Yangsistem baterimerupakan teras keseluruhan sistem penyimpanan tenaga, yang terdiri daripada beratus-ratus sel silinder atausel prismatiksecara siri dan selari. Ketidakselarasan bateri storan tenaga terutamanya merujuk kepada ketidakselarasan parameter seperti kapasiti bateri, rintangan dalaman dan suhu. Apabila bateri yang tidak konsisten digunakan secara siri dan selari, masalah berikut akan berlaku:

1. Kehilangan kapasiti yang tersedia

Dalam sistem penyimpanan tenaga, sel tunggal disambungkan secara bersiri dan selari untuk membentuk kotak bateri, kotak bateri disambungkan secara bersiri dan selari untuk membentuk kluster bateri, dan berbilang kluster bateri disambungkan terus ke bar bas DC yang sama secara selari. Punca-punca ketidakselarasan bateri yang membawa kepada kehilangan kapasiti yang boleh digunakan termasuk ketidakselarasan siri dan ketidakselarasan selari.

•Kehilangan ketidakselarasan siri bateri
Mengikut prinsip tong, kapasiti siri sistem bateri bergantung pada bateri tunggal dengan kapasiti terkecil. Disebabkan oleh ketidakselarasan bateri tunggal itu sendiri, perbezaan suhu dan ketidakselarasan lain, kapasiti boleh guna setiap bateri tunggal akan berbeza. Bateri tunggal dengan kapasiti kecil dicas sepenuhnya semasa mengecas dan dikosongkan semasa dinyahcas, yang menyekat pengecasan bateri tunggal lain dalam sistem bateri. Kapasiti nyahcas, mengakibatkan penurunan kapasiti yang tersedia dalam sistem bateri. Tanpa pengurusan seimbang yang berkesan, dengan peningkatan masa operasi, pelemahan dan pembezaan kapasiti bateri tunggal akan dipergiatkan, dan kapasiti yang tersedia dalam sistem bateri akan mempercepatkan lagi penurunan tersebut.

•Kehilangan ketidakselarasan selari kluster bateri

Apabila kluster bateri disambungkan secara langsung secara selari, akan terdapat fenomena arus beredar selepas pengecasan dan penyahcasan, dan voltan setiap kluster bateri akan terpaksa diseimbangkan. Ketidakpuasan dan penyahcasan yang tidak habis-habis akan menyebabkan kehilangan kapasiti bateri dan peningkatan suhu, mempercepatkan kerosakan bateri, dan mengurangkan kapasiti sistem bateri yang tersedia.

Di samping itu, disebabkan oleh rintangan dalaman bateri yang kecil, walaupun perbezaan voltan antara kluster yang disebabkan oleh ketidakkonsistenan hanya beberapa volt, arus yang tidak sekata antara kluster akan menjadi besar. Seperti yang ditunjukkan dalam data yang diukur di stesen janakuasa dalam jadual di bawah, perbezaan arus pengecasan mencapai 75A (Berbanding dengan purata teori, sisihan ialah 42%), dan arus sisihan akan menyebabkan pengecasan berlebihan dan nyahcas berlebihan dalam beberapa kluster bateri; ia akan sangat menjejaskan kecekapan pengecasan dan nyahcas, hayat bateri, dan juga membawa kepada kemalangan keselamatan yang serius.

2. Pembezaan dipercepatkan dan jangka hayat sel tunggal yang dipendekkan disebabkan oleh suhu yang tidak konsisten

Suhu merupakan faktor paling kritikal yang mempengaruhi jangka hayat sistem penyimpanan tenaga. Apabila suhu dalaman sistem penyimpanan tenaga meningkat sebanyak 15°C, jangka hayat sistem akan dipendekkan lebih daripada separuh. Bateri litium akan menghasilkan banyak haba semasa proses pengecasan dan penyahcasan, dan perbezaan suhu bateri tunggal akan meningkatkan lagi ketidakselarasan rintangan dan kapasiti dalaman, yang akan membawa kepada pembezaan bateri tunggal yang dipercepatkan, memendekkan jangka hayat kitaran sistem bateri, dan juga menyebabkan bahaya keselamatan.

Bagaimana untuk menangani ketidakselarasan bateri storan tenaga?

Ketidakselarasan bateri merupakan punca utama bagi banyak masalah dalam sistem penyimpanan tenaga semasa. Walaupun ketidakselarasan bateri sukar dibasmi disebabkan oleh ciri kimia bateri dan kesan persekitaran aplikasi, teknologi digital, teknologi elektronik kuasa dan teknologi penyimpanan tenaga boleh diintegrasikan untuk menggunakan elektrik. Kebolehkawalan teknologi elektronik meminimumkan kesan ketidakselarasan bateri litium, yang boleh meningkatkan kapasiti boleh guna sistem penyimpanan tenaga dan meningkatkan keselamatan sistem dengan ketara.

•Teknologi pengimbangan aktif memantau voltan dan suhu setiap bateri dalam masa nyata, menghapuskan ketidakselarasan sambungan siri bateri secara maksimum dan meningkatkan kapasiti sistem storan tenaga yang tersedia sebanyak lebih daripada 20% dalam keseluruhan kitaran hayat.

•Dalam reka bentuk elektrik sistem storan tenaga, pengurusan cas dan nyahcas setiap kelompok bateri dijalankan secara berasingan, dan kelompok bateri tidak disambungkan secara selari, yang mengelakkan masalah peredaran yang disebabkan oleh sambungan selari DC, dan berkesan meningkatkan kapasiti sistem yang tersedia.

•Kawalan suhu yang tepat untuk memanjangkan hayat sistem penyimpanan tenaga

Suhu setiap sel tunggal dikumpulkan dan dipantau dalam masa nyata. Melalui simulasi terma CFD tiga peringkat dan sejumlah besar data eksperimen, reka bentuk terma sistem bateri dioptimumkan, supaya perbezaan suhu maksimum antara sel tunggal sistem bateri adalah kurang daripada 5 °C, dan masalah pembezaan sel tunggal yang disebabkan oleh ketidakselarasan suhu dapat diselesaikan.

Ingin menghasilkan bateri litium tersuai mengikut keperluan khas, sila berunding dengan pasukan LIAO untuk mendapatkan maklumat lanjut.