CN111308380A - 梯次电池再退役检测方法、装置及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种梯次电池再退役检测方法、装置及计算机设备。上述梯次电池再退役检测方法，包括获取待测梯次电池的容量值和待测梯次电池的直流内阻值。分别判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准。当所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值均符合继续服役标准时，所述待测电池继续服役。本申请根据电池的实际使用情况，按照自定的测试标准，制定了电池的再退役测试流程。它实行周期短，可重复性高，能够极大的降低现有检测方法的成本并且提高效率，此快速检测方法填补了梯次利用再退役领域的空白。
Description
技术领域
本申请涉及新能源储能锂电池梯次利用领域，特别是涉及一种梯次电池再退役检测方法、装置及计算机设备。
背景技术
随着新能源汽车产业迅猛发展，动力电池在新能源汽车中的应用越来越广泛，导致我们对动力电池的需求也急剧上升。尽管动力电池技术已取得重大突破，但是电池的采购成本依然居高不下；如何保证电池的供应，降低其采购成本已成为这一行业必须解决的问题。
考虑到当电池容量低于80％时，因其性能不足以达到动力电池的要求而面临退役。电力储能梯次利用是一种退役电池再利用的方式，即将这些退役电池重新测试、筛选、重组，应用到要求比较宽松的电力储能领域中。我国正积极开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点，这些电池的梯次利用能够很好的解决这上述问题，在提高电池的使用效率的同时，通过回收降低新电池制造成本。由于梯次利用电池使用量大，使用一定年限后，继续使用潜在风险偏大、运行成本增高，而电力储能用梯次利用再退役研究还未深入开展，为了实现储能电站的安全运营，急需提出一种储能用梯次电池再退役快速检测方法，以便确定电池是否满足再退役条件。
发明内容
基于此，本申请提供一种梯次电池再退役检测方法、装置及计算机设备，以便确定电池是否满足再退役条件。
一种梯次电池再退役检测方法，包括：
获取待测梯次电池的容量值和待测梯次电池的直流内阻值；
分别判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准；
当所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值均符合继续服役标准时，所述待测电池继续服役。
在其中一个实施例中，所述获取待测梯次电池的容量值的步骤包括：
以第一预设倍率对所述待测电池恒流充电至截止电压；
对所述待测梯次电池恒压充电至电流降至第一预设值；
以第二预设倍率对所述待测梯次电池恒流放电至截止电压，记录所述待测梯次电池的容量值。
在其中一个实施例中，所述获取待测梯次电池的直流内阻值的步骤包括：
以第一预设倍率对所述待测电池恒流充电至截止电压；
对所述待测梯次电池恒压充电至电流降至第一预设值，搁置第一预设时间后，记录所述待测梯次电池的第一电压值；
以第三预设倍率对所述待测梯次电池恒流放电第二预设时间后，以第四预设倍率对所述待测梯次电池恒流放电第三预设时间后，记录所述待测梯次电池的第二电压值；
根据所述第一电压值、所述第二电压值以及所述第四预设倍率，计算所述待测梯次电池的直流内阻值。
在其中一个实施例中，所述分别判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准的步骤包括：
判断所述待测梯次电池的容量值是否大于预设退役容量值，并判断所述待测梯次电池的直流内阻值是否小于预设退役电阻值。
在其中一个实施例中，所述当所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值均符合继续服役标准时，所述待测电池继续服役的步骤包括：
当所述待测梯次电池的容量值大于所述预设退役容量值，并且所述待测梯次电池的直流内阻值小于所述预设退役电阻值时，所述待测电池继续服役。
在其中一个实施例中，还包括：
当所述待测梯次电池的容量值小于或者等于所述预设退役容量值，或者所述待测梯次电池的直流内阻值大于或者等于所述预设退役电阻值时，所述待测电池退役。
在其中一个实施例中，所述获取待测梯次电池的容量值的步骤之前包括：
检查所述待测梯次电池的接线是否正常，并且检查所述待测梯次电池的外观是否符合外观标准；
当所述待测梯次电池的接线正常，并且所述待测梯次电池的外观符合外观标准时，进行所述获取待测梯次电池的容量值和待测梯次电池的直流内阻值的步骤。
一种梯次电池再退役检测装置，包括：
容量获取单元，与待测梯次电池连接，用于获取所述待测梯次电池的容量值；
直流内阻获取单元，与所述待测梯次电池连接，用于获取所述待测梯次电池的直流内阻值；以及
处理器，与所述容量获取单元和所述直流内阻获取单元分别连接，用于判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准。
在其中一个实施例中，还包括：
外观检测单元，与所述容量获取单元和所述直流内阻获取单元分别连接，用于检查所述待测梯次电池的接线是否正常，并且检查所述待测梯次电池的外观是否符合外观标准，并将检查结果发送至所述容量获取单元和所述直流内阻获取单元。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中任一项所述梯次电池再退役检测方法的步骤。
上述梯次电池再退役检测方法，包括获取待测梯次电池的容量值和待测梯次电池的直流内阻值。分别判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准。当所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值均符合继续服役标准时，所述待测电池继续服役。本申请根据电池的实际使用情况，按照自定的测试标准，制定了电池的再退役测试流程。它实行周期短，可重复性高，能够极大的降低现有检测方法的成本并且提高效率，此快速检测方法填补了梯次利用再退役领域的空白。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例提供的梯次电池再退役检测方法流程图；
图2为本申请一个实施例提供的梯次电池再退役检测方法流程图；
图3为本申请一个实施例提供的不同容量电池的直流内阻图；
图4为本申请一个实施例提供的电池模组内单体放电容量图；
图5为本申请一个实施例提供的电池模组内单体直流内阻图；
图6为本申请一个实施例提供的梯次电池再退役检测装置连接图。
主要元件附图标号说明
容量获取单元110 直流内阻获取单元120
处理器130 外观检测单元140
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1，本申请一个实施例提供一种梯次电池再退役检测方法。所述梯次电池再退役检测方法包括：
S10，获取待测梯次电池的容量值和待测梯次电池的直流内阻值。
步骤S10中，所述待测梯次电池可以为退役电池经过测试、筛选、重组后再利用的电池。所述待测梯次电池的型号不做具体限定。示例性地，所述待测梯次电池可以为锂电池。获取所述待测梯次电池的容量值的方法不做限定。示例性地，获取所述待测梯次电池的容量值的方法可以为对所述待测梯次电池进行充电至上限截止电压，再对其进行放电并放电至下限截止电压。获取所述待测梯次电池的直流内阻值的方法不做限定。示例性地，获取所述待测梯次电池的直流内阻值的方法可以为通过充放电获取直流内阻。具体测试流程可以参见图2。
S20，分别判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准。
步骤S20中，所述继续服役标准可以根据电池的类型、型号或者其他参数进行调整。例如，所述待测梯次电池的容量值大于标称容量的45％时，可以认定所述待测梯次电池的容量值符合继续服役标准。所述待测梯次电池的直流内阻值大于出厂值1.6倍时，可以认定所述待测梯次电池的直流内阻值符合继续服役标准。
S30，当所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值均符合继续服役标准时，所述待测电池继续服役。
步骤S30中，经研究发现电池的直流内阻影响电池的使用效率及安全运行，因此，本申请通过同时检测容量和直流内阻，避免出现容量检测结果是合格的，但是因直流内阻过大导致继续使用潜在风险偏大、运行成本增高的情况发生，确保检测的准确性。
本实施例中，包括获取待测梯次电池的容量值和待测梯次电池的直流内阻值。分别判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准。当所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值均符合继续服役标准时，所述待测电池继续服役。本申请根据电池的实际使用情况，按照自定的测试标准，制定了电池的再退役测试流程。它实行周期短，可重复性高，测试准确度高，操作简单快捷，能够极大的降低现有检测方法的成本并且提高效率，此快速检测方法填补了梯次利用再退役领域的空白。
在其中一个实施例中，所述获取待测梯次电池的容量值的步骤包括：
以第一预设倍率对所述待测电池恒流充电至截止电压。对所述待测梯次电池恒压充电至电流降至第一预设值。以第二预设倍率对所述待测梯次电池恒流放电至截止电压，记录所述待测梯次电池的容量值。
本实施例中，所述第一预设倍率、所述第二预设倍率以及所述第一预设值可以依实验条件任意设定。示例性地，以0.2C的倍率充电至截至电压，然后恒压充电至电流降到0.05C；最后再以0.2C的倍率恒流放电至截止电压，得到电池的放电容量。
在其中一个实施例中，所述获取待测梯次电池的直流内阻值的步骤包括：
以第一预设倍率对所述待测电池恒流充电至截止电压。对所述待测梯次电池恒压充电至电流降至第一预设值，搁置第一预设时间后，记录所述待测梯次电池的第一电压值。以第三预设倍率对所述待测梯次电池恒流放电第二预设时间后，以第四预设倍率对所述待测梯次电池恒流放电第三预设时间后，记录所述待测梯次电池的第二电压值。根据所述第一电压值、所述第二电压值以及所述第四预设倍率，计算所述待测梯次电池的直流内阻值。
本实施例中，所述第一预设倍率、所述第三预设倍率、所述第四预设倍率、所述第一预设值、所述第一预设时间、所述第二预设时间以及所述第三预设时间可以依实验条件任意设定。示例性地，以0.2C的倍率充电至截至电压，然后恒压充电至电流降到0.05C；然后搁置不低于30min或企业规定的搁置的时间(不高于60min)，记录电压V1；以1C倍率恒流放电0.5h，从而调整SOC至试验目标值50％。以企业规定的最大电流Imax放电5s，采集点的电压V2，计算直流内阻DCIR：DCIR＝(V1-V2)/Imax。
在其中一个实施例中，所述分别判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准的步骤包括：
判断所述待测梯次电池的容量值是否大于预设退役容量值，并判断所述待测梯次电池的直流内阻值是否小于预设退役电阻值。当所述待测梯次电池的容量值大于所述预设退役容量值，并且所述待测梯次电池的直流内阻值小于所述预设退役电阻值时，所述待测电池继续服役。当所述待测梯次电池的容量值小于或者等于所述预设退役容量值，或者所述待测梯次电池的直流内阻值大于或者等于所述预设退役电阻值时，所述待测电池退役。
示例性地，根据的电池具体使用情况，发现在容量低于标称容量的45％后，已无法保证电力储能设备的有效运营，事故风险显著增加。故当放电容量低于标称容量的45％时，判定电池达到再退役条件。一般来说，当容量降低到电池出厂值的50％时，直流内阻提升到出厂规格的1.6倍，如图3所示。由于直流内阻的提升会增加电池的安全隐患，所以单凭容量不能完全筛选出应再退役的电池。这里限定电池直流内阻应小于出厂规格的1.6倍，否则判定该电池可以再退役。
示例性地，请参见图4，模组内10只电池容量均值5.94Ah，容量极差1.7Ah，模组内容量差异28％，该模组新电池标称容量12.5Ah，该梯次利用电池剩余容量为初始标称容量的48％，高于判定条件45％，因此判定其未达到再退役状态。请继续参见图5，模组内10只电池DCIR均值35.8mΩ，极差12.0mΩ，模组内DCIR差异34％，该电池出厂DCIR为22mΩ，该梯次利用电池DCIR均值为初始值的1.6倍。模组内单体的直流内阻值应小于其出厂规格的1.6倍，而实测直流内阻值为出厂值1.6倍，因此判定其达到再退役状态。
本实施例中，本申请根据电池的实际使用情况，按照自定的测试标准，制定了电池的再退役测试流程。它实行周期短，可重复性高，测试准确度高，操作简单快捷，能够极大的降低现有检测方法的成本并且提高效率，此快速检测方法填补了梯次利用再退役领域的空白。
在其中一个实施例中，所述获取待测梯次电池的容量值的步骤之前包括：
检查所述待测梯次电池的接线是否正常，并且检查所述待测梯次电池的外观是否符合外观标准。当所述待测梯次电池的接线正常，并且所述待测梯次电池的外观符合外观标准时，进行所述获取待测梯次电池的容量值和待测梯次电池的直流内阻值的步骤。当所述待测梯次电池的接线非正常，或者所述待测梯次电池的外观不符合外观标准时，对所述待测梯次电池进行检修，以确保电池使用安全。
请参见图6，本申请一个实施例提供一种梯次电池再退役检测装置。所述梯次电池再退役检测装置包括容量获取单元110、直流内阻获取单元120以及处理器130。
所述容量获取单元110与待测梯次电池连接，用于获取所述待测梯次电池的容量值。所述直流内阻获取单元120与所述待测梯次电池连接，用于获取所述待测梯次电池的直流内阻值。所述理器130与所述容量获取单元110和所述直流内阻获取单元120分别连接，用于判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准。
可以理解，所述容量获取单元110的结构不做具体限定，只要可以检测所述待测梯次电池的容量值即可。示例性地，所述容量获取单元110为对所述待测梯次电池进行充电至上限截止电压，再对其进行放电并放电至下限截止电压，进而检测所述待测梯次电池的容量值。
可以理解，所述直流内阻获取单元120的结构不做具体限定，只要可以检测所述待测梯次电池的流内阻值即可。示例性地，所述直流内阻获取单元120通过对所述待测梯次电池充放电获取直流内阻。
可以理解，所述处理器130的结构不做具体限定，只要可以判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准即可。所述处理器130可以为单片机、微处理器等。
本实施例中，所述梯次电池再退役检测装置根据电池的实际使用情况，按照自定的测试标准，制定了电池的再退役测试流程。它实行周期短，可重复性高，测试准确度高，操作简单快捷，能够极大的降低现有检测方法的成本并且提高效率，此快速检测方法填补了梯次利用再退役领域的空白。
在其中一个实施例中，所述梯次电池再退役检测装置还包括外观检测单元140。
所述外观检测单元140与所述容量获取单元110和所述直流内阻获取单元120分别连接，用于检查所述待测梯次电池的接线是否正常，并且检查所述待测梯次电池的外观是否符合外观标准，并将检查结果发送至所述容量获取单元110和所述直流内阻获取单元120。
可以理解，所述外观检测单元140的结构不做具体限定，只要可以检测所述待测梯次电池的接线是否正常，并且检查所述待测梯次电池的外观是否符合外观标准即可。当所述待测梯次电池的接线正常，并且所述待测梯次电池的外观符合外观标准时，所述外观检测单元140向所述容量获取单元110和所述直流内阻获取单元120发送工作信号，以进行所述获取待测梯次电池的容量值和待测梯次电池的直流内阻值的工作。当所述待测梯次电池的接线非正常，或者所述待测梯次电池的外观不符合外观标准时，所述外观检测单元140向远程工作人员发送警报信号，以通知远程工作人员对所述待测梯次电池进行检修，进而确保电池使用安全。
可选的，所述外观检测单元140可以直接与所述处理器130电连接，当所述待测梯次电池的接线正常，并且所述待测梯次电池的外观符合外观标准时，所述外观检测单元140向所述处理器130发送工作信号，所述处理器130控制所述容量获取单元110和所述直流内阻获取单元120开始工作。
本申请提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中任一项所述梯次电池再退役检测方法的步骤。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种梯次电池再退役检测方法，其特征在于，包括：
获取待测梯次电池的容量值和待测梯次电池的直流内阻值；
分别判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准；
当所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值均符合继续服役标准时，所述待测电池继续服役。
2.根据权利要求1所述的梯次电池再退役检测方法，其特征在于，所述获取待测梯次电池的容量值的步骤包括：
以第一预设倍率对所述待测电池恒流充电至截止电压；
对所述待测梯次电池恒压充电至电流降至第一预设值；
以第二预设倍率对所述待测梯次电池恒流放电至截止电压，记录所述待测梯次电池的容量值。
3.根据权利要求2所述的梯次电池再退役检测方法，其特征在于，所述获取待测梯次电池的直流内阻值的步骤包括：
以第一预设倍率对所述待测电池恒流充电至截止电压；
对所述待测梯次电池恒压充电至电流降至第一预设值，搁置第一预设时间后，记录所述待测梯次电池的第一电压值；
以第三预设倍率对所述待测梯次电池恒流放电第二预设时间后，以第四预设倍率对所述待测梯次电池恒流放电第三预设时间后，记录所述待测梯次电池的第二电压值；
根据所述第一电压值、所述第二电压值以及所述第四预设倍率，计算所述待测梯次电池的直流内阻值。
4.根据权利要求3所述的梯次电池再退役检测方法，其特征在于，所述分别判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准的步骤包括：
判断所述待测梯次电池的容量值是否大于预设退役容量值，并判断所述待测梯次电池的直流内阻值是否小于预设退役电阻值。
5.根据权利要求4所述的梯次电池再退役检测方法，其特征在于，所述当所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值均符合继续服役标准时，所述待测电池继续服役的步骤包括：
当所述待测梯次电池的容量值大于所述预设退役容量值，并且所述待测梯次电池的直流内阻值小于所述预设退役电阻值时，所述待测电池继续服役。
6.根据权利要求5所述的梯次电池再退役检测方法，其特征在于，还包括：
当所述待测梯次电池的容量值小于或者等于所述预设退役容量值，或者所述待测梯次电池的直流内阻值大于或者等于所述预设退役电阻值时，所述待测电池退役。
7.根据权利要求1所述的梯次电池再退役检测方法，其特征在于，所述获取待测梯次电池的容量值的步骤之前包括：
检查所述待测梯次电池的接线是否正常，并且检查所述待测梯次电池的外观是否符合外观标准；
当所述待测梯次电池的接线正常，并且所述待测梯次电池的外观符合外观标准时，进行所述获取待测梯次电池的容量值和待测梯次电池的直流内阻值的步骤。
8.一种梯次电池再退役检测装置，其特征在于，包括：
容量获取单元(110)，与待测梯次电池连接，用于获取所述待测梯次电池的容量值；
直流内阻获取单元(120)，与所述待测梯次电池连接，用于获取所述待测梯次电池的直流内阻值；以及
处理器(130)，与所述容量获取单元(110)和所述直流内阻获取单元(120)分别连接，用于判断所述待测梯次电池的容量值和所述待测梯次电池的直流内阻值是否符合继续服役标准。
9.根据权利要求8所述的梯次电池再退役检测装置，其特征在于，还包括：
外观检测单元(140)，与所述容量获取单元(110)和所述直流内阻获取单元(120)分别连接，用于检查所述待测梯次电池的接线是否正常，并且检查所述待测梯次电池的外观是否符合外观标准，并将检查结果发送至所述容量获取单元(110)和所述直流内阻获取单元(120)。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述梯次电池再退役检测方法的步骤。
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