Osistema de bateriaé o núcleo de todo o sistema de armazenamento de energia, consistindo em centenas de células cilíndricas oucélulas prismáticasem série e paralelo.A inconsistência das baterias de armazenamento de energia refere-se principalmente à inconsistência de parâmetros como capacidade da bateria, resistência interna e temperatura.Quando baterias com inconsistências são utilizadas em série e paralelo, ocorrerão os seguintes problemas:

1. Perda de capacidade disponível

No sistema de armazenamento de energia, as células individuais são conectadas em série e em paralelo para formar uma caixa de bateria, as caixas de bateria são conectadas em série e em paralelo para formar um conjunto de baterias, e vários conjuntos de baterias são conectados diretamente ao mesmo barramento CC em paralelo .As causas da inconsistência da bateria que levam à perda de capacidade utilizável incluem inconsistência em série e inconsistência em paralelo.

• Perda de inconsistência da série da bateria
De acordo com o princípio do barril, a capacidade em série do sistema de bateria depende da única bateria com a menor capacidade.Devido à inconsistência da própria bateria, diferença de temperatura e outras inconsistências, a capacidade utilizável de cada bateria será diferente.A bateria única com pequena capacidade é totalmente carregada durante o carregamento e esvaziada durante a descarga, o que restringe o carregamento de outras baterias individuais no sistema de bateria.Capacidade de descarga, resultando numa diminuição da capacidade disponível do sistema de bateria.Sem uma gestão eficaz e equilibrada, com o aumento do tempo de funcionamento, a atenuação e a diferenciação da capacidade da bateria única serão intensificadas e a capacidade disponível do sistema de bateria acelerará ainda mais o declínio.

• Perda de inconsistência paralela do cluster de bateria

Quando os conjuntos de baterias estão diretamente conectados em paralelo, haverá um fenômeno de corrente circulante após carga e descarga, e as tensões de cada conjunto de baterias serão forçadas a se equilibrar.A insatisfação e a descarga inesgotável causarão perda de capacidade da bateria e aumento de temperatura, acelerarão a deterioração da bateria e reduzirão a capacidade disponível do sistema de bateria.

Além disso, devido à pequena resistência interna da bateria, mesmo que a diferença de tensão entre os clusters causada pela inconsistência seja de apenas alguns volts, a corrente desigual entre os clusters será grande.Conforme mostrado nos dados medidos de uma usina na tabela abaixo, a diferença na corrente de carga chega a 75A (em comparação com a média teórica, o desvio é de 42%), e a corrente de desvio levará a sobrecarga e descarga excessiva em alguns conjuntos de baterias ;isso afetará muito a eficiência de carga e descarga, a vida útil da bateria e até mesmo causará graves acidentes de segurança.

2. Diferenciação acelerada e vida útil reduzida de células únicas causada por temperatura inconsistente

A temperatura é o fator mais crítico que afeta a vida útil do sistema de armazenamento de energia.Quando a temperatura interna do sistema de armazenamento de energia aumenta em 15°C, a vida útil do sistema será reduzida em mais da metade.A bateria de lítio gerará muito calor durante o processo de carga e descarga, e a diferença de temperatura da bateria única aumentará ainda mais a inconsistência da resistência interna e da capacidade, o que levará à diferenciação acelerada da bateria única, encurtando o ciclo vida útil do sistema de bateria e até mesmo causar riscos à segurança.

Como lidar com a inconsistência das baterias de armazenamento de energia?

A inconsistência da bateria é a causa raiz de muitos problemas nos atuais sistemas de armazenamento de energia.Embora a inconsistência das baterias seja difícil de erradicar devido às características químicas das baterias e ao impacto do ambiente de aplicação, a tecnologia digital, a tecnologia de eletrônica de potência e a tecnologia de armazenamento de energia podem ser integradas para usar eletricidade.A controlabilidade da tecnologia eletrônica minimiza o impacto das inconsistências das baterias de lítio, o que pode aumentar significativamente a capacidade utilizável dos sistemas de armazenamento de energia e melhorar a segurança do sistema.

•A tecnologia de balanceamento ativo monitora a tensão e a temperatura de cada bateria em tempo real, elimina ao máximo a inconsistência da conexão em série da bateria e aumenta a capacidade disponível do sistema de armazenamento de energia em mais de 20% em todo o ciclo de vida.

•No projeto elétrico do sistema de armazenamento de energia, o gerenciamento de carga e descarga de cada conjunto de baterias é realizado separadamente, e os conjuntos de baterias não são conectados em paralelo, o que evita o problema de circulação causado pela conexão paralela de CC, e melhora efetivamente a capacidade disponível do sistema.

•Controle preciso de temperatura para prolongar a vida útil do sistema de armazenamento de energia

A temperatura de cada célula é coletada e monitorada em tempo real.Através da simulação térmica CFD de três níveis e uma grande quantidade de dados experimentais, o projeto térmico do sistema de bateria é otimizado, de modo que a diferença máxima de temperatura entre as células individuais do sistema de bateria seja inferior a 5 °C, e o problema de a diferenciação de célula única causada pela inconsistência de temperatura é resolvida.

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