CN106684479A - 一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法，包括以下步骤：通过工业电池检测充放电柜对电池包充电至原额定电压的1.1倍、充电电流至原额定容量的5%；对电池包放电至原额定电压的0.9倍，剔除电压数值与中间电压值偏差大于3%的动力电池包串联单体；再将剩余动力电池包串联单体作为合格电池包，充电至原额定电压的1.1倍、充电电流为总额定容量的5%；放电至原额定电压的0.8倍，测定合格电池包的实际容量，根据实际容量与额定容量比值确定动力电池包串联单体的梯次利用用途。本发明通过模组化的性能评估方法进行动力电池性能评估，能够保证动力电池性能评估的准确性；结合电池内部结构特性分析实现对动力电池的分选评估。

Description

一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法
技术领域
本发明涉及一种微电网储能和动力锂电池梯次利用技术领域，特别是一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法。
背景技术
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分清洁、绝对安全、相对广泛、资源充足、经济实用、长寿命和免维护性等一系列突出优点。太阳能的存储主要通过一定的技术将新能源转化为化学能、势能、动能、电磁能等形态，使转化后的能量具有空间上可转移或时间上可转移或质量可控制的特点，可以在适当的时间、地点以适合的方式释放出来；其中最为常见的储能方式为电池储能，但是电池储能成本较高。
按照国家标准规定，动力电池的容量下降到额定容量的80%就意味着其寿命的终结，如果直接将电池淘汰将造成资源的严重浪费；因此当动力电池不宜在现有车辆上继续使用时，可对其进行梯次利用将其回收再利用于电池储能系统中，进行电力系统中的削峰填谷，从而提高太阳能等可再生能源的稳定输出，并提高光伏发电的电能质量，不仅可以节约资源还可以降低成本，能取一定的经济效益。
锂离子动力蓄电池作为一种绿色环保电池，具有高能量密度、高工作电压、高安全性能和长使用寿命等优点，因此在便携式电子设备、电动汽车等新能源储能方面显示出优越的前景。锂离子动力蓄电池在进行梯级利用的时候，需要对从电动汽车上更换下来的锂离子动力蓄电池进行性能评估，从而进行筛选确保筛选出的锂离子动力蓄电池可以进行梯级利用。锂离子动力电池进行性能评估的主要特性参数包括：电池的容量、内阻、充放电曲线、自放电等，对电池的性能进行判断并分选，并以此作为电池成组的依据。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法，能够保证动力电池性能评估的准确性，能够结合电池内部结构特性分析实现对动力电池的分选评估，从而实现其梯次利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法，包括以下步骤：
步骤一、将从电动汽车上更换下来的锂离子动力电池包连接到工业电池检测充放电柜上；对锂离子动力电池包充电至原额定电压的1.1倍，然后保持锂离子动力电池包原额定电压的1.1倍恒压充电至充电电流减小至原额定容量的5%，然后静置锂离子动力电池包使其温度小于30℃；充电电流的数值为原额定容量数值的三分之一；
步骤二、对步骤一处理后的锂离子动力电池包放电至原额定电压的0.9倍，放电电流的数值为原额定容量数值的三分之一；依据测试时电池管理系统记录的数据，在放电过程中选取多个不同剩余电量点，读取各个动力电池包串联单体的电压；综合在不同剩余电量时各个动力电池包串联单体的电压数值，大部分动力电池包串联单体的电压值范围为中间电压值，剔除电压数值与中间电压值偏差大于3%的动力电池包串联单体；
步骤三、将步骤二中剩余动力电池包串联单体作为合格电池包，充电至原额定电压的1.1倍，然后原额定电压的1.1倍恒压充电至充电电流减小至剩余动力电池包串联单体总额定容量的5%，然后静置合格电池包使其温度小于30℃；充电电流的数值为合格电池包总额定容量数值的三分之一；
步骤四、对步骤三处理后的合格电池包放电至原额定电压的0.8倍，放电电流的数值为合格电池包总额定容量数值的三分之一；测定合格电池包的实际容量：实际容量为合格电池包总额定容量80～100%的用于大型公交车和高速电动汽车，实际容量为合格电池包总额定容量60～80%的用于市政特种功能车，实际容量为合格电池包总额定容量40～60%的用于低速微型电动车和游览观光车，实际容量为合格电池包总额定容量10～40%的用作微电网系统储能电池。所述市政特种功能车为道路清洁车、小型洒水车、市政维修车等。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤五、将合格电池包拆解，然后剔除表面不平整、有变形、裂纹和漏液的动力电池包串联单体。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤六、测试步骤五后剩余的动力电池包串联单体的内阻，大部分动力电池包串联单体的内阻值范围为中间内阻值，剔除内阻数值与中间内阻值偏差大于20%的动力电池包串联单体，剩余的动力电池包串联单体即为合格。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤七、用步骤六测试合格的动力电池包串联单体依据原锂离子动力电池包的结构设计重新组合形成梯次利用动力电池包，随机挑选出10个动力电池包串联单体，置于工业电池充放电仪上进行一次充放电，记录每个动力电池包串联单体的容量，以上述10个动力电池包串联单体的平均容量乘以动力电池包串联单体的总数量即为梯次利用动力电池包的实际容量。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法，通过模组化的性能评估方法进行动力电池性能评估，先进行初次电压筛选，再进行外观筛选，最后通过内阻测量进行最后一道筛选，从而能够保证动力电池性能评估的准确性；结合电池内部结构特性分析，从根本上把握电池性能衰退的原因，进而对电池的安全性和健康状态进行评估，实现对动力电池的分选评估。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
本实施例提供的一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法，包括以下步骤：
步骤一、将从电动汽车上更换下来的锂离子动力电池包连接到工业电池检测充放电柜上；对锂离子动力电池包充电至原额定电压的1.1倍，然后保持锂离子动力电池包原额定电压的1.1倍恒压充电至充电电流减小至原额定容量的5%，然后静置锂离子动力电池包使其温度小于30℃；充电电流的数值为原额定容量数值的三分之一。
步骤二、对步骤一处理后的锂离子动力电池包放电至原额定电压的0.9倍，放电电流的数值为原额定容量数值的三分之一；依据测试时电池管理系统记录的数据，在放电过程中选取多个不同剩余电量点，读取各个动力电池包串联单体的电压；综合在不同剩余电量时各个动力电池包串联单体的电压数值，大部分动力电池包串联单体的电压值范围为中间电压值，剔除电压数值与中间电压值偏差大于3%的动力电池包串联单体。
步骤三、将步骤二中剩余动力电池包串联单体作为合格电池包，充电至原额定电压的1.1倍，然后原额定电压的1.1倍恒压充电至充电电流减小至剩余动力电池包串联单体总额定容量的5%，然后静置合格电池包使其温度小于30℃；充电电流的数值为合格电池包总额定容量数值的三分之一。
步骤四、对步骤三处理后的合格电池包放电至原额定电压的0.8倍，放电电流的数值为合格电池包总额定容量数值的三分之一；测定合格电池包的实际容量：实际容量为合格电池包总额定容量80～100%的用于大型公交车和高速电动汽车，实际容量为合格电池包总额定容量60～80%的用于市政特种功能车，所述市政特种功能车为道路清洁车、小型洒水车、市政维修车等，实际容量为合格电池包总额定容量40～60%的用于低速微型电动车和游览观光车，实际容量为合格电池包总额定容量10～40%的用作微电网系统储能电池。
步骤五、将合格电池包拆解，然后剔除表面不平整、有变形、裂纹和漏液的动力电池包串联单体。
步骤六、测试步骤五后剩余的动力电池包串联单体的内阻，大部分动力电池包串联单体的内阻值范围为中间内阻值，剔除内阻数值与中间内阻值偏差大于20%的动力电池包串联单体，剩余的动力电池包串联单体即为合格。
步骤七、用步骤六测试合格的动力电池包串联单体依据原锂离子动力电池包的结构设计重新组合形成梯次利用动力电池包，随机挑选出10个动力电池包串联单体，置于工业电池充放电仪上进行一次充放电，记录每个动力电池包串联单体的容量，以上述10个动力电池包串联单体的平均容量乘以动力电池包串联单体的总数量即为梯次利用动力电池包的实际容量。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将从电动汽车上更换下来的锂离子动力电池包连接到工业电池检测充放电柜上；对锂离子动力电池包充电至原额定电压的1.1倍，然后保持锂离子动力电池包原额定电压的1.1倍恒压充电至充电电流减小至原额定容量的5%，然后静置锂离子动力电池包使其温度小于30℃；充电电流的数值为原额定容量数值的三分之一；
步骤二、对步骤一处理后的锂离子动力电池包放电至原额定电压的0.9倍，放电电流的数值为原额定容量数值的三分之一；依据测试时电池管理系统记录的数据，在放电过程中选取多个不同剩余电量点，读取各个动力电池包串联单体的电压；综合在不同剩余电量时各个动力电池包串联单体的电压数值，大部分动力电池包串联单体的电压值范围为中间电压值，剔除电压数值与中间电压值偏差大于3%的动力电池包串联单体；
步骤三、将步骤二中剩余动力电池包串联单体作为合格电池包，充电至原额定电压的1.1倍，然后原额定电压的1.1倍恒压充电至充电电流减小至剩余动力电池包串联单体总额定容量的5%，然后静置合格电池包使其温度小于30℃；充电电流的数值为合格电池包总额定容量数值的三分之一；
步骤四、对步骤三处理后的合格电池包放电至原额定电压的0.8倍，放电电流的数值为合格电池包总额定容量数值的三分之一；测定合格电池包的实际容量：实际容量为合格电池包总额定容量80～100%的用于大型公交车和高速电动汽车，实际容量为合格电池包总额定容量60～80%的用于市政特种功能车，实际容量为合格电池包总额定容量40～60%的用于低速微型电动车和游览观光车，实际容量为合格电池包总额定容量10～40%的用作微电网系统储能电池。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法，其特征在于：还包括步骤五、将合格电池包拆解，然后剔除表面不平整、有变形、裂纹和漏液的动力电池包串联单体。
3.根据权利要求1所述的一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法，其特征在于：还包括步骤六、测试步骤五后剩余的动力电池包串联单体的内阻，大部分动力电池包串联单体的内阻值范围为中间内阻值，剔除内阻数值与中间内阻值偏差大于20%的动力电池包串联单体，剩余的动力电池包串联单体即为合格。
4.根据权利要求1所述的一种动力电池在微电网储能中的梯次利用方法，其特征在于：还包括步骤七、用步骤六测试合格的动力电池包串联单体依据原锂离子动力电池包的结构设计重新组合形成梯次利用动力电池包，随机挑选出10个动力电池包串联单体，置于工业电池充放电仪上进行一次充放电，记录每个动力电池包串联单体的容量，以上述10个动力电池包串联单体的平均容量乘以动力电池包串联单体的总数量即为梯次利用动力电池包的实际容量。
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