Problèmes d'incohérence et solutions des batteries de stockage d'énergie

Problèmes d'incohérence et solutions des batteries de stockage d'énergie

Lesystème de batterieest le cœur de tout le système de stockage d'énergie, composé de centaines de cellules cylindriques oucellules prismatiquesen série et en parallèle.L'incohérence des batteries de stockage d'énergie fait principalement référence à l'incohérence de paramètres tels que la capacité de la batterie, la résistance interne et la température.Lorsque des batteries présentant des incohérences sont utilisées en série et en parallèle, les problèmes suivants se produiront :

1. Perte de capacité disponible

Dans le système de stockage d'énergie, les cellules individuelles sont connectées en série et en parallèle pour former un boîtier de batterie, les boîtiers de batterie sont connectés en série et en parallèle pour former un groupe de batteries, et plusieurs groupes de batteries sont directement connectés à la même barre omnibus CC en parallèle. .Les causes d'incohérence de la batterie entraînant une perte de capacité utilisable comprennent l'incohérence en série et l'incohérence en parallèle.

• Perte d'incohérence de la série de batteries
Selon le principe du barillet, la capacité en série du système de batterie dépend de la batterie unique ayant la plus petite capacité.En raison de l'incohérence de la batterie elle-même, de la différence de température et d'autres incohérences, la capacité utilisable de chaque batterie sera différente.La batterie unique de petite capacité est complètement chargée lors de la charge et vidée lors de la décharge, ce qui limite la charge d'autres batteries uniques dans le système de batterie.Capacité de décharge, entraînant une diminution de la capacité disponible du système de batterie.Sans une gestion équilibrée efficace, avec l'augmentation de la durée de fonctionnement, l'atténuation et la différenciation de la capacité d'une seule batterie seront intensifiées, et la capacité disponible du système de batterie accélérera encore le déclin.

1

• Perte d'incohérence parallèle du cluster de batteries

Lorsque les groupes de batteries sont directement connectés en parallèle, il y aura un phénomène de courant de circulation après la charge et la décharge, et les tensions de chaque groupe de batteries seront forcées de s'équilibrer.L'insatisfaction et la décharge inépuisable entraîneront une perte de capacité de la batterie et une augmentation de la température, accéléreront la dégradation de la batterie et réduiront la capacité disponible du système de batterie.

2

De plus, en raison de la faible résistance interne de la batterie, même si la différence de tension entre les clusters causée par une incohérence n'est que de quelques volts, le courant irrégulier entre les clusters sera important.Comme le montrent les données mesurées d'une centrale électrique dans le tableau ci-dessous, la différence de courant de charge atteint 75 A (par rapport à la moyenne théorique, l'écart est de 42 %), et le courant d'écart entraînera une surcharge et une décharge excessive dans certains groupes de batteries. ;cela affectera grandement l'efficacité de la charge et de la décharge, la durée de vie de la batterie et entraînera même de graves accidents de sécurité.

2. Différenciation accélérée et durée de vie raccourcie des cellules individuelles causées par une température incohérente

La température est le facteur le plus critique affectant la durée de vie du système de stockage d’énergie.Lorsque la température interne du système de stockage d’énergie augmente de 15°C, la durée de vie du système sera réduite de plus de moitié.La batterie au lithium générera beaucoup de chaleur pendant le processus de charge et de décharge, et la différence de température de la batterie unique augmentera encore l'incohérence de la résistance interne et de la capacité, ce qui entraînera une différenciation accélérée de la batterie unique et raccourcira le cycle. durée de vie du système de batterie, et même entraîner des risques pour la sécurité.

Comment faire face à l’incohérence des batteries de stockage d’énergie ?

L’incohérence des batteries est à l’origine de nombreux problèmes dans les systèmes de stockage d’énergie actuels.Bien que l'incohérence des batteries soit difficile à éradiquer en raison des caractéristiques chimiques des batteries et de l'impact de l'environnement d'application, la technologie numérique, la technologie de l'électronique de puissance et la technologie de stockage d'énergie peuvent être intégrées pour utiliser l'électricité.La contrôlabilité de la technologie électronique minimise l'impact des incohérences des batteries au lithium, ce qui peut augmenter considérablement la capacité utilisable des systèmes de stockage d'énergie et améliorer la sécurité du système.

•La technologie d'équilibrage actif surveille la tension et la température de chaque batterie en temps réel, élimine au maximum l'incohérence de la connexion en série des batteries et augmente la capacité disponible du système de stockage d'énergie de plus de 20 % pendant tout le cycle de vie.3

•Dans la conception électrique du système de stockage d'énergie, la gestion de la charge et de la décharge de chaque groupe de batteries est effectuée séparément, et les groupes de batteries ne sont pas connectés en parallèle, ce qui évite le problème de circulation provoqué par la connexion parallèle du courant continu, et améliore efficacement la capacité disponible du système.4

•Contrôle précis de la température pour prolonger la durée de vie du système de stockage d'énergie

La température de chaque cellule est collectée et surveillée en temps réel.Grâce à une simulation thermique CFD à trois niveaux et à une grande quantité de données expérimentales, la conception thermique du système de batterie est optimisée, de sorte que la différence de température maximale entre les cellules individuelles du système de batterie soit inférieure à 5 °C, et le problème de la différenciation unicellulaire provoquée par une incohérence de température est résolue.5

Vous souhaitez produire une batterie au lithium personnalisée selon des exigences particulières, n'hésitez pas à consulter l'équipe LIAO pour obtenir plus de détails.

 


Heure de publication : 24 janvier 2024