CN111816938B - 一种退役电池梯次利用方法 - Google Patents
一种退役电池梯次利用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111816938B CN111816938B CN202010641868.5A CN202010641868A CN111816938B CN 111816938 B CN111816938 B CN 111816938B CN 202010641868 A CN202010641868 A CN 202010641868A CN 111816938 B CN111816938 B CN 111816938B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- less
- equal
- retired
- percent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/344—Sorting according to other particular properties according to electric or electromagnetic properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
- H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种退役电池梯次利用方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、退役电池的分选；步骤S2、单体退役电池的重新重组；步骤S3、基于多簇电池系统并联的柔性成组储能系统的构建。本发明还公开了所述退役电池梯次利用方法在新能源汽车退役电池回收再利用上的应用。本发明公开的退役电池梯次利用方法能快捷、安全、高效地将退役电池进行梯次利用，再利用成本低，可以根据当前梯次簇电池自身容量，自动调整输出能量至PCS以及充电机，可多元化兼容各种梯次电池簇并联大功率输出，消除不同梯次电池簇差异性并联之间产生的环流问题，很好地规避梯次电池的不一致性，使整个系统最优的稳定运行，降低使用安全风险。
Description
技术领域
本发明属于退役电池回收利用技术领域，具体涉及一种退役电池梯次利用方法。
背景技术
近年来，随着科技的进步及人们对环境问题认识上的深入，清洁环保新能源汽车产业蓬勃发展，促使市面上新能源汽车产量迅猛增长。动力电池作为新能源汽车的核心部件，在其容量下降到一定程度后为保证新能源汽车的续航里程和行驶安全性，对于容量下降不能满足新能源汽车行驶要求的动力电池必须进行更换，这些被更下来的动力电池被称之为退役电池。随着政策的支持，作为常见的新能源汽车的电动汽车还会继续呈现爆发式增长，可以预测未来退役电池也将日益增加。退役电池若直接报废，不仅会造成很大资源浪费，还会对环境产生很大的危害，如果将退役电池经分选后梯次利用到储能系统，不仅能减少资源的浪费和环境污染，而且还能产生一定的经济价值，实现双赢。
目前，退役电池梯次利用的方法主要包括将电池包拆解成单体电池，进行二次成组使用，和直接将整个电池包用于微网储能系统。将电池包拆解成单体电池，进行二次成组使用的方法能够实现对每支单体电池的状态评估，二次使用时可靠性高，但二次使用前需要进行测试、分选、配组，这种方法过程复杂、耗时、成本高、拆解方案可行性较差。直接将整个电池包用于微网储能系统的方法二次使用成本较低，但会存在有部分电池衰减较为严重，导致整个电池包的使用寿命很短；甚至，由于退役电池的电压等级、剩余容量以及材料类型的不同，退役电池不能像新电池一样直接用于储能系统，根本不能进行大规模的串并联使用。
申请号为201910762678.6的中国发明专利提供了一种退役电池梯次利用方法，包括退役电池分选、退役电池分组和退役电池组成储能系统。该发明还提供退役电池梯次利用系统，包括储能系统和用于控制所述储能系统进行充放电的能量管理单元，储能系统由若干工作电压为570～832 .2V电池簇构成，所述电池簇包括并联的若干电池组；所述电池组包括串联的退役电池、PCS和监控单元。该发明通过组串分布式架构来解决退役电池的一致性问题，这种方式在流程上简化许多，不仅可以将储能电池细化管理，还可最大化的保证电池的一致性。而且能够保证整套系统的长期稳定运行，客观上也增加了梯次利用储能系统的安全性和使用寿命；同时，该发明降低了梯次利用的成本，使用推广应用。然而，该退役电池梯次利用方法不能根据当前梯次簇电池自身容量，自动调整输出能量至PCS以及充电机，无法多元化兼容各种梯次电池簇并联大功率输出，仍然存在不同梯次电池簇差异性并联之间产生的环流问题。
因此，开发一种退役电池梯次利用成本低、效率高，能有效规避梯次电池的不一致性，使得梯次利用储能系统安全稳定运行的退役电池梯次利用方法符合市场需求，具有较高的市场价值和应用前景，对促进退役电池的回收再利用领域的发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种退役电池梯次利用方法，该方法能快捷、安全、高效地将退役电池进行梯次利用，再利用成本低，可以根据当前梯次簇电池自身容量，自动调整输出能量至PCS以及充电机，可多元化兼容各种梯次电池簇并联大功率输出，消除不同梯次电池簇差异性并联之间产生的环流问题，很好地规避梯次电池的不一致性，使整个系统最优的稳定运行，降低使用安全风险。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种退役电池梯次利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、退役电池的分选：基于电池的历史数据，对电池包的健康状态参数SOH进行初步评估；然后对经过初步评估的单体退役电池进行外特性指标进行分选，判断退役电池是否可进行梯次利用，不能梯次利用的作剔除处理；
步骤S2、单体退役电池的重新重组：对经过步骤S1分选合格的退役电池按照事先设定的分级标准进行分级，然后将分级后的退役电池按配组要求，重新重组，待梯次利用；
步骤S3、基于多簇电池系统并联的柔性成组储能系统的构建：将经过步骤S2重组的同一组的退役电池组与PCS、BMS电池管理单元串联形成基本储能单元；将所述基本储能单元并联形成单簇梯次电池簇，然后将DC/DC电源直流变换器接入，将单簇梯次电池簇通过DC/DC直流变换器输出并联接入到直流母线输出到PCS以及充电机，DC/DC直流变换器可以根据输出端电压调整自身输出的匹配电压，DC/DC直流变换器可以根据不同的退役电池采用不同的充放电控制策略，根据当前梯次簇电池自身容量，自动调整输出能量至PCS以及充电机，形成储能系统；最后将所述储能系统与后台管理模块连接。
优选的，步骤S1中所述退役电池的分选，具体为：
（1）外观的分选：依据确定的外观标准进行分选，判断并确定进入历史信息分选环节；
（2）历史数据的分选：依据确定的历史数据标准进行分选，判断并确定进入健康状态分选环节；
（3）健康状态的分选：对退役电池进行容量检测，计算其健康状态参数，依据确定的健康状态参数标准，判断并确定进入外特性指标分选环节；
（4）外特性指标的分选：依据确定的外特性指标的分选标准进行分选，判断并确定进入梯次利用环节。
优选的，所述外观标准为：壳体无漏液、无气胀、无破损、无裂纹、无变形和无腐蚀；极耳无破损、无污渍、无腐蚀、无明显氧化痕迹、干燥和标志清晰正确；安全阀无破损和无腐蚀。
优选的，所述历史数据标准为：电池使用年限≤5年；电池生产批次间隔≤15天；为同一生产厂家所生产，相同的电池类型且采用相同的电极体系；无过充记录、无过放记录、过热状态下无充放电记录且可读取历史运行数据。
优选的，所述健康状态参数标准为：SOH≥75%。
优选的，所述外特性指标的分选标准为：常温4h放电容量≥标称容量的60%，且同一组退役电池中3h最大放电容量与最小容量间的差值≤标称容量的2%；自放电率≤5％；电池k值(ΔOCV/ΔT)≤0.1mV/h；充电截止时的最大静态压差△Vc≤30mV、放电截止时的最大静态压差△Vd≤260mV、放电结束时最高温度Th≤35℃、最大温差△T≤6℃；交流内阻≤单体电池初始交流内阻的1.5倍，且直流内阻≤单体电池初始直流内阻的1.8倍。
优选的，步骤S2中的分级标准为：若SOH≥85％、自放电率≤2％、充电截止时的最大静态压差△Vc≤10mV、放电截止时的最大静态压差△Vd≤150mV，则退役电池为A组；若80％≤SOH＜85％、2%＜自放电率≤3％、充电截止时的最大静态压差10mV＜△Vc≤20mV、放电截止时的最大静态压差150mV＜△Vd≤210mV，则退役电池为B组；若75％≤SOH＜80％、3%＜自放电率≤4％、充电截止时的最大静态压差20mV＜△Vc≤25mV、放电截止时的最大静态压差210mV＜△Vd≤250mV，则退役电池为C组；若75％≤SOH＜80％、4%＜自放电率≤5％、充电截止时的最大静态压差25mV＜△Vc≤30mV、放电截止时的最大静态压差210mV＜△Vd≤260mV，则退役电池为C组。
优选的，步骤S3中所述基本储能单元的数量为1-50个。
优选的，步骤S3中所述单簇梯次电池簇的数量为5-25个。
优选的，步骤S3中所述单簇梯次电池簇的工作电压为600-850V。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述退役电池梯次利用方法在新能源汽车退役电池回收再利用上的应用。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供的一种退役电池梯次利用方法基于多簇电池系统并联的柔性成组储能系统结构，将DC/DC电源直流变换器接入储能系统，单簇梯次电池簇通过DC/DC直流变换器输出并入到直流母线输出到PCS以及充电机，DC/DC直流变换器可以根据输出端电压调整自身输出的匹配电压，DC/DC直流变换器可以根据不同的退役电池采用不同的充放电控制策略，根据当前梯次簇电池自身容量，自动调整输出能量至PCS以及充电机，可多元化兼容各种梯次电池簇并联大功率输出，消除不同梯次电池簇差异性并联之间产生的环流问题，可以很好的规避梯次电池的不一致性，使整个系统最优的稳定运行，降低使用安全风险。具有简单、实用和便于实施的特点，为退役电池进行充分再生利用提供了一种有效的方法和途径。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种退役电池梯次利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、退役电池的分选：基于电池的历史数据，对电池包的健康状态参数SOH进行初步评估；然后对经过初步评估的单体退役电池进行外特性指标进行分选，判断退役电池是否可进行梯次利用，不能梯次利用的作剔除处理；
步骤S2、单体退役电池的重新重组：对经过步骤S1分选合格的退役电池按照事先设定的分级标准进行分级，然后将分级后的退役电池按配组要求，重新重组，待梯次利用；
步骤S3、基于多簇电池系统并联的柔性成组储能系统的构建：将经过步骤S2重组的同一组的退役电池组与PCS、BMS电池管理单元串联形成基本储能单元；将所述基本储能单元并联形成单簇梯次电池簇，然后将DC/DC电源直流变换器接入，将单簇梯次电池簇通过DC/DC直流变换器输出并联接入到直流母线输出到PCS以及充电机，DC/DC直流变换器可以根据输出端电压调整自身输出的匹配电压，DC/DC直流变换器可以根据不同的退役电池采用不同的充放电控制策略，根据当前梯次簇电池自身容量，自动调整输出能量至PCS以及充电机，形成储能系统；最后将所述储能系统与后台管理模块连接。
优选的，步骤S1中所述退役电池的分选，具体为：
（1）外观的分选：依据确定的外观标准进行分选，判断并确定进入历史信息分选环节；
（2）历史数据的分选：依据确定的历史数据标准进行分选，判断并确定进入健康状态分选环节；
（3）健康状态的分选：对退役电池进行容量检测，计算其健康状态参数，依据确定的健康状态参数标准，判断并确定进入外特性指标分选环节；
（4）外特性指标的分选：依据确定的外特性指标的分选标准进行分选，判断并确定进入梯次利用环节。
优选的，所述外观标准为：壳体无漏液、无气胀、无破损、无裂纹、无变形和无腐蚀；极耳无破损、无污渍、无腐蚀、无明显氧化痕迹、干燥和标志清晰正确；安全阀无破损和无腐蚀。
优选的，所述历史数据标准为：电池使用年限≤5年；电池生产批次间隔≤15天；为同一生产厂家所生产，相同的电池类型且采用相同的电极体系；无过充记录、无过放记录、过热状态下无充放电记录且可读取历史运行数据。
优选的，所述健康状态参数标准为：SOH≥75%。
优选的，所述外特性指标的分选标准为：常温4h放电容量≥标称容量的60%，且同一组退役电池中3h最大放电容量与最小容量间的差值≤标称容量的2%；自放电率≤5％；电池k值(ΔOCV/ΔT)≤0.1mV/h；充电截止时的最大静态压差△Vc≤30mV、放电截止时的最大静态压差△Vd≤260mV、放电结束时最高温度Th≤35℃、最大温差△T≤6℃；交流内阻≤单体电池初始交流内阻的1.5倍，且直流内阻≤单体电池初始直流内阻的1.8倍。
优选的，步骤S2中的分级标准为：若SOH≥85％、自放电率≤2％、充电截止时的最大静态压差△Vc≤10mV、放电截止时的最大静态压差△Vd≤150mV，则退役电池为A组；若80％≤SOH＜85％、2%＜自放电率≤3％、充电截止时的最大静态压差10mV＜△Vc≤20mV、放电截止时的最大静态压差150mV＜△Vd≤210mV，则退役电池为B组；若75％≤SOH＜80％、3%＜自放电率≤4％、充电截止时的最大静态压差20mV＜△Vc≤25mV、放电截止时的最大静态压差210mV＜△Vd≤250mV，则退役电池为C组；若75％≤SOH＜80％、4%＜自放电率≤5％、充电截止时的最大静态压差25mV＜△Vc≤30mV、放电截止时的最大静态压差210mV＜△Vd≤260mV，则退役电池为C组。
优选的，步骤S3中所述基本储能单元的数量为1-50个。
优选的，步骤S3中所述单簇梯次电池簇的数量为5-25个。
优选的，步骤S3中所述单簇梯次电池簇的工作电压为600-850V。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述退役电池梯次利用方法在新能源汽车退役电池回收再利用上的应用。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供的一种退役电池梯次利用方法基于多簇电池系统并联的柔性成组储能系统结构，将DC/DC电源直流变换器接入储能系统，单簇梯次电池簇通过DC/DC直流变换器输出并入到直流母线输出到PCS以及充电机，DC/DC直流变换器可以根据输出端电压调整自身输出的匹配电压，DC/DC直流变换器可以根据不同的退役电池采用不同的充放电控制策略，根据当前梯次簇电池自身容量，自动调整输出能量至PCS以及充电机，可多元化兼容各种梯次电池簇并联大功率输出，消除不同梯次电池簇差异性并联之间产生的环流问题，可以很好的规避梯次电池的不一致性，使整个系统最优的稳定运行，降低使用安全风险。具有简单、实用和便于实施的特点，为退役电池进行充分再生利用提供了一种有效的方法和途径。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
实施例1提供一种退役电池梯次利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、退役电池的分选：基于电池的历史数据，对电池包的健康状态参数SOH进行初步评估；然后对经过初步评估的单体退役电池进行外特性指标进行分选，判断退役电池是否可进行梯次利用，不能梯次利用的作剔除处理；
步骤S2、单体退役电池的重新重组：对经过步骤S1分选合格的退役电池按照事先设定的分级标准进行分级，然后将分级后的退役电池按配组要求，重新重组，待梯次利用；
步骤S3、基于多簇电池系统并联的柔性成组储能系统的构建：将经过步骤S2重组的同一组的退役电池组与PCS、BMS电池管理单元串联形成基本储能单元；将所述基本储能单元并联形成单簇梯次电池簇，然后将DC/DC电源直流变换器接入，将单簇梯次电池簇通过DC/DC直流变换器输出并联接入到直流母线输出到PCS以及充电机，DC/DC直流变换器可以根据输出端电压调整自身输出的匹配电压，DC/DC直流变换器可以根据不同的退役电池采用不同的充放电控制策略，根据当前梯次簇电池自身容量，自动调整输出能量至PCS以及充电机，形成储能系统；最后将所述储能系统与后台管理模块连接。
优选的，步骤S1中所述退役电池的分选，具体为：
（1）外观的分选：依据确定的外观标准进行分选，判断并确定进入历史信息分选环节；
（2）历史数据的分选：依据确定的历史数据标准进行分选，判断并确定进入健康状态分选环节；
（3）健康状态的分选：对退役电池进行容量检测，计算其健康状态参数，依据确定的健康状态参数标准，判断并确定进入外特性指标分选环节；
（4）外特性指标的分选：依据确定的外特性指标的分选标准进行分选，判断并确定进入梯次利用环节。
所述外观标准为：壳体无漏液、无气胀、无破损、无裂纹、无变形和无腐蚀；极耳无破损、无污渍、无腐蚀、无明显氧化痕迹、干燥和标志清晰正确；安全阀无破损和无腐蚀。
所述历史数据标准为：电池使用年限≤5年；电池生产批次间隔≤15天；为同一生产厂家所生产，相同的电池类型且采用相同的电极体系；无过充记录、无过放记录、过热状态下无充放电记录且可读取历史运行数据。
所述健康状态参数标准为：SOH≥75%。
所述外特性指标的分选标准为：常温4h放电容量≥标称容量的60%，且同一组退役电池中3h最大放电容量与最小容量间的差值≤标称容量的2%；自放电率≤5％；电池k值(ΔOCV/ΔT)≤0.1mV/h；充电截止时的最大静态压差△Vc≤30mV、放电截止时的最大静态压差△Vd≤260mV、放电结束时最高温度Th≤35℃、最大温差△T≤6℃；交流内阻≤单体电池初始交流内阻的1.5倍，且直流内阻≤单体电池初始直流内阻的1.8倍。
步骤S2中的分级标准为：若SOH≥85％、自放电率≤2％、充电截止时的最大静态压差△Vc≤10mV、放电截止时的最大静态压差△Vd≤150mV，则退役电池为A组；若80％≤SOH＜85％、2%＜自放电率≤3％、充电截止时的最大静态压差10mV＜△Vc≤20mV、放电截止时的最大静态压差150mV＜△Vd≤210mV，则退役电池为B组；若75％≤SOH＜80％、3%＜自放电率≤4％、充电截止时的最大静态压差20mV＜△Vc≤25mV、放电截止时的最大静态压差210mV＜△Vd≤250mV，则退役电池为C组；若75％≤SOH＜80％、4%＜自放电率≤5％、充电截止时的最大静态压差25mV＜△Vc≤30mV、放电截止时的最大静态压差210mV＜△Vd≤260mV，则退役电池为C组。
步骤S3中所述基本储能单元的数量为30个。
步骤S3中所述单簇梯次电池簇的数量为15个。
步骤S3中所述单簇梯次电池簇的工作电压为600V。
一种所述退役电池梯次利用方法在新能源汽车退役电池回收再利用上的应用。
实施例2
实施例2提供一种退役电池梯次利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S3中所述基本储能单元的数量为10个；所述单簇梯次电池簇的数量为5个；所述单簇梯次电池簇的工作电压为650V。
实施例3
实施例2提供一种退役电池梯次利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S3中所述基本储能单元的数量为20个；所述单簇梯次电池簇的数量为15个；所述单簇梯次电池簇的工作电压为700V。
实施例4
实施例2提供一种退役电池梯次利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S3中所述基本储能单元的数量为40个；所述单簇梯次电池簇的数量为20个；所述单簇梯次电池簇的工作电压为800V。
实施例5
实施例2提供一种退役电池梯次利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S3中所述基本储能单元的数量为50个；所述单簇梯次电池簇的数量为25个；所述单簇梯次电池簇的工作电压为850V。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种退役电池梯次利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、退役电池的分选：基于电池的历史数据，对电池包的健康状态参数SOH进行初步评估；然后对经过初步评估的单体退役电池进行外特性指标进行分选，判断退役电池是否可进行梯次利用，不能梯次利用的作剔除处理；
步骤S2、单体退役电池的重新重组：对经过步骤S1分选合格的退役电池按照事先设定的分级标准进行分级，然后将分级后的退役电池按配组要求，重新重组，待梯次利用；
步骤S3、基于多簇电池系统并联的柔性成组储能系统的构建：将经过步骤S2重组的同一组的退役电池组与PCS、BMS电池管理单元串联形成基本储能单元；将所述基本储能单元并联形成单簇梯次电池簇，然后将DC/DC电源直流变换器接入，将单簇梯次电池簇通过DC/DC直流变换器输出并联接入到直流母线输出到PCS以及充电机，DC/DC直流变换器可以根据输出端电压调整自身输出的匹配电压，DC/DC直流变换器可以根据不同的退役电池采用不同的充放电控制策略，根据当前梯次簇电池自身容量，自动调整输出能量至PCS以及充电机，形成储能系统；最后将所述储能系统与后台管理模块连接；
步骤S1中所述退役电池的分选，具体为：
（1）外观的分选：依据确定的外观标准进行分选，判断并确定进入历史信息分选环节；
（2）历史数据的分选：依据确定的历史数据标准进行分选，判断并确定进入健康状态分选环节；
（3）健康状态的分选：对退役电池进行容量检测，计算其健康状态参数，依据确定的健康状态参数标准，判断并确定进入外特性指标分选环节；
（4）外特性指标的分选：依据确定的外特性指标的分选标准进行分选，判断并确定进入梯次利用环节；
所述外特性指标的分选标准为：常温4h放电容量≥标称容量的60%，且同一组退役电池中3h最大放电容量与最小容量间的差值≤标称容量的2%；自放电率≤5％；电池k值(ΔOCV/ΔT)≤0.1mV/h；充电截止时的最大静态压差△Vc≤30mV、放电截止时的最大静态压差△Vd≤260mV、放电结束时最高温度Th≤35℃、最大温差△T≤6℃；交流内阻≤单体电池初始交流内阻的1.5倍，且直流内阻≤单体电池初始直流内阻的1.8倍；
步骤S2中的分级标准为：若SOH≥85％、自放电率≤2％、充电截止时的最大静态压差△Vc≤10mV、放电截止时的最大静态压差△Vd≤150mV，则退役电池为A组；若80％≤SOH＜85％、2%＜自放电率≤3％、充电截止时的最大静态压差10mV＜△Vc≤20mV、放电截止时的最大静态压差150mV＜△Vd≤210mV，则退役电池为B组；若75％≤SOH＜80％、3%＜自放电率≤4％、充电截止时的最大静态压差20mV＜△Vc≤25mV、放电截止时的最大静态压差210mV＜△Vd≤250mV，则退役电池为C组；若75％≤SOH＜80％、4%＜自放电率≤5％、充电截止时的最大静态压差25mV＜△Vc≤30mV、放电截止时的最大静态压差210mV＜△Vd≤260mV，则退役电池为C组。
2.根据权利要求1所述的一种退役电池梯次利用方法，其特征在于，所述外观标准为：壳体无漏液、无气胀、无破损、无裂纹、无变形和无腐蚀；极耳无破损、无污渍、无腐蚀、无明显氧化痕迹、干燥和标志清晰正确；安全阀无破损和无腐蚀。
3.根据权利要求1所述的一种退役电池梯次利用方法，其特征在于，所述历史数据标准为：电池使用年限≤5年；电池生产批次间隔≤15天；为同一生产厂家所生产，相同的电池类型且采用相同的电极体系；无过充记录、无过放记录、过热状态下无充放电记录且可读取历史运行数据。
4.根据权利要求1所述的一种退役电池梯次利用方法，其特征在于，所述健康状态参数标准为：SOH≥75%。
5.根据权利要求1所述的一种退役电池梯次利用方法，其特征在于，步骤S3中所述基本储能单元的数量为1-50个；所述单簇梯次电池簇的数量为5-25个。
6.根据权利要求1所述的一种退役电池梯次利用方法，其特征在于，步骤S3中所述单簇梯次电池簇的工作电压为600-850V。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的退役电池梯次利用方法在新能源汽车退役电池回收再利用上的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010641868.5A CN111816938B (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种退役电池梯次利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010641868.5A CN111816938B (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种退役电池梯次利用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111816938A CN111816938A (zh) | 2020-10-23 |
| CN111816938B true CN111816938B (zh) | 2022-01-18 |
Family
ID=72842978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010641868.5A Active CN111816938B (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种退役电池梯次利用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111816938B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112687969B (zh) * | 2020-12-23 | 2023-10-20 | 珠海瓦特电力设备有限公司 | 基于储能系统的同期退役协同控制方法、系统及介质 |
| CN113500012A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-10-15 | 同济大学 | 一种基于聚类筛选的车载锂离子动力电池梯次利用方法 |
| CN113369176B (zh) * | 2021-06-13 | 2023-02-28 | 广州菲利斯太阳能科技有限公司 | 一种退役电池再利用的分选方法及系统 |
| CN113369287B (zh) * | 2021-06-13 | 2022-11-04 | 广州菲利斯太阳能科技有限公司 | 一种退役电池模组再利用的分选方法及系统 |
| CN115327391B (zh) * | 2022-10-14 | 2022-12-30 | 深圳市杰成镍钴新能源科技有限公司 | 一种基于梯次利用电池的检测方法及装置 |
| CN117199569B (zh) * | 2023-09-27 | 2024-03-22 | 吉奥环朋科技(扬州)有限公司 | 一种退役电池梯次利用方法 |
| CN117117941B (zh) * | 2023-10-20 | 2024-01-30 | 珠海中力新能源科技有限公司 | 一种储能电厂 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202206168U (zh) * | 2011-09-26 | 2012-04-25 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种锂离子电池储能系统 |
| CN105449735A (zh) * | 2015-09-15 | 2016-03-30 | 许继电源有限公司 | 一种梯次电池组维护装置 |
| CN105743111A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-07-06 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 梯次利用车用动力电池储能系统 |
| CN107799837A (zh) * | 2016-09-07 | 2018-03-13 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池的恢复方法和再利用方法 |
| CN109755973A (zh) * | 2017-11-01 | 2019-05-14 | 北京德意新能电气有限公司 | 一种适用于储能电池的柔性并联装置 |
| CN110048513A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-07-23 | 深圳市科陆电子科技股份有限公司 | 梯次利用车用动力电池储能系统 |
| CN110212561A (zh) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | 中信国安盟固利动力科技有限公司 | 一种集中调度的分布式电池储能系统 |
| CN110504501A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-11-26 | 国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 | 退役电池梯次利用方法及系统 |
| CN110808598A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-18 | 云南恒协科技有限公司 | 一种梯次利用退役动力锂电池的储能系统 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4400414B2 (ja) * | 2004-10-25 | 2010-01-20 | 日産自動車株式会社 | 電源装置およびこれを搭載した車両 |
| CN103227494B (zh) * | 2013-05-17 | 2015-05-13 | 北京华电天仁电力控制技术有限公司 | 一种储能电池管理系统 |
| CN103337869B (zh) * | 2013-07-17 | 2016-04-20 | 国家电网公司 | 一种新型电池储能系统及其功能一体化设计的方法 |
| CN103560277B (zh) * | 2013-09-24 | 2016-03-23 | 国家电网公司 | 一种电动汽车退役电池重组分选方法 |
| CN104332666B (zh) * | 2014-08-28 | 2017-01-25 | 国家电网公司 | 一种退役动力锂电池可用性评价方法 |
| CN104993602B (zh) * | 2015-06-22 | 2024-07-19 | 北京清能世福科技有限公司 | 一种模块化的储能系统 |
| KR102400502B1 (ko) * | 2015-09-24 | 2022-05-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 에너지 저장 시스템 |
| CN106356927B (zh) * | 2016-09-19 | 2018-11-30 | 华中科技大学 | 一种锂电池组soc均衡系统及方法 |
| EP3401150B1 (en) * | 2017-05-04 | 2022-04-06 | Volvo Car Corporation | Dual voltage unit for a vehicle |
| CN208142855U (zh) * | 2018-03-09 | 2018-11-23 | 河南森源重工有限公司 | 一种电池管理系统及电池组 |
| CN108599212B (zh) * | 2018-04-12 | 2022-05-10 | 浙江正泰电器股份有限公司 | 储能系统 |
| CN109066829A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-12-21 | 许继电源有限公司 | 一种蓄电池组开路故障重组放电系统及蓄电池 |
| CN209271959U (zh) * | 2018-12-03 | 2019-08-20 | 安徽恒明工程技术有限公司 | 一种光伏组件自动清扫系统 |
| CN110224482B (zh) * | 2019-06-25 | 2024-06-04 | 江苏中智海洋工程装备有限公司 | 电动船主电源蓄电池分组独立供电与充电系统 |
| CN110518667B (zh) * | 2019-09-05 | 2021-10-08 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种梯次利用电池并联系统及其控制方法 |
| CN110932298A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-27 | 浙江华友电力技术有限公司 | 储充电站中整包梯次利用废旧蓄电池的系统及控制方法 |
| CN110912235B (zh) * | 2019-12-13 | 2021-11-02 | 阳光电源股份有限公司 | 储能系统及其均流方法 |
-
2020
- 2020-07-06 CN CN202010641868.5A patent/CN111816938B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202206168U (zh) * | 2011-09-26 | 2012-04-25 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种锂离子电池储能系统 |
| CN105449735A (zh) * | 2015-09-15 | 2016-03-30 | 许继电源有限公司 | 一种梯次电池组维护装置 |
| CN105743111A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-07-06 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 梯次利用车用动力电池储能系统 |
| CN107799837A (zh) * | 2016-09-07 | 2018-03-13 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池的恢复方法和再利用方法 |
| CN109755973A (zh) * | 2017-11-01 | 2019-05-14 | 北京德意新能电气有限公司 | 一种适用于储能电池的柔性并联装置 |
| CN110212561A (zh) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | 中信国安盟固利动力科技有限公司 | 一种集中调度的分布式电池储能系统 |
| CN110048513A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-07-23 | 深圳市科陆电子科技股份有限公司 | 梯次利用车用动力电池储能系统 |
| CN110504501A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-11-26 | 国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 | 退役电池梯次利用方法及系统 |
| CN110808598A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-18 | 云南恒协科技有限公司 | 一种梯次利用退役动力锂电池的储能系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 集装箱式储能系统用梯次利用锂电池组的一致性管理研究;朱运征 等;《电源学报》;20180715;第4卷;第80-86页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111816938A (zh) | 2020-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111816938B (zh) | 一种退役电池梯次利用方法 | |
| CN110380144B (zh) | 一种退役磷酸铁锂和三元锂电池混合协调控制方法及系统 | |
| Vaideeswaran et al. | Battery management systems for electric vehicles using lithium ion batteries | |
| CN109425837B (zh) | 退役电池模组的快速筛选方法 | |
| CN103560277A (zh) | 一种电动汽车退役电池重组分选方法 | |
| CN113369287B (zh) | 一种退役电池模组再利用的分选方法及系统 | |
| CN112379285B (zh) | 一种电池包自放电筛选方法 | |
| CN109782193B (zh) | 一种多支路电池组电路断路的判别方法 | |
| CN107618397A (zh) | 电池管理系统 | |
| CN117199569B (zh) | 一种退役电池梯次利用方法 | |
| CN111129628B (zh) | 锂离子电芯充放电的控制方法、系统、介质及电子设备 | |
| CN113569939A (zh) | 基于人工智能的电池分组方法、终端及存储介质 | |
| CN111679219A (zh) | 一种锂离子动力电池自放电筛选方法 | |
| CN108767940B (zh) | 一种串联充电电池并联充电主动均衡装置及主动均衡方法 | |
| CN110994748A (zh) | 锂电池被动均衡控制方法 | |
| CN112966208B (zh) | 电动汽车动力电池梯级利用多参数影响筛分方法 | |
| CN113210299B (zh) | 电池组分选方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN110221227B (zh) | 电池模组中单体电池状态一致性评测方法 | |
| Kong et al. | A Capacity Degradation Estimation Error Correction Method for Lithium-Ion Battery Considering the Effect of Sequential Depth of Discharge | |
| CN108550893B (zh) | 用于磷酸铁锂电池的配组方法 | |
| CN113125973A (zh) | 快速判断水系钠离子电池组内电池性能一致性的检测方法 | |
| CN106877440B (zh) | 一种电池均衡系统 | |
| CN110797590B (zh) | 基于电池包二次利用的储能电站效率提升方法及系统 | |
| Guangjin et al. | Overview of the echelon utilization technology and engineering application of retired power batteries | |
| CN115856664B (zh) | 一种检测动力电池复充的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20211229 Address after: 231323 Hangbu Town Economic Development Zone, Shucheng County, Lu'an City, Anhui Province Applicant after: Anhui lvwo Recycling Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 230000 room 1401, 150 Haitang Road, high tech Zone, Hefei City, Anhui Province Applicant before: ANHUI HENGMING ENGINEERING TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |