CN108988425A - 一种储能动力电池包的再利用方法 - Google Patents

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陈斌
苌群康
王录国
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慕乃义
胡媛倩
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Abstract

本发明涉及一种储能动力电池包的再利用方法，首先筛选出废旧的储能动力电池包，其中废旧的储能动力电池包为可存储电量衰减至原始状态的80％以下的储能动力电池包；之后将储能动力电池包接入充电系统，作为储能单元使用；通过电池管理系统采集储能动力电池包信息，并向充电系统反馈，接收充电系统下发的命令，实现储能动力电池包的充放电；这样既有效利用了废旧的储能动力电池包，避免了资源的浪费，同时也充分发展了新能源，缓解能源危机。

Description

一种储能动力电池包的再利用方法
技术领域
本发明属于新能源系统中的动力电池回收再利用领域，涉及一种储能动力电池包的再利用方法。
背景技术
新能源汽车产业系我国国家战略性新兴产业，我国新能源汽车产业已进入快速发展期；据显示，我国新能源汽车销量从2012年开始大幅增长，销量从1.2万辆增长到2017年的78万辆。
新能源汽车销量爆发推动电池用量提升，而根据国标标准要求，当动力电池的可存储电量衰减至原始状态的80％时，新能源电动汽车的续航里程会明显减少，不再满足车用要求，这样动力电池将不可在电动汽车上使用；但对于储能系统来说，这些电池仍具有较大的使用价值。
而目前，容量低于80％的电池从电动汽车上退下后，其回收再利用的理想方式是先梯次利用，到最终的再拆解利用，但，其存在以下问题：
一是，由于动力电池报废数量还较少，导致了电池匹配困难；
二是，动力电池梯次匹配利用技术还不成熟；
三是，电池厂商也不愿承担旧电池流入市场的风险。
因此，目前动力电池报废处理方式仍以拆解回收为主，这样势必会造成巨大的资源浪费，同时也会污染环境，不符合发展新能源技术的初衷。
基于上述原因，如何实现废旧的储能动力电池包的回收再利用仍旧是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种储能动力电池包的再利用方法，用以解决现有技术中的报废的汽车储能动力电池包处理困难的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种储能动力电池包的再利用方法，主要包括以下方案：
方案一：具体包括以下步骤：
1)筛选出废旧的储能动力电池包，其中废旧的储能动力电池包为可存储电量衰减至原始状态的80％以下的储能动力电池包；
2)将储能动力电池包接入充电系统，作为储能单元使用；
3)通过配置的电池管理系统采集储能动力电池包信息，并向充电系统反馈，接收充电系统下发的命令，实现储能动力电池包的充放电。
方案二：在方案一的基础上，所述步骤1)中，还包括对筛选出的储能动力电池包进行充、放电性能测试，获取储能动力电池包的内阻和可用容量，并按照内阻和可用容量对储能动力电池包进行配组。
方案三：在方案一的基础上，所述充电系统为光伏充电系统。
方案四：在方案三的基础上，在白天光照充足时，光伏充电系统对储能动力电池包进行充电；在夜间，储能动力电池包向需要充电的负载放电。
方案五：在方案一的基础上，所述储能动力电池包还能够作为电网的备用电源，在市电断电时自动切入，为用户设备供电。
本发明的有益效果是：本发明通过筛选出废旧的储能动力电池包，为其配置电池管理系统，并将废旧的储能动力电池包接入到充电系统中，利用自然能源对储能动力电池包充电，不仅阶梯性的处理了废弃的储能动力电池包的回收问题，而且在一定程度上利用了清洁能源，节能环保，具有较大的经济价值和使用价值。
附图说明
图1是本发明的储能动力电池包接入充电系统再利用的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
本发明提出的一种储能动力电池包的再利用方法，首先是筛选出废旧的储能动力电池包，并为其配置电池管理系统，其中废旧的储能动力电池包为可存储电量衰减至原始状态的80％以下的储能动力电池包；之后将带电池管理系统的储能动力电池包接入充电系统，作为储能单元使用；通过电池管理系统采集电池信息，并向充电系统反馈，接收充电系统下发的命令，实现储能动力电池包的充放电。
本发明中的充电系统为光伏充电系统。
本发明中的储能动力电池包，在白天光照充足时，光伏充电系统对其进行充电；在夜间，储能动力电池包向需要充电的负载放电，作为储能单元，实现了再利用。
具体地，图1为储能动力电池包接入充电系统再利用的原理框图，由图可知，光伏充电系统包括充电桩、后台管理系统、光伏电池阵列；其中带电池管理系统的储能动力电池包接入该光伏充电系统，储能动力电池包通过DC/DC变换器与光伏电池阵列连接，还通过DC/AC逆变器与充电桩连接；光伏电池阵列连接有光伏电池管理系统，后台管理系统通过CAN总线与充电桩、储能动力电池包的电池管理系统、光伏电池管理系统通信连接，充电桩通过PCC开关与电网连接。
其中，后台管理系统通过电池管理系统实时采集储能动力电池包的电池信息，在储能动力电池包电量不足时，通过控制光伏电池阵列为储能动力电池包充电；在储能动力电池包电量充足时，通过DC/AC逆变器经充电桩对电动汽车进行充电。
作为其他实施方式，本发明还包括对筛选出的储能动力电池包进行充、放电性能测试，获取储能动力电池包的内阻和可用容量，并按照内阻和可用容量对储能动力电池包进行配组；能够更方便地对储能动力电池包分类，并统一管理，提高电池包的寿命。其中的配组方法采用的是现有技术，此处不再赘述。
另外，本发明中配置的电池管理系统能够采集储能动力电池包的电池信息，能够根据相关的SOC等数据控制调整对电池组进行充电时的控制参数，例如充电电流、充电时间等。
本发明中的基于储能动力电池包的充电系统的充电控制策略为：将所有回收的储能动力电池包、充电桩、光伏电池阵列接入到后台管理系统，通过后台管理系统能够自动判断所有储能动力电池包的状态，根据储能动力电池包的电池状态，通过光伏电池阵列对储能动力电池包充电或者通过储能动力电池包向电动汽车充电。
同时，本发明中的储能动力电池包还能够作为电网的备用电源，当后台管理系统检测到市电断电时，自动切掉所有充电设备，对小区中的必要供电设备供电。
本发明中的上述技术方案的设计方法，简单实用，只需要将废弃的储能动力电池包接入到充电系统进行统一管理，白天利用自然能源给储能动力电池包充电，晚上通过储能动力电池包放电对电动汽车充电，即充分利用了自然资源，也减少了直接处理动力电池造成的资源浪费，在实际应用中具有非常重要的意义。
本发明中的储能动力电池包可以是锂动力电池包，也可以是铅酸电池包、磷酸铁锂电池包等。
下面以某小区为例，对锂动力电池包的再利用进行具体的介绍。
在小区的闲置楼顶全部铺设光伏电池阵列，假定通过计算得出正常状态下，这些光伏电池阵列可以满足100个50kWh的锂动力电池包充满电，因此筛选回收的锂动力电池包100个，并设置充电车位100个；在光照充足时，后台管理系统自动检测锂动力电池包所需要补充的电能，光伏电池阵列通过DC/DC变换器对锂动力电池包进行充电，当对应的锂动力电池包充满电后，系统自动切断输出，并检测相邻的锂动力电池包是否需要充电，然后根据需要跨接中间的接触器，对旁边的锂动力电池包充电，以加快充电速度。
夜晚时，当后台管理系统检测有车主需要充电时，自动将其对应车位的锂动力电池包打开，断开对应的充电桩的市电供电，然后锂动力电池包通过DC/AC逆变器经充电桩输出到需要充电的电动汽车上；当检测到该锂动力电池包的电量不足时，后台管理系统打开与当前锂动力电池包相邻电量较多的锂动力电池包之间的环路接触器，对该车辆继续充电，即在条件允许情况下，优先使用电量较多的锂动力电池包的电对电动汽车充电。
当检测到正在充电的充电桩对应的锂动力电池包剩余电量不足，且相邻的锂动力电池包亦不能提供多余电量的情况下，也即是当电动汽车对充电流量需求比较大，且锂动力电池包储存的电量不足时，后台管理系统通过控制PCC开关闭合，将充电桩的电源自动切换到市电，利用市电对电动汽车充电。
本发明中的基于储能动力电池包的光伏充电系统，在检测到用户电网断电时，系统根据当前储能动力电池包的状态，优先自动切断储能动力电池包中电量较多的部分的充电回路，打开逆变装置，切断与电网连接的开关，对小区的重要供电设备供电，保证正常生活秩序的进行。
本发明中的后台管理系统能够自动根据未来天气数据和电池信息来分析所需要充电的储能动力电池包的数量，以便控制储能动力电池包在光照充足的天气获得更多的清洁能源。
本发明提供的处理废旧的储能动力电池包的方法，仅仅通过一定的管理系统，将废弃的储能动力电池包和充电系统组合，即阶梯性的处理了储能动力电池包的回收问题，同时又减少了土地资源的浪费，又在一定的程度上利用了清洁能源，节能环保，具有较大的经济价值和使用价值。
上述内容结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多变形，这些均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种储能动力电池包的再利用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)筛选出废旧的储能动力电池包，其中废旧的储能动力电池包为可存储电量衰减至原始状态的80％以下的储能动力电池包；
2)将储能动力电池包接入充电系统，作为储能单元使用；
3)通过配置的电池管理系统采集储能动力电池包信息，并向充电系统反馈，接收充电系统下发的命令，实现储能动力电池包的充放电。
2.根据权利要求1所述的一种储能动力电池包的再利用方法，其特征在于，所述步骤1)中，还包括对筛选出的储能动力电池包进行充、放电性能测试，获取储能动力电池包的内阻和可用容量，并按照内阻和可用容量对储能动力电池包进行配组。
3.根据权利要求1所述的一种储能动力电池包的再利用方法，其特征在于，所述充电系统为光伏充电系统。
4.根据权利要求3所述的一种储能动力电池包的再利用方法，其特征在于，在白天光照充足时，光伏充电系统对储能动力电池包进行充电；在夜间，储能动力电池包向需要充电的负载放电。
5.根据权利要求1所述的一种储能动力电池包的再利用方法，其特征在于，所述储能动力电池包还能够作为电网的备用电源，在市电断电时自动切入，为用户设备供电。
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