Theakumulatoru sistēmair visas enerģijas uzkrāšanas sistēmas kodols, kas sastāv no simtiem cilindrisku šūnu vaiprizmatiskas šūnasvirknē un paralēli. Enerģijas uzglabāšanas akumulatoru neatbilstība galvenokārt attiecas uz tādu parametru kā akumulatora ietilpības, iekšējās pretestības un temperatūras neatbilstību. Ja virknē un paralēli tiek izmantotas baterijas ar neatbilstībām, rodas šādas problēmas:

1. Pieejamās jaudas zudums

Enerģijas uzkrāšanas sistēmā atsevišķās šūnas ir savienotas virknē un paralēli, veidojot akumulatora kārbu, akumulatoru kārbas ir savienotas virknē un paralēli, veidojot akumulatora klasteri, un vairāki akumulatoru klasteri ir tieši savienoti ar vienu un to pašu līdzstrāvas kopni paralēli. Akumulatora neatbilstības cēloņi, kas noved pie izmantojamās jaudas zuduma, ir virknes neatbilstība un paralēlā neatbilstība.

• Akumulatora sērijas neatbilstības zudums
Saskaņā ar mucas principu akumulatoru sistēmas virknes ietilpība ir atkarīga no atsevišķā akumulatora ar mazāko ietilpību. Atsevišķa akumulatora neatbilstības, temperatūras starpības un citu neatbilstību dēļ katra atsevišķā akumulatora izmantojamā ietilpība būs atšķirīga. Atsevišķs akumulators ar mazu ietilpību uzlādes laikā ir pilnībā uzlādēts un izlādēšanās laikā iztukšots, kas ierobežo citu atsevišķu akumulatoru uzlādi akumulatoru sistēmā. Izlādes ietilpība samazina akumulatora sistēmas pieejamo ietilpību. Bez efektīvas līdzsvarotas pārvaldības, palielinoties darbības laikam, atsevišķa akumulatora ietilpības vājināšanās un diferenciācija pastiprināsies, un akumulatoru sistēmas pieejamā ietilpība vēl vairāk paātrinās samazināšanos.

• Akumulatora klastera paralēlā neatbilstības zudums

Kad akumulatoru kopas ir tieši savienotas paralēli, pēc uzlādes un izlādes rodas cirkulācijas strāvas parādība, un katra akumulatora kopas spriegums ir spiests līdzsvaroties. Neizsīkstošs spriegums un neizsmeļama izlāde izraisa akumulatora jaudas zudumu un temperatūras paaugstināšanos, paātrina akumulatora sabrukšanu un samazina akumulatora sistēmas pieejamo jaudu.

Turklāt, ņemot vērā akumulatora mazo iekšējo pretestību, pat ja sprieguma starpība starp klasteriem neatbilstības dēļ ir tikai daži volti, nevienmērīgā strāva starp klasteriem būs liela. Kā parādīts zemāk esošajā tabulā norādītajos elektrostacijas mērījumu datos, uzlādes strāvas starpība sasniedz 75 A (salīdzinājumā ar teorētisko vidējo vērtību novirze ir 42%), un novirzes strāva dažos akumulatoru klasteros novedīs pie pārlādēšanas un pārizlādes; tas ievērojami ietekmēs uzlādes un izlādes efektivitāti, akumulatora darbības laiku un pat var izraisīt nopietnus drošības negadījumus.

2. Paātrināta atsevišķu šūnu diferenciācija un saīsināts dzīves ilgums, ko izraisa nepastāvīga temperatūra

Temperatūra ir vissvarīgākais faktors, kas ietekmē enerģijas uzkrāšanas sistēmas kalpošanas laiku. Kad enerģijas uzkrāšanas sistēmas iekšējā temperatūra palielinās par 15 °C, sistēmas kalpošanas laiks saīsināsies vairāk nekā uz pusi. Litija akumulators uzlādes un izlādes procesā radīs daudz siltuma, un vienas akumulatora temperatūras starpība vēl vairāk palielinās iekšējās pretestības un kapacitātes neatbilstību, kas novedīs pie vienas akumulatora paātrinātas diferenciācijas, saīsinās akumulatora sistēmas cikla kalpošanas laiku un pat radīs drošības apdraudējumus.

Kā tikt galā ar enerģijas uzkrāšanas akumulatoru neatbilstību?

Akumulatora neatbilstība ir daudzu problēmu pamatcēlonis pašreizējās enerģijas uzkrāšanas sistēmās. Lai gan akumulatoru neatbilstību ir grūti novērst akumulatoru ķīmisko īpašību un lietojumprogrammas vides ietekmes dēļ, digitālās tehnoloģijas, jaudas elektronikas tehnoloģijas un enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijas var integrēt, lai izmantotu elektroenerģiju. Elektronisko tehnoloģiju vadāmība samazina litija akumulatoru neatbilstību ietekmi, kas var ievērojami palielināt enerģijas uzkrāšanas sistēmu izmantojamo jaudu un uzlabot sistēmas drošību.

• Aktīvās balansēšanas tehnoloģija reāllaikā uzrauga katras atsevišķās baterijas spriegumu un temperatūru, maksimāli novērš bateriju sērijas savienojuma neatbilstību un palielina enerģijas uzkrāšanas sistēmas pieejamo jaudu par vairāk nekā 20 % visā tās dzīves ciklā.

• Enerģijas uzkrāšanas sistēmas elektriskās konstrukcijas ietvaros katra akumulatoru klastera uzlādes un izlādes pārvaldība tiek veikta atsevišķi, un akumulatoru klasteri nav savienoti paralēli, kas novērš cirkulācijas problēmu, ko rada līdzstrāvas paralēlais savienojums, un efektīvi uzlabo sistēmas pieejamo jaudu.

• Precīza temperatūras kontrole, lai pagarinātu enerģijas uzkrāšanas sistēmas kalpošanas laiku

Katras atsevišķās šūnas temperatūra tiek apkopota un uzraudzīta reāllaikā. Izmantojot trīs līmeņu CFD termisko simulāciju un lielu eksperimentālo datu apjomu, tiek optimizēta akumulatoru sistēmas termiskā konstrukcija, lai maksimālā temperatūras starpība starp akumulatora sistēmas atsevišķajām šūnām būtu mazāka par 5 °C, un tiek atrisināta atsevišķu šūnu diferenciācijas problēma, ko izraisa temperatūras nekonsekvence.

Vēlaties izgatavot pielāgotu litija akumulatoru atbilstoši īpašām prasībām, laipni lūdzam sazināties ar LIAO komandu, lai iegūtu sīkāku informāciju.