Pwysigrwydd Cysondeb Batri

Mae anghysondeb batris storio ynni yn cyfeirio'n bennaf at anghysondeb paramedrau megis gallu batri, ymwrthedd mewnol, a thymheredd. Ein profiad dyddiol yw pan fydd dau batris sych wedi'u cysylltu i gyfeiriadau cadarnhaol a negyddol, bydd y flashlight yn goleuo, ac nid ydym yn ystyried cysondeb. Fodd bynnag, unwaith y defnyddir batris ar raddfa fawr mewn systemau storio ynni, nid yw'r sefyllfa mor syml. Pan ddefnyddir batris anghyson mewn cyfres ac yn gyfochrog, bydd y problemau canlynol yn digwydd:

1. Colli capasiti sydd ar gael

Yn y system storio ynni, mae celloedd batri (hy celloedd batri) wedi'u cysylltu mewn cyfres i ffurfio pecyn batri, ac mae pecynnau batri wedi'u cysylltu mewn cyfres i ffurfio clwstwr batri. Mae clystyrau batri lluosog wedi'u cysylltu'n uniongyrchol yn gyfochrog â'r un bws DC. Mae'r rhesymau dros golli'r capasiti sydd ar gael oherwydd anghysondeb celloedd yn cynnwys anghysondeb cyfres ac anghysondeb cyfochrog.

(1) Colli anghysondeb cyfres pecyn batri:

Oherwydd anghysondebau megis gwahaniaethau yn y celloedd batri eu hunain a gwahaniaethau tymheredd rhwng pecynnau batri, bydd y SOC (pŵer sy'n weddill) pob pecyn batri yn wahanol. Cyn belled â bod un pecyn batri yn llawn / yn wag, bydd pob pecyn batri yn y clwstwr yn rhoi'r gorau i godi tâl a gollwng.

Ffigur 1. Mae anghysondeb batri yn achosi diffyg cyfatebiaeth cynhwysedd cyfres

(2) Anghysondeb colli cysylltiad cyfochrog clwstwr batri:

Ar ôl i'r pecynnau batri gael eu cysylltu'n uniongyrchol yn gyfochrog â ffurfio clystyrau batri, mae folteddau pob clwstwr batri yn cael eu gorfodi i fod yn gytbwys. Pan fydd y clwstwr batri â gwrthiant mewnol llai wedi'i wefru neu ei ollwng yn llawn, rhaid i'r clystyrau batri eraill roi'r gorau i godi tâl a gollwng, gan arwain at beidio â chodi tâl llawn neu ollwng y clystyrau batri yn llawn.

Ffigur 2 Y gwahaniaeth presennol yn ystod rhyddhau clystyrau batri lluosog ochr yn ochr

Yn ogystal, oherwydd gwrthiant mewnol bach y batri, hyd yn oed os mai dim ond ychydig folt yw'r gwahaniaeth foltedd rhwng pob clwstwr a achosir gan anghysondeb, bydd y cerrynt anwastad rhwng clystyrau yn fawr iawn. Fel y dangosir yn y data mesuredig o orsaf bŵer yn y tabl isod, mae'r gwahaniaeth cyfredol codi tâl yn cyrraedd 75A (y gwyriad yw 42% o'i gymharu â'r gwerth cyfartalog damcaniaethol). Bydd y cerrynt gwyriad yn achosi gor-dâl a gor-ollwng mewn rhai clystyrau batri. Mae'n effeithio'n fawr ar effeithlonrwydd codi tâl a rhyddhau, bywyd batri, a hyd yn oed achosi damweiniau diogelwch difrifol.

Tabl 1 Data wedi'i fesur o orsaf bŵer

2. bywyd byrrach o system storio ynni

Tymheredd yw'r ffactor pwysicaf sy'n effeithio ar fywyd storio ynni. Pan fydd tymheredd mewnol y system storio ynni yn codi 15 gradd, bydd bywyd y storfa ynni yn cael ei fyrhau gan fwy na hanner. Mae batris lithiwm-ion yn cynhyrchu llawer o wres yn ystod y broses codi tâl a gollwng. Oherwydd ymwrthedd mewnol anghyson y celloedd sengl, bydd y dosbarthiad tymheredd y tu mewn i'r system storio ynni yn anwastad, bydd heneiddio batri a chyfradd gwanhau yn cynyddu, ac yn y pen draw bydd bywyd y system storio ynni yn cael ei fyrhau.

Gellir gweld bod anghysondeb tymheredd y batri yn y system storio ynni yn ffactor pwysig sy'n effeithio ar berfformiad y system storio ynni. Bydd yn lleihau'r gallu sydd ar gael yn y system storio ynni, yn byrhau bywyd beicio'r system storio ynni, a hyd yn oed yn achosi peryglon diogelwch.

Sut i ddelio ag anghysondeb batris storio ynni?

Mae anghysondeb celloedd batri yn cael ei ffurfio yn ystod y broses gynhyrchu a'i ddyfnhau yn ystod y defnydd. Po wannaf y celloedd batri yn yr un pecyn batri, y gwannaf ydyn nhw, a'r gwannaf ydyn nhw. Fodd bynnag, er nad oes unrhyw gelloedd batri hollol gyson, mae'n bosibl integreiddio technoleg ddigidol, technoleg electroneg pŵer a thechnoleg storio ynni, a defnyddio'r gallu i reoli technoleg electroneg pŵer i leihau effaith anghysondeb batri lithiwm. Mewn ymateb i'r problemau a achosir gan yr anghysondeb a ddadansoddwyd yn yr erthygl flaenorol, mae rhai gweithgynhyrchwyr ar y farchnad wedi lansio systemau storio ynni llinynnol, sydd â nodweddion rheoli ynni mireinio a rheoli tymheredd gwasgaredig, a gellir eu defnyddio i drin y symptomau:

(1) Rheoli wedi'i fireinio i gynyddu'r capasiti sydd ar gael

O'i gymharu â'r PCS traddodiadol sy'n rheoli mwy na 1,000 i 2,{3}} o gelloedd, mae'r system storio ynni llinynnol yn gwella cywirdeb rheoli celloedd i fwy na dwsin, sydd tua 100 gwaith yn uwch. Yn wyneb y diffyg cyfatebiaeth cyfres rhwng pecynnau batri, mae'r optimizer wedi'i gynllunio i gyflawni rheolaeth tâl a rhyddhau ar wahân ar gyfer pob pecyn batri. Pan fydd pecyn batri yn cyrraedd y trothwy penodol, caiff y pecyn batri ei osgoi, a gall pecynnau batri eraill barhau i godi tâl a rhyddhau heb effeithio ar ei gilydd, gan wneud y mwyaf o'r defnydd o gapasiti batri.

Ar yr un pryd, mae gan bob clwstwr batri reolwr clwstwr deallus i osgoi effaith anghysondeb batri a achosir gan gysylltiad cyfochrog uniongyrchol, fel y gellir rheoli cerrynt gwefr a rhyddhau pob clwstwr yn gywir gyda gwall o lai nag 1%. . Mae hyn yn osgoi'r diffyg cyfatebiaeth rhwng clystyrau ac yn gwireddu rheolaeth tâl a rhyddhau annibynnol rhwng clystyrau batri, yn dileu cynhyrchu cylchrediad, ac yn gwella gallu a diogelwch y system ymhellach.

(2) Rheoli tymheredd wedi'i ddosbarthu i ymestyn oes y system storio ynni

Mae cynwysyddion storio ynni traddodiadol yn cynnwys 1-2 cyflyrwyr aer canolog, ac maent yn defnyddio dwythellau aer hydredol ar gyfer afradu gwres. Mae hyd y ddwythell aer tua 6 metr i 12 metr. Oherwydd y sianel afradu gwres hir, ni ellir gwarantu cysondeb tymheredd pob pecyn batri a chlwstwr batri.

Ffigur 3 Strwythur afradu gwres canolog traddodiadol

Mae storfa ynni llinynnol yn defnyddio afradu gwres gwasgaredig ar lefel clwstwr, gan ddefnyddio aerdymheru gwasgaredig yn lle aerdymheru canolog. Gall pob clwstwr batri afradu gwres yn annibynnol ac yn gyfartal, ac mae hyd y ddwythell aer yn llai nag 1 metr, sy'n gwella'n fawr yr effeithlonrwydd afradu gwres ac yn osgoi'r gwahaniaeth tymheredd a achosir gan y lleoliad ffisegol. Ar yr un pryd, mae'r pecyn batri yn defnyddio'r ddwythell afradu gwres patent bionig siâp coeden i addasu hyd a phellter dwythell pob cell batri, fel bod y swm oeri a basiwyd gan bob cell batri mor gyson â phosibl, gan leihau'r tymheredd anghysondeb pob arwyneb o bob cell batri.

Ffigur 4 Diagram strwythur gwasgariad gwres gwasgaredig

Anghysondeb batri yw gwraidd llawer o broblemau mewn systemau storio ynni cyfredol. Fodd bynnag, oherwydd nodweddion cemegol batris a dylanwad amgylchedd y cais, mae'n anodd dileu anghysondeb batri. Mae'r system storio ynni llinynnol yn gwanhau'n fawr ofynion y system ar gyfer cysondeb batri trwy reolaeth electroneg pŵer a thechnoleg ddigidol, a all gynyddu gallu'r system storio ynni yn fawr a gwella diogelwch y system.