Densitatea energetică a bateriei litiu-ion este mare, din motive de siguranță volumul general nu va fi proiectat prea mare, ci un număr de celule individuale de litiu-fier-fosfat prin conectori conductivi în serie și paralel într-o sursă de alimentare, formând un modul de baterie solară litiu, însă acest lucru trebuie să întâmpine problema consistenței.
Inconsistențabaterie solară cu litiuParametrii includ de obicei capacitatea, rezistența internă, inconsistența tensiunii în circuit deschis, inconsistența performanței celulei bateriei, formate în procesul de producție, vor fi agravate și mai mult în procesul de utilizare, același pachet de baterii în cadrul celulei, mai slab este întotdeauna mai slab și accelerează să devină mai slab, iar gradul de dispersie a parametrilor între celula monomerică, odată cu adâncirea gradului de îmbătrânire, devine mai mare.
Lectură conexă: Care este consistența unei baterii solare cu litiu?
Acest articol va prezenta celulele inconsistente atunci când sunt utilizate în serie și împreună, ce daune se pot aduce pachetului de baterii litiu-ion și cum ar trebui să abordăm problema bateriilor solare litiu inconsistente.
Care sunt pericolele bateriilor solare cu litiu inconsistente?
Pierderea capacității de stocare a pachetului de baterii solare cu litiu
În proiectarea pachetului de baterii solare litiu, capacitatea totală este în conformitate cu „principiul butoiului”, capacitatea celei mai slabe celule de litiu-fier fosfat determină capacitatea întregului pachet de baterii solare litiu. Pentru a preveni supraîncărcarea și descărcarea excesivă, sistemul de gestionare a bateriei va adopta următoarea logică:
La descărcare: când cea mai mică tensiune a unei singure celule atinge tensiunea de întrerupere a descărcării, întregul pachet de baterii se oprește din descărcare;
În timpul încărcării: când cea mai mare tensiune individuală atinge tensiunea de întrerupere a încărcării, încărcarea se oprește.
În plus, atunci când celula bateriei cu capacitate mai mică este utilizată în serie cu celula bateriei cu capacitate mai mare, celula bateriei cu capacitate mai mică va fi întotdeauna complet descărcată, în timp ce celula bateriei cu capacitate mai mare va utiliza întotdeauna o parte din capacitatea sa, ceea ce duce la faptul că întreaga baterie are întotdeauna o parte din capacitatea sa în stare de inactivitate.
Durata de viață redusă a pachetelor de baterii solare cu litiu
În mod similar, durata de viață a unuibaterie solară cu litiudepinde de celula litiu-fier-fosfat cu cea mai scurtă durată de viață. Este probabil ca celula cu cea mai scurtă durată de viață să fie celula litiu-fier-fosfat cu capacitate redusă. Celula LiFePO4 cu capacitate mai mică este probabil prima care ajunge la sfârșitul duratei sale de viață, deoarece este complet încărcată și descărcată de fiecare dată. Când sunt sudate ca un grup de celule litiu-fier-fosfat la sfârșitul duratei de viață, întregul pachet de baterii solare litiu va ajunge și el la sfârșitul duratei de viață.
Creșterea rezistenței interne a pachetelor de baterii solare
Când același curent trece prin celule cu rezistențe interne diferite, celula LiFePO4 cu rezistență internă mai mare generează mai multă căldură. Acest lucru duce la o temperatură ridicată a celulei solare, ceea ce accelerează rata de deteriorare și crește și mai mult rezistența internă. Se formează o pereche de feedback-uri negative între rezistența internă și creșterea temperaturii, ceea ce accelerează deteriorarea celulelor cu rezistență internă mare.
Cei trei parametri de mai sus nu sunt complet independenți, iar celulele îmbătrânite profund au o rezistență internă mai mare și o degradare mai accentuată a capacității. Deși acești parametri se influențează reciproc, explică separat direcția lor de influență, ajutând la o mai bună înțelegere a daunelor provocate de inconsistența bateriilor solare cu litiu.
Cum să rezolvi inconsecvența bateriilor solare cu litiu?
Management termic
Ca răspuns la problema celulelor litiu-fier fosfat cu rezistență internă inconsistentă generează cantități diferite de căldură, se poate încorpora un sistem de management termic pentru a regla diferența de temperatură pe întregul pachet de baterii, astfel încât diferența de temperatură să fie menținută într-un interval mic. În acest fel, chiar dacă celula care generează mai multă căldură are încă o creștere mare a temperaturii, aceasta nu se va desprinde de celelalte celule, iar nivelul de deteriorare nu va fi semnificativ diferit. Sistemele comune de management termic includ sistemele răcite cu aer și cu lichid.
Triere
Scopul sortării este de a separa diferiți parametri și loturi de celule de baterii litiu-fier fosfat prin selecție. Chiar dacă este vorba de același lot de celule de baterii litiu-fier fosfat, trebuie să fie verificați și parametrii concentrației relative a celulelor de baterii litiu-fier fosfat dintr-un pachet de baterii. Metodele de sortare includ sortarea statică și sortarea dinamică.
Egalizare
Din cauza inconsistenței celulelor cu fosfat de litiu-fier, tensiunea la bornele unor celule va fi înaintea altor celule și va atinge mai întâi pragul de control, ceea ce va duce la o capacitate a întregului sistem mai mică. Funcția de egalizare a sistemului de gestionare a bateriei BMS poate rezolva foarte bine această problemă.
Când o celulă de baterie litiu-fier-fosfat este prima care atinge tensiunea de întrerupere a încărcării, în timp ce restul tensiunii celulei bateriei litiu-fier-fosfat este în urmă, BMS-ul va porni funcția de egalizare a încărcării sau accesul la rezistor pentru a descărca o parte din puterea celulei bateriei litiu-fier-fosfat de înaltă tensiune sau pentru a transfera energia către celula bateriei litiu-fier-fosfat de joasă tensiune. În acest fel, condiția de întrerupere a încărcării este ridicată, procesul de încărcare reîncepe, iar bateria poate fi încărcată cu mai multă putere.
Data publicării: 03 septembrie 2024