Gęstość energii w akumulatorze litowo-jonowym jest wysoka, więc ze względów bezpieczeństwa ogólna objętość nie będzie zbyt duża. Jednak pewna liczba pojedynczych ogniw litowo-żelazowo-fosforanowych zostanie podłączona szeregowo i równolegle do źródła zasilania przez złącza przewodzące, tworząc moduł akumulatora litowo-słonecznego; wiąże się to jednak z problemem spójności.
Niespójnośćbateria litowo-słonecznaparametry zwykle obejmują pojemność, rezystancję wewnętrzną, niespójność napięcia w obwodzie otwartym, niespójność wydajności ogniwa baterii, ukształtowaną w procesie produkcyjnym, która będzie się dalej pogłębiać w procesie użytkowania, ten sam pakiet baterii w ogniwie, im słabszy, tym staje się słabszy i tym szybciej staje się słabszy, a stopień rozproszenia parametrów między ogniwami monomerowymi pogłębia się wraz ze stopniem starzenia i staje się większy.
Powiązana lektura: Czym jest spójność baterii litowo-jonowych zasilanych energią słoneczną?
W tym artykule omówiono niespójne ogniwa stosowane szeregowo i razem, jakie szkody mogą powstać w akumulatorze litowo-jonowym PACK oraz w jaki sposób należy sobie radzić z problemem niespójnych baterii litowo-jonowych zasilanych energią słoneczną.
Jakie zagrożenia niosą ze sobą niesprawne baterie litowo-jonowe zasilane energią słoneczną?
Utrata pojemności magazynowej akumulatora litowo-jonowego zasilanego energią słoneczną
W projekcie pakietu baterii litowo-solarnych całkowita pojemność jest zgodna z „zasadą beczki”, pojemność najgorszej celi litowo-żelazowo-fosforanowej określa pojemność całego pakietu baterii litowo-solarnych. Aby zapobiec przeładowaniu i nadmiernemu rozładowaniu, system zarządzania baterią przyjmie następującą logikę:
Podczas rozładowywania: gdy najniższe napięcie pojedynczej celi osiągnie napięcie odcięcia rozładowania, cały akumulator przestaje się rozładowywać;
Podczas ładowania: gdy najwyższe indywidualne napięcie osiągnie wartość napięcia odcięcia ładowania, ładowanie zostanie zatrzymane.
Ponadto, gdy ogniwo akumulatora o mniejszej pojemności jest używane szeregowo z ogniwem akumulatora o większej pojemności, ogniwo akumulatora o mniejszej pojemności zawsze będzie całkowicie rozładowywane, podczas gdy ogniwo akumulatora o większej pojemności zawsze będzie wykorzystywać część swojej pojemności, co powoduje, że pojemność całego akumulatora zawsze będzie miała część swojej pojemności w stanie bezczynności.
Skrócony okres przechowywania akumulatorów litowo-jonowych zasilanych energią słoneczną
Podobnie, długość życiabateria litowo-słonecznazależy od ogniwa litowo-żelazowo-fosforanowego o najkrótszej żywotności. Prawdopodobne jest, że ogniwo o najkrótszej żywotności to ogniwo litowo-żelazowo-fosforanowe o niskiej pojemności. Ogniwo LiFePO4 o niższej pojemności prawdopodobnie jako pierwsze osiągnie koniec swojej żywotności, ponieważ jest w pełni ładowane i rozładowywane za każdym razem. Gdy spawane jako grupa ogniw litowo-żelazowo-fosforanowych koniec żywotności, cały pakiet baterii litowo-solarnych również podąży za końcem żywotności.
Wzrost rezystancji wewnętrznej pakietów akumulatorów słonecznych
Gdy ten sam prąd przepływa przez ogniwa o różnych oporach wewnętrznych, ogniwo LiFePO4 o wyższym oporze wewnętrznym generuje więcej ciepła. Prowadzi to do wysokiej temperatury ogniwa słonecznego, co przyspiesza tempo pogarszania się i dodatkowo zwiększa opór wewnętrzny. Między oporem wewnętrznym a wzrostem temperatury tworzy się para ujemnych sprzężeń zwrotnych, co przyspiesza pogarszanie się ogniw o wysokim oporze wewnętrznym.
Powyższe trzy parametry nie są całkowicie niezależne, a głęboko starzone ogniwa mają wyższy opór wewnętrzny i większą degradację pojemności. Chociaż te parametry wpływają na siebie nawzajem, ale oddzielnie wyjaśniają ich odpowiedni kierunek wpływu, pomagają lepiej zrozumieć szkodliwość niespójności baterii litowo-jonowych zasilanych energią słoneczną.
Jak sobie radzić z niespójnością baterii litowo-słonecznych?
Zarządzanie temperaturą
W odpowiedzi na problem, że ogniwa litowo-żelazowo-fosforanowe o niespójnej rezystancji wewnętrznej generują różne ilości ciepła, można zastosować system zarządzania termicznego, aby regulować różnicę temperatur w całym zestawie akumulatorów, tak aby różnica temperatur mieściła się w małym zakresie. W ten sposób, nawet jeśli ogniwo, które generuje więcej ciepła, nadal ma wysoki wzrost temperatury, nie odsunie się od innych ogniw, a poziom pogorszenia nie będzie znacząco różny. Typowe systemy zarządzania termicznego obejmują systemy chłodzone powietrzem i cieczą.
Sortowanie
Celem sortowania jest oddzielenie różnych parametrów i partii ogniw baterii litowo-żelazowo-fosforanowych poprzez selekcję, nawet jeśli ta sama partia ogniw baterii litowo-żelazowo-fosforanowych, ale również musi zostać przesiana, parametry względnego stężenia ogniw baterii litowo-żelazowo-fosforanowych w pakiecie baterii, pakiecie baterii. Metody sortowania obejmują sortowanie statyczne i sortowanie dynamiczne.
Wyrównanie
Ze względu na niespójność ogniw litowo-żelazowo-fosforanowych napięcie końcowe niektórych ogniw będzie wyprzedzać inne i osiągnie próg kontrolny jako pierwsze, co spowoduje zmniejszenie pojemności całego systemu. Funkcja wyrównywania systemu zarządzania akumulatorem BMS może bardzo dobrze rozwiązać ten problem.
Gdy ogniwo akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego jako pierwsze osiągnie napięcie odcięcia ładowania, podczas gdy reszta napięcia ogniwa akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego pozostaje w tyle, BMS rozpocznie funkcję wyrównywania ładowania lub dostęp do rezystora, aby rozładować część mocy wysokonapięciowego ogniwa akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego lub przekazać energię do niskonapięciowego ogniwa akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego. W ten sposób stan odcięcia ładowania zostaje zniesiony, proces ładowania rozpoczyna się ponownie, a akumulator można naładować większą mocą.
Czas publikacji: 03-09-2024