Pin lithium năng lượng mặt trời không ổn định có những nguy cơ gì?

Mật độ năng lượng của pin lithium-ion cao, vì lý do an toàn, thể tích chung sẽ không được thiết kế quá lớn, nhưng một số cell lithium sắt phosphate đơn lẻ thông qua các đầu nối dẫn điện nối tiếp và song song thành nguồn điện, tạo thành mô-đun pin lithium năng lượng mặt trời, tuy nhiên, điều này cần phải đối mặt với vấn đề về tính nhất quán.

Sự không nhất quán củapin lithium năng lượng mặt trờicác thông số thường bao gồm dung lượng, điện trở trong, điện áp mạch hở không đồng nhất, hiệu suất không đồng nhất của cell pin, hình thành trong quá trình sản xuất, sẽ trầm trọng hơn trong quá trình sử dụng, cùng một cụm pin trong cell, yếu hơn luôn yếu hơn và tăng tốc để trở nên yếu hơn và mức độ phân tán của các thông số giữa các cell monome, với mức độ lão hóa ngày càng sâu và trở nên lớn hơn.

Bài đọc liên quan: Độ ổn định của pin lithium năng lượng mặt trời là gì?

Bài viết này sẽ giới thiệu về các cell pin không đồng nhất khi sử dụng nối tiếp và cùng nhau, tác hại nào sẽ xảy ra với BỘ PIN Lithium-ion và cách chúng ta nên xử lý vấn đề về pin lithium năng lượng mặt trời không đồng nhất.

Pin Lithium năng lượng mặt trời không ổn định có nguy hiểm gì?

Mất dung lượng lưu trữ của bộ pin lithium năng lượng mặt trời

Trong thiết kế của bộ pin lithium năng lượng mặt trời, dung lượng tổng thể phù hợp với “nguyên lý thùng”, dung lượng của cell lithium sắt phosphate tệ nhất quyết định dung lượng của toàn bộ bộ pin lithium năng lượng mặt trời. Để ngăn ngừa tình trạng sạc quá mức và xả quá mức, hệ thống quản lý pin sẽ áp dụng logic sau:

Khi xả: khi điện áp thấp nhất của một cell đạt đến điện áp ngắt xả, toàn bộ cụm pin sẽ ngừng xả;
Trong quá trình sạc: khi điện áp riêng lẻ cao nhất chạm đến điện áp ngắt sạc, quá trình sạc sẽ dừng lại.

Ngoài ra, khi sử dụng cell pin dung lượng nhỏ nối tiếp với cell pin dung lượng lớn, cell pin dung lượng nhỏ sẽ luôn được xả hoàn toàn, trong khi cell pin dung lượng lớn sẽ luôn sử dụng một phần dung lượng của nó, dẫn đến việc dung lượng của toàn bộ cụm pin luôn có một phần dung lượng ở trạng thái nhàn rỗi.

Giảm tuổi thọ lưu trữ của bộ pin lithium năng lượng mặt trời

Tương tự như vậy, tuổi thọ của mộtpin năng lượng mặt trời lithiumphụ thuộc vào cell lithium sắt phosphate có tuổi thọ ngắn nhất. Có khả năng cell có tuổi thọ ngắn nhất là cell lithium sắt phosphate có dung lượng thấp. Cell LiFePO4 có dung lượng thấp hơn có khả năng là cell đầu tiên đạt đến cuối vòng đời của nó vì nó được sạc đầy và xả đầy mỗi lần. Khi được hàn thành một nhóm cell lithium sắt phosphate kết thúc vòng đời, toàn bộ bộ pin lithium năng lượng mặt trời cũng sẽ kết thúc vòng đời.

Tăng điện trở bên trong của bộ pin năng lượng mặt trời

Khi cùng một dòng điện chạy qua các cell có điện trở bên trong khác nhau, cell LiFePO4 có điện trở bên trong cao hơn sẽ sinh ra nhiều nhiệt hơn. Điều này dẫn đến nhiệt độ của cell năng lượng mặt trời cao, làm tăng tốc độ hư hỏng và làm tăng thêm điện trở bên trong. Một cặp phản hồi tiêu cực được hình thành giữa điện trở bên trong và nhiệt độ tăng, làm tăng tốc độ hư hỏng của các cell có điện trở bên trong cao.

Ba thông số trên không hoàn toàn độc lập, và các cell lão hóa sâu có điện trở bên trong cao hơn và suy giảm dung lượng nhiều hơn. Mặc dù các thông số này ảnh hưởng lẫn nhau, nhưng hãy giải thích riêng về hướng ảnh hưởng tương ứng của chúng, giúp hiểu rõ hơn về tác hại của sự không nhất quán của pin lithium năng lượng mặt trời.

Làm thế nào để xử lý sự không ổn định của pin năng lượng mặt trời Lithium?

Quản lý nhiệt

Để giải quyết vấn đề các cell lithium iron phosphate có điện trở bên trong không đồng đều tạo ra lượng nhiệt khác nhau, có thể kết hợp một hệ thống quản lý nhiệt để điều chỉnh chênh lệch nhiệt độ trên toàn bộ cụm pin sao cho chênh lệch nhiệt độ được giữ trong phạm vi nhỏ. Theo cách này, ngay cả khi cell tạo ra nhiều nhiệt hơn vẫn có nhiệt độ tăng cao, nó sẽ không tách khỏi các cell khác và mức độ hư hỏng sẽ không khác biệt đáng kể. Các hệ thống quản lý nhiệt phổ biến bao gồm các hệ thống làm mát bằng không khí và làm mát bằng chất lỏng.

Phân loại

Mục đích của việc phân loại là để tách các thông số và lô pin lithium sắt phosphate khác nhau thông qua việc lựa chọn, ngay cả khi cùng một lô pin lithium sắt phosphate, nhưng cũng cần phải sàng lọc, các thông số về nồng độ tương đối của pin lithium sắt phosphate trong một bộ pin, Bộ pin. Các phương pháp phân loại bao gồm phân loại tĩnh và phân loại động.

Cân bằng

Do tính không đồng nhất của cell lithium sắt phosphate, điện áp đầu cuối của một số cell sẽ sớm hơn các cell khác và đạt đến ngưỡng kiểm soát trước, dẫn đến dung lượng của toàn bộ hệ thống trở nên nhỏ hơn. Chức năng cân bằng của hệ thống quản lý pin BMS có thể giải quyết vấn đề này rất tốt.

Khi một cell pin lithium sắt phosphate là cell đầu tiên đạt đến điện áp ngắt sạc, trong khi phần còn lại của điện áp cell pin lithium sắt phosphate chậm hơn, BMS sẽ bắt đầu chức năng cân bằng sạc hoặc truy cập vào điện trở để xả một phần năng lượng của cell pin lithium sắt phosphate điện áp cao hoặc truyền năng lượng đi cho cell pin lithium sắt phosphate điện áp thấp. Theo cách này, tình trạng ngắt sạc được dỡ bỏ, quá trình sạc bắt đầu lại và bộ pin có thể được sạc với nhiều năng lượng hơn.