U sistemima za skladištenje energije, nedosljedan početni napon jedne ćelije baterije može imati različite uticaje na ćeliju baterije, modul, bateriju i cjelokupni sistem za pohranu energije. Slijedi detaljna analiza:
Uticaj na baterije
Ubrzano starenje:
Nedosljedni početni napon može rezultirati različitim dubinama punjenja i pražnjenja za svaku ćeliju baterije. Na primjer, tijekom punjenja, ćelije s niskim početnim naponom ne smiju se u potpunosti napuniti, dok su ćelije s visokim početnim naponom možda već preplaćene. Produžena upotreba ove metode može ubrzati starenje preplaćenih i prekrasnim ćelijama, smanjujući život ciklusa. Podaci pokazuju da ćelija s početnim odstupanjem napona od 50mV može doživjeti 10% viši propadanje kapaciteta nakon 500 ciklusa u odnosu na ćeliju s istim naponom.
Degradacija performansi:
Unsistentni napon može prouzrokovati neravnomjerne kemijske reakcije unutar ćelije baterije, a neke ćelije mogu doživjeti pojave poput litijskog taložanja, utječe na efikasnost punjenja i pražnjenja i unutarnjih otpornosti na baterijsku ćeliju. Istraživanja su pokazala da se unutarnji otpor ćelija sa nedosljednim početnim naponima mogu povećati za 15% -20% u odnosu na normalne ćelije tokom upotrebe, što rezultira povećanim gubitkom energije tokom punjenja i pražnjenja.
Uticaj na modul
Gubitak kapaciteta:
Modul se sastoji od više ćelija baterije povezanih u nizu ili paralelno. Prema principu kante, ukupni kapacitet modula ovisi o ćeliji baterije s najmanjim kapacitetom. Nedosljedni početni napon može prouzrokovati neke ćelije da dostignu punjenje i pražnjenja prekidačkih uvjeta, ograničavajući ukupni raspoloživi kapacitet modula. Pod pretpostavkom da se modul sastoji od 10 ćelija povezanih u seriji, ako jedna ćelija ima niži početni napon, može smanjiti ukupni kapacitet modula za 10% {3}}%.
Pitanja termalnog upravljanja:
Zbog različitih stanja punjenja i ispuštanja svake baterije, situacija za proizvodnju topline također će varirati. Stanice sa visokim početnim naponom mogu generirati više topline tokom punjenja, što rezultira neravnom raspodjelom temperature unutar modula. Neravna temperatura će dodatno pogoršati razlike u performansama ćelije baterije, formiranjem začaranog ciklusa. Kada je početno odstupanje napona baterije u modulu velike, razlika između najviših i najnižih temperatura u modulu može dostići 5 stepena -10 stepen.
Uticaj na baterijske pakete
Pogoršanje konzistencije:
Baterija se sastoji od više modula, a početni napon nedosljednost ćelija u modulima nakupljat će se na razini baterije, uzrokujući smanjenje konzistencije baterije. Kako se vrijeme upotrebe povećava, razlike napona i kapaciteta između modula unutar baterije postepeno će se povećavati, smanjujući ukupne performanse baterije. Nakon 1000 ciklusa razlika napona između unutarnjih modula baterije sa nedosljednim početnim naponima mogu dostići 1v -2 v.
Smanjena sigurnost:
Nedosljedan početni napon može prouzrokovati preplaćivanje ili prepuštanje u određenim područjima baterije, povećavajući sigurnosne rizike kao što su termalno bijeg. Statistički podaci pokazuju da baterije sa nedosljednim početnim naponima imaju 2-3 puta veću verovatnoću da doživljavaju sigurnosne nesreće poput termalnog odbegavanja u odnosu na baterije sa stalnim naponima.
Uticaj na sisteme za skladištenje energije
Nestabilna snaga energije:
Izlazni napon i snaga sistema za pohranu energije ovise o stanju baterije. Nedosljedan početni napon ćelija baterije u bateriji može prouzrokovati fluktuacije u izlaznom naponu i snagu sistema za pohranu energije tijekom punjenja i pražnjenja, koji utječu na stabilnost sistema. U praktičnim primjenama, sustavi za skladištenje energije sa nedosljednim početnim naponima mogu osjetiti fluktuacije u izlaznoj snazi u rasponu od 5% do 10%.
Smanjena efikasnost sistema:
Zbog neujednačenog punjenja i ispuštanja između svake baterije i modula, sustav za pohranu energije zahtijeva više vremena i energije za uravnoteženo upravljanje, što smanjuje ukupnu punjenje i izvršavanje efikasnosti sistema. Istraživanje je pokazalo da sustavi za skladištenje energije sa nedosljednim početnim naponima mogu imati niže punjenje i pratnja od 10% -15% od sistema sa konzistentnim naponima.
Skraćeni životni vijek:
Iz perspektive cjelokupnog sistema za pohranu energije, nedosljedan početni napon baterije mogu uzrokovati različite stupnjeve starenja u raznim dijelovima sustava, ubrzati cjelokupno starenje sustava i skratiti svoj radni vijek. Generalno gledano, sustavi za skladištenje energije sa nedosljednim početnim naponima mogu imati životni vijek skratio za 20% {1}}% u odnosu na sisteme sa konzistentnim naponima.
