Importanza Tal-Konsistenza tal-Batterija

L-inkonsistenza tal-batteriji tal-ħażna tal-enerġija tirreferi prinċipalment għall-inkonsistenza ta 'parametri bħall-kapaċità tal-batterija, reżistenza interna, u temperatura. L-esperjenza tagħna ta 'kuljum hija li meta żewġ batteriji niexfa huma konnessi f'direzzjonijiet pożittivi u negattivi, il-flashlight tixgħel, u ma nikkunsidrawx il-konsistenza. Madankollu, ladarba l-batteriji jintużaw fuq skala kbira fis-sistemi tal-ħażna tal-enerġija, is-sitwazzjoni mhix daqshekk sempliċi. Meta batteriji inkonsistenti jintużaw f'serje u paralleli, se jseħħu l-problemi li ġejjin:

1. Telf tal-kapaċità disponibbli

Fis-sistema tal-ħażna tal-enerġija, iċ-ċelloli tal-batterija (jiġifieri ċ-ċelloli tal-batterija) huma konnessi f'serje biex jiffurmaw pakkett ta 'batteriji, u pakketti ta' batteriji huma konnessi f'serje biex jiffurmaw cluster ta 'batteriji. Raggruppamenti ta 'batteriji multipli huma konnessi direttament b'mod parallel mal-istess DC bus. Ir-raġunijiet għat-telf tal-kapaċità disponibbli minħabba l-inkonsistenza taċ-ċelluli jinkludu inkonsistenza tas-serje u inkonsistenza parallela.

(1) Telf ta' inkonsistenza tas-serje tal-pakkett tal-batteriji:

Minħabba inkonsistenzi bħal differenzi fiċ-ċelloli tal-batterija nfushom u differenzi fit-temperatura bejn il-pakketti tal-batteriji, is-SOC (qawwa li jifdal) ta 'kull pakkett tal-batterija se jkun differenti. Sakemm pakkett ta 'batteriji wieħed ikun mimli/vojt, il-pakketti tal-batteriji kollha fil-cluster se jieqfu jiċċarġjaw u jattjaw.

Figura 1. L-inkonsistenza tal-batterija tikkawża nuqqas ta 'qbil fil-kapaċità tas-serje

(2) Telf ta 'inkonsistenza tal-konnessjoni parallela tal-cluster tal-batterija:

Wara li l-pakketti tal-batteriji huma konnessi direttament b'mod parallel biex jiffurmaw gruppi ta 'batteriji, il-vultaġġi ta' kull cluster ta 'batteriji huma sfurzati li jiġu bbilanċjati. Meta l-cluster tal-batterija b'reżistenza interna iżgħar ikun iċċarġjat jew skarikat għal kollox, il-clusters l-oħra tal-batteriji għandhom jieqfu jiċċarġjaw u jattgħu, u dan jirriżulta fil-clusters tal-batterija ma jiġux iċċarġjati jew skarikati kompletament.

Figura 2 Differenza tal-kurrent waqt il-ħruġ ta' gruppi ta' batteriji multipli b'mod parallel

Barra minn hekk, minħabba r-reżistenza interna żgħira tal-batterija, anke jekk id-differenza fil-vultaġġ bejn kull cluster ikkawżata minn inkonsistenza hija biss ftit volt, il-kurrent irregolari bejn clusters se jkun kbir ħafna. Kif muri fid-dejta mkejla ta 'power station fit-tabella hawn taħt, id-differenza tal-kurrent tal-iċċarġjar tilħaq 75A (id-devjazzjoni hija 42% meta mqabbla mal-valur medju teoretiku). Il-kurrent ta 'devjazzjoni se jikkawża ħlas żejjed u skarigu żejjed f'xi gruppi ta' batteriji. Taffettwa ħafna l-effiċjenza tal-iċċarġjar u l-ħatt, il-ħajja tal-batterija, u saħansitra tikkawża inċidenti serji ta 'sikurezza.

Tabella 1 Dejta mkejla ta' power station

2. Ħajja mqassra tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija

It-temperatura hija l-aktar fattur kritiku li jaffettwa l-ħajja tal-ħażna tal-enerġija. Meta t-temperatura interna tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija titla 'bi 15-il grad, il-ħajja tal-ħażna tal-enerġija titqassar b'aktar min-nofs. Il-batteriji tal-jone tal-litju jiġġeneraw ħafna sħana waqt il-proċess tal-iċċarġjar u l-ħatt. Minħabba r-reżistenza interna inkonsistenti taċ-ċelloli singoli, id-distribuzzjoni tat-temperatura ġewwa s-sistema tal-ħażna tal-enerġija se tkun irregolari, it-tixjiħ tal-batterija u r-rata ta 'attenwazzjoni se tiżdied, u fl-aħħar mill-aħħar il-ħajja tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija titqassar.

Wieħed jista 'jara li l-inkonsistenza tat-temperatura tal-batterija fis-sistema tal-ħażna tal-enerġija hija fattur importanti li jaffettwa l-prestazzjoni tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija. Se tnaqqas il-kapaċità disponibbli tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija, tqassar il-ħajja taċ-ċiklu tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija, u saħansitra tikkawża perikli għas-sikurezza.

Kif tittratta l-inkonsistenza tal-batteriji tal-ħażna tal-enerġija?

L-inkonsistenza taċ-ċelloli tal-batterija hija ffurmata matul il-proċess tal-produzzjoni u approfondita waqt l-użu. Iktar ma jkunu dgħajfa ċ-ċelloli tal-batterija fl-istess pakkett tal-batterija, iktar ikunu dgħajfa, u aktar dgħajfa jkunu. Madankollu, għalkemm m'hemmx ċelluli tal-batterija kompletament konsistenti, huwa possibbli li tintegra t-teknoloġija diġitali, it-teknoloġija tal-elettronika tal-enerġija u t-teknoloġija tal-ħażna tal-enerġija, u tuża l-kontrollabbiltà tat-teknoloġija tal-elettronika tal-enerġija biex timminimizza l-impatt tal-inkonsistenza tal-batterija tal-litju. Bi tweġiba għall-problemi kkawżati mill-inkonsistenza analizzata fl-artikolu preċedenti, xi manifatturi fis-suq nedew sistemi ta 'ħażna ta' enerġija ta 'spag, li għandhom il-karatteristiċi ta' ġestjoni ta 'enerġija raffinata u kontroll tat-temperatura distribwit, u jistgħu jintużaw biex jittrattaw is-sintomi:

(1) Ġestjoni raffinata biex tiżdied il-kapaċità disponibbli

Meta mqabbla mal-PCS tradizzjonali li jimmaniġġjaw aktar minn 1,000 sa 2,000 ċelluli, is-sistema tal-ħażna tal-enerġija tal-istring ittejjeb l-eżattezza tal-ġestjoni taċ-ċelluli għal aktar minn tużżana, li hija madwar 100 darba ogħla. Fid-dawl tan-nuqqas ta 'qbil tas-serje bejn il-pakketti ta' batteriji, l-ottimizzatur huwa ddisinjat biex jikseb ġestjoni separata ta 'ċarġ u skariku għal kull pakkett ta' batteriji. Meta pakkett ta 'batteriji jilħaq il-limitu stabbilit, il-pakkett ta' batterija jiġi bypassed, u pakketti ta 'batteriji oħra jistgħu jkomplu jiċċarġjaw u jarmu mingħajr ma jaffettwaw lil xulxin, u jimmassimizzaw l-użu tal-kapaċità tal-batterija.

Fl-istess ħin, kull grupp ta 'batteriji huwa mgħammar b'kontrollur ta' raggruppament intelliġenti biex jevita l-impatt ta 'inkonsistenza tal-batterija ikkawżat minn konnessjoni parallela diretta, sabiex il-kurrent ta' ħlas u skariku ta 'kull grupp jista' jiġi kkontrollat ​​b'mod preċiż bi żball ta 'inqas minn 1% . Dan jevita n-nuqqas ta 'qbil bejn il-clusters u verament jirrealizza ġestjoni indipendenti ta' ħlas u skariku bejn clusters ta 'batteriji, jelimina l-ġenerazzjoni taċ-ċirkolazzjoni, u jtejjeb aktar il-kapaċità u s-sigurtà tas-sistema.

(2) Kontroll tat-temperatura distribwit biex testendi l-ħajja tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija

Kontenituri tradizzjonali tal-ħażna tal-enerġija huma mgħammra bi 1-2 arja kondizzjonata ċentralizzata, u jużaw kanali tal-arja lonġitudinali għad-dissipazzjoni tas-sħana. It-tul tal-kanal ta 'l-arja huwa ta' madwar 6 metri sa 12-il metru. Minħabba l-kanal twil ta 'dissipazzjoni tas-sħana, il-konsistenza tat-temperatura ta' kull pakkett ta 'batteriji u cluster ta' batteriji ma tistax tiġi garantita.

Figura 3 Struttura ċentralizzata tradizzjonali tad-dissipazzjoni tas-sħana

Il-ħażna tal-enerġija tal-istring tuża dissipazzjoni tas-sħana distribwita fil-livell ta 'cluster, billi tuża arja kondizzjonata distribwita minflok arja kondizzjonata ċentralizzata. Kull cluster tal-batterija jista 'jxerred is-sħana b'mod indipendenti u indaqs, u t-tul tal-kanal tal-arja huwa inqas minn metru 1, li jtejjeb ħafna l-effiċjenza tad-dissipazzjoni tas-sħana u jevita d-differenza fit-temperatura kkawżata mill-post fiżiku. Fl-istess ħin, il-pakkett tal-batterija juża b'mod għaqli l-katusa tad-dissipazzjoni tas-sħana bi privattiva bijonika f'forma ta 'siġra biex taġġusta t-tul u d-distanza ta' kull katusa taċ-ċellula tal-batterija, sabiex l-ammont tat-tkessiħ li jgħaddi minn kull ċellola tal-batterija jkun konsistenti kemm jista 'jkun, u jnaqqas it-temperatura inkonsistenza ta 'kull wiċċ ta' kull ċellula tal-batterija.

Figura 4 Dijagramma tal-istruttura tad-dissipazzjoni tas-sħana distribwita

L-inkonsistenza tal-batterija hija l-kawża ewlenija ta 'ħafna problemi fis-sistemi attwali tal-ħażna tal-enerġija. Madankollu, minħabba l-karatteristiċi kimiċi tal-batteriji u l-influwenza tal-ambjent tal-applikazzjoni, l-inkonsistenza tal-batterija hija diffiċli biex tinqered. Is-sistema tal-ħażna tal-enerġija tal-ispag iddgħajjef ħafna r-rekwiżiti tas-sistema għall-konsistenza tal-batterija permezz tal-kontrollabbiltà tal-elettronika tal-enerġija u t-teknoloġija diġitali, li tista 'żżid ħafna l-kapaċità disponibbli tas-sistema tal-ħażna tal-enerġija u ttejjeb is-sigurtà tas-sistema.