對世界任何地方的商業(yè)太陽能農(nóng)場的訪問表明，需要將農(nóng)場太陽能電池板產(chǎn)生的可變電力供應(yīng)與不同客戶的電力需求相匹配。

儲能為該問題提供了一種解決方案：太陽能電池板可以收集能量，然后將其發(fā)送到電池組進(jìn)行存儲，直到需要時(shí)才將其抽取到電網(wǎng)中。雖然這種安排可行，但大容量的電池組很昂貴，部分原因是每個(gè)電池組內(nèi)部都有電力電子設(shè)備。

太陽能場的運(yùn)行需要電力電子設(shè)備，例如逆變器，但是電池組通常需要自己的電路來存儲存儲在許多電池中的電荷。這種平衡對于包裝效率和安全性是必需的，但是平衡所需的電子設(shè)備可能會非常昂貴。為了使電池組平衡電路的成本效益，效率，可靠性和性能最大化，已經(jīng)進(jìn)行了很多努力。

Partha Mishra，博士 機(jī)械工程的候選人，他的教師顧問Hosam Fathy與人合著了論文“光伏儲能系統(tǒng)可以自我平衡嗎?”，該論文已入圍學(xué)會最佳學(xué)生論文獎(jiǎng)的決賽。機(jī)械工程動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和控制會議，10月12日在明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯市。

他們的論文為思考太陽能存儲提供了一種新的思路。在米什拉(Mishra)和法西(Fathy)撰寫的論文中提出的太陽能發(fā)電站中，將小型光伏(PV)電池組連接到小型鋰離子電池上。PV電池和電池一起形成一個(gè)混合單元。他們的論文無論從理論上還是在仿真上都表明，當(dāng)將最終的混合單元串聯(lián)組裝成混合串時(shí)，就不再需要平衡電路了。

Fathy說：“ Partha能夠?qū)崿F(xiàn)鋰離子電池組前所未有的性能：一種固有的自平衡能力。”

這種自平衡特性是PV電池行為的結(jié)果：當(dāng)Mishra和Fathy的混合電池組中的電池組在比該電池組中的另一個(gè)電池組更低的電壓下運(yùn)行時(shí)，連接到較低電壓電池組的泵浦的光伏電池會更多電子進(jìn)入它，增加它的電壓。如果串中的所有單元在設(shè)計(jì)，制造和所經(jīng)歷的太陽輻射水平方面均相同(或相同)，則混合串中的電池之間的電壓差將減小為零。細(xì)胞之間的異質(zhì)性可能會導(dǎo)致細(xì)胞以略微不同的速率收斂至略有不同的最終電壓，但是在存在異質(zhì)性的情況下，系統(tǒng)仍會保持自平衡，這意味著不同細(xì)胞之間的電壓差異會隨著時(shí)間的過去而顯著減小。

Mishra說，提出的技術(shù)的“主要優(yōu)勢是降低成本”。