Cáchệ thống pinlà cốt lõi của toàn bộ hệ thống lưu trữ năng lượng, bao gồm hàng trăm tế bào hình trụ hoặctế bào lăng trụnối tiếp và song song.Sự không nhất quán của pin lưu trữ năng lượng chủ yếu đề cập đến sự không nhất quán của các thông số như dung lượng pin, điện trở trong và nhiệt độ.Khi sử dụng pin không đồng nhất nối tiếp và song song sẽ xảy ra các vấn đề sau:

1. Mất năng lực sẵn có

Trong hệ thống lưu trữ năng lượng, các cell đơn được mắc nối tiếp và song song để tạo thành hộp ắc quy, các hộp ắc quy được mắc nối tiếp và song song để tạo thành cụm ắc quy và nhiều cụm ắc quy được mắc song song trực tiếp vào cùng một thanh cái DC .Nguyên nhân gây ra hiện tượng không nhất quán của pin dẫn đến mất dung lượng sử dụng bao gồm không nhất quán nối tiếp và không nhất quán song song.

•Mất ổn định dòng pin
Theo nguyên lý thùng, dung lượng nối tiếp của hệ thống pin phụ thuộc vào một pin có dung lượng nhỏ nhất.Do sự không nhất quán của bản thân pin đơn, chênh lệch nhiệt độ và các mâu thuẫn khác, dung lượng sử dụng của từng pin sẽ khác nhau.Pin đơn có dung lượng nhỏ được sạc đầy khi sạc và cạn kiệt khi xả, điều này hạn chế việc sạc các pin đơn khác trong hệ thống pin.Khả năng phóng điện, dẫn đến giảm dung lượng khả dụng của hệ thống pin.Nếu không có sự quản lý cân bằng hiệu quả, với thời gian hoạt động tăng lên, sự suy giảm và phân hóa dung lượng pin đơn lẻ sẽ ngày càng gia tăng, đồng thời dung lượng sẵn có của hệ thống pin sẽ càng đẩy nhanh tốc độ suy giảm.

•Cụm pin mất tính nhất quán song song

Khi các cụm pin được mắc song song trực tiếp sẽ xuất hiện hiện tượng dòng điện tuần hoàn sau khi sạc và xả, đồng thời điện áp của từng cụm pin sẽ buộc phải cân bằng.Sự không hài lòng và xả không ngừng sẽ khiến pin bị giảm dung lượng và tăng nhiệt độ, đẩy nhanh quá trình phân hủy pin và giảm dung lượng khả dụng của hệ thống pin.

Ngoài ra, do điện trở trong của pin nhỏ nên ngay cả khi chênh lệch điện áp giữa các cụm do không thống nhất chỉ vài volt thì dòng điện không đều giữa các cụm sẽ lớn.Như thể hiện trong số liệu đo được của một trạm điện ở bảng bên dưới, chênh lệch dòng sạc đạt tới 75A (So với trung bình lý thuyết, độ lệch là 42%), và dòng điện lệch sẽ dẫn đến tình trạng sạc quá mức và xả quá mức ở một số cụm pin ;nó sẽ ảnh hưởng lớn đến hiệu quả sạc và xả, tuổi thọ của pin, thậm chí dẫn đến những tai nạn nghiêm trọng về an toàn.

2. Tăng tốc độ biệt hóa và rút ngắn tuổi thọ của các tế bào đơn lẻ do nhiệt độ không nhất quán

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tuổi thọ của hệ thống lưu trữ năng lượng.Khi nhiệt độ bên trong của hệ thống lưu trữ năng lượng tăng thêm 15°C, tuổi thọ của hệ thống sẽ bị rút ngắn hơn một nửa.Pin lithium sẽ tạo ra nhiều nhiệt trong quá trình sạc và xả, đồng thời sự chênh lệch nhiệt độ của pin đơn sẽ làm tăng thêm sự không nhất quán giữa điện trở trong và dung lượng, dẫn đến sự khác biệt nhanh chóng của pin đơn, rút ​​ngắn chu kỳ tuổi thọ của hệ thống pin, thậm chí có thể gây nguy hiểm về an toàn.

Làm thế nào để đối phó với sự không nhất quán của pin lưu trữ năng lượng?

Sự không nhất quán của pin là nguyên nhân sâu xa của nhiều vấn đề trong hệ thống lưu trữ năng lượng hiện nay.Mặc dù khó loại bỏ sự không nhất quán của pin do đặc tính hóa học của pin và tác động của môi trường ứng dụng, công nghệ kỹ thuật số, công nghệ điện tử công suất và công nghệ lưu trữ năng lượng có thể được tích hợp để sử dụng điện.Khả năng điều khiển của công nghệ điện tử giảm thiểu tác động của sự không nhất quán của pin lithium, điều này có thể làm tăng đáng kể công suất sử dụng của hệ thống lưu trữ năng lượng và cải thiện độ an toàn của hệ thống.

•Công nghệ cân bằng chủ động giám sát điện áp và nhiệt độ của từng pin theo thời gian thực, loại bỏ tối đa sự không nhất quán trong kết nối loạt pin và tăng hơn 20% công suất khả dụng của hệ thống lưu trữ năng lượng trong toàn bộ vòng đời.

•Trong thiết kế điện của hệ thống lưu trữ năng lượng, việc quản lý sạc và xả của từng cụm pin được thực hiện riêng biệt và các cụm pin không được kết nối song song, điều này tránh được vấn đề lưu thông do kết nối song song của DC và cải thiện hiệu quả năng lực sẵn có của hệ thống.

•Kiểm soát nhiệt độ chính xác để kéo dài tuổi thọ của hệ thống lưu trữ năng lượng

Nhiệt độ của từng tế bào được thu thập và theo dõi trong thời gian thực.Thông qua mô phỏng nhiệt CFD ba cấp độ và một lượng lớn dữ liệu thử nghiệm, thiết kế nhiệt của hệ thống pin được tối ưu hóa, sao cho chênh lệch nhiệt độ tối đa giữa các tế bào đơn của hệ thống pin nhỏ hơn 5 ° C và vấn đề sự biệt hóa tế bào đơn gây ra bởi sự không nhất quán về nhiệt độ được giải quyết.

Muốn sản xuất pin lithium tùy chỉnh theo yêu cầu đặc biệt, vui lòng liên hệ với nhóm LIAO để biết thêm chi tiết.