сортиране включват статично сортиране и динамично сортиране.
Изравняване
Поради непоследователността на литиево-железно-фосфатните клетки, клемното напрежение на някои клетки ще изпреварва напрежението на други клетки и ще достигне контролния праг първо, което ще доведе до намаляване на капацитета на цялата система. Функцията за изравняване на системата за управление на батериите BMS може да реши този проблем много добре.
Когато клетка от литиево-железен фосфатен акумулатор е първата, която достигне напрежението на прекъсване на зареждането, докато останалата част от напрежението на клетката от литиево-железен фосфатен акумулатор изостава, BMS ще стартира функцията за изравняване на зареждането или ще се обърне към резистора, за да разреди част от мощността на клетката от високоволтова литиево-железен фосфатен акумулатор или да прехвърли енергията към клетката от нисковолтова литиево-железен фосфатен акумулатор. По този начин условието за прекъсване на зареждането се премахва, процесът на зареждане започва отново и батерията може да се зареди с повече мощност.
Време на публикуване: 03 септември 2024 г.