CN106450546A

CN106450546A - 一种释放废旧汽车动力电池剩余电能的方法

Info

Publication number: CN106450546A
Application number: CN201610908405.4A
Authority: CN
Inventors: 蔡乐; 王继芬; 顾卫星
Original assignee: Shanghai Polytechnic University
Current assignee: Shanghai Polytechnic University
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2017-02-22

Abstract

本发明公开了一种释放废旧汽车动力电池剩余电能的方法。本发明通过将废旧汽车动力电池接入电能释放电路进行电能释放，所述电能释放电路包括继电开关、过载保护器、负载电阻单元、数值双显表和分流器；具体方法如下：将废旧动力电池作为电能释放电路的电源，电流首先由电源的正极依次经过继电开关和过载保护器；然后分成两路，一路是测电压的表头，另一路是负载电阻；再进到分流器，再分两路，一路是测电流的数字双显表，另一路最终回到电源负极。本发明方法成本低，能最大限度降低电池电量，电能释放后可直接进行切割处理，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种释放废旧汽车动力电池剩余电能的方法

技术领域

本发明公开了一种废旧汽车动力电池安全快速释放剩余电量的方法，属于废旧汽车动力电池安全处理技术。

背景技术

传统汽车由于能源及环境等因素的限制，很难满足当前的低碳经济发展要求，故而国家为大力发展电动汽车推出了很多计划，例如：国家“863”计划中设置有电动汽车专项，从政策上为电动汽车的发展提供有利条件。随着新能源汽车的推行，电动汽车也得到了一定地发展，纯电动汽车以及其他混合型汽车的发展推动了车用电池的生产，车用电池的产量进一步增大，最终导致需要回收的车用电池的数量增大，有数据表明截至2015年9月底,我国已经累计生产推广新能源汽车27.4万辆，其中2013年、2014年分别生产1.7万辆和8.4万辆；2020年我国电动汽车动力电池累计废弃量将达12～17万吨。车用电池的回收利用一般的流程是车用（剩余80%的容量），然后利用于储能电池，最终回收材料，但是部分不能达到储能电池要求的车用电池需要进行回收材料处理。回收材料需要对车用电池进行处理处置，首先就是电池剩余电能的释放处理。电能的释放方式有恒压、恒流、恒功率以及大功率负载放电等，放电设备费用从几千到上百万不等，其作用都是降低电池的电位使其达到安全操作的要求。恒流电能释放的时间一般比较短,但是电位的有一定的反弹，一般配以冷冻切割，使其处于安全操作的温度之下，冷冻切割时采用的降温物质一般采用液氮。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有效的、安全的、快速的释放动力电池剩余电能的方法。本发明与现有相关技术相比能极大地降低动力电池回收处置的费用，并有效提高处理效率，提高后续处理的安全性。例如：设备费用，一般的用于处理动力电池的恒流电能释放设备价格数十万甚至数百万不等，而且恒流电能释放需要配合冷冻切割；而本发明的设备价格在数千元，不仅放电处理后的电池可直接进行切割处理，而且过载保护器能有效的防止负载电阻损坏。多组电池同时串联进行放电可提高动力电池余电的释放效率，确保后续处理过程，如切割等操作的安全进行，为动力电池回收处理提供有效电能释放技术。

本发明的技术方案具体介绍如下。

一种释放废旧汽车动力电池剩余电能的方法，其通过将废旧汽车动力电池接入电能释放电路进行电能释放，所述电能释放电路包括继电开关、过载保护器、负载电阻（承担消耗废旧动力电池组电能的电阻）、数值双显表和分流器；具体方法如下：将废旧动力电池与电能释放电路连接，使负载电阻做功进行电能释放。电流首先由电能释放电路的正极依次经过继电开关和过载保护器；然后分成两路，一路是测电压的数值双显表，另一路是负载电阻；再进到分流器，再分两路，一路是测电流的数字双显表，另一路最终回到电能释放电路的负极。

本发明中，废旧汽车动力电池作为负载电阻的电源时，可以串联的多个电池同时放电。

本发明中，废旧汽车动力电池剩余电能的消耗主要由负载电阻完成。根据焦耳定律关于纯电阻的推算公式：Q=I²Rt，可以得知负载电阻能有效的消耗电能并转化为热能。本发明加装了继电开关可以防止操作时直接接触大电压电流，能有效的保障操作安全；同时加载了过载保护器，可有效防止高电压电流对电阻的损害。本发明在快速安全释放剩余电量的同时，时时检测电池的电压电流情况，以便对电池余电量的观察。

本发明具有以下优点：

（1）本发明适用于不同电压电流的动力电池模组的电能释放，包括单一模组和多模组串联等，应用广泛且运行维护简便；

（2）本发明采用负载电阻，同时结合继电开关、过载保护器和数值双显表头，能有效的释放电能以及测试电池电压电流；同时，此设备体积小，且费用低，具有较好的经济效益；

（3）本发明的放电操作采用多模组串联的模式，较单级运行模式，具有更稳定的运行效果，且可有效缩短放电时间，放电时间在2-4之间，优选的，放电时间在2.4~3.2h之间，避免了放电耗时对后续操作的影响；

（4）本发明可根据动力电池的电压电流选择不同的电池连接方式，设备运行稳定，操作安全、简便。

附图说明

图1是本发明的元件连接示意图。

图中标号：1-继电开关，2-过载保护器，3-负载电阻，4-分流器，5-数字双显表头。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。

采用导线串联3或4个电池模组，并分别将动力电池的正负极与电能释放电路（见图1）的正负极相连，最后联通表头的工作电压（交流220V），打开继电开关1，负载电阻3开始消耗电能，同时数字双显表5显示电压电流，待到电压将至3V以下以及电流降至0.2A以下，关闭表头电源，之后分别取下电池模组进行单个模组短路连接操作。

实施例1

实施例1放电器采用的负载电阻：阻值：800Ω，额定功率：2000W。

串联3个模组，起始电压128V，起始电流9.8A，通过电能释放电路进行电能释放，当电流达到0.1A时结束电能释放。平均电能释放耗时在2.8小时左右，其中动力电池模组外壳温度有所升高，但是温度上升值在5℃以下。开始对动力电池模组进行电能释放时，其电压与电流能在50±5分钟内将至40.0V，3.0A以下，降至3.0V，0.1A时，耗时大大增长，约需2小时。对单个模组进行短路操作时，导线连接的瞬间仅有微量电火花产生，同时短路后各个模组电压/电流均在100mV/20mA以下，拆解切割过程安全，无异常。

实施例2

实施例2放电器采用的负载电阻：阻值：800Ω，额定功率：2000W。

3个模组串联，起始电压128V，起始电流9.8A，结束电流0.0A。通过负电能释放电路进行电能释放，平均电能释放耗时为3.2小时左右。开始对动力电池模组进行电能释放时，其电压与电流能在50±5分钟内将至40.0V，3.0A以下，降至3.0V，0.0A时，需耗时10耗时将会大大增长，特别是从15.0V，1.0A降至2.0V，0.0A时耗时达到1.5小时左右。其中动力电池模组外壳温度变化不明显。对单个模组进行导线连接短路操作时，未激发电火花，同时短路后模组的电压电流也能满足安全操作的要求。

实施例3

实施例3放电器采用的负载电阻：阻值：800Ω，额定功率：2000W。

4个模组串联，起始电压175V，起始电流15.4A，结束电流0.1A。通过电能释放电路进行电能释放，平均电能释放耗时为2.4小时左右。开始对动力电池模组进行电能释放时，其电压与电流能在40分钟内将至40.0V，3.0A以下，其中动力电池模组外壳温度有所升高，但是温度上升值在10℃以下。通过多个模组串联，电能释放耗时缩短，而且单个模组的电压电流值更低，同时单个模组的电压电流会在一定时间内达到短路操作要求。导线连接短路操作时未激发电火花，同时短路后模组的电压电流也能满足安全操作的要求。

Claims

1.一种释放废旧汽车动力电池剩余电能的方法，其特征在于，通过将废旧汽车动力电池接入电能释放电路进行电能释放，所述电能释放电路包括继电开关、过载保护器、负载电阻、数值双显表和分流器；具体方法如下：将废旧动力电池作为电能释放电路的电源，电流首先由电源的正极依次经过继电开关和过载保护器；然后分成两路，一路是测电压的数值双显表，另一路是负载电阻；再进到分流器，再分两路，一路是测电流的数字双显表，另一路最终回到电源负极。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，废旧汽车动力电池作为电能释放电路的电源时，为一个或者串联的多个。