CN113093042B - 一种电池数量配置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池数量配置方法，该方法为：计算储能站中全部储能电池的充电最大电流和放电最大电流以及需要串联的储能电池的个数，利用试验用储能电池分析出电池衰减数据和充放电电流的关系，再分析出储能电池的剩余使用天数与充放电电流的关系，然后根据储能站的历史运营数据计算储能站每天实际能量损耗与每天使用的储能电池的数量之间的关系，并确定储能站中储能电池每天的成本的计算方法，从而求解储能站中储能电池每天的成本最小时对应的储能电池的数量作为储能站中所需配置储能电池的合理数量。本发明能够配置合理数量的动力电池，从而延长电池寿命、提高经济效益。

Description

一种电池数量配置方法
技术领域
本发明属于动力电池技术领域，具体涉及一种能够提高经济效益的电池数量配置方法。
背景技术
伴随着新能源汽车市场的迅速发展，退役电池系统的梯次利用一直是业内外关注的焦点。梯次利用不仅能更好地发挥动力电池的再利用价值，有助于节省资源、环境保护，而且在降低新能源汽车成本等方面具有积极促进作用。
由于退役电池非全新电池，电池容量已有的很大程度的折损，电池的各个组成部分已受到不同程度的损耗，电池健康度下降趋势也临近拐点。退役电池梯次利用的损耗问题，安全问题，以及其最后能实现的经济效益，成为了梯次利用的重点。
目前对退役电池的梯次利用，重点是放在电池筛选环节，对电池质量，健康度的评估是重点。然而，除了筛选环节之外，使用环节也非常重要，使用不当依然有可能造成电池衰减过快，从而造成经济性不高或者经济损失。现有的电池梯次利用方案，很少会去考虑电池数量对电池寿命的影响，从而不会去考虑其造成的对经济效应的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种考虑了电池数量对整个储能过程经济效应的影响而提出的电池数量配置方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种电池数量配置方法，用于为储能站配置合理数量的储能电池，所述电池数量配置方法包括以下步骤：
步骤1：根据所述储能站中所述储能电池的使用场景，计算全部所述储能电池的充电最大功率放电最大功率/>和需要的总额定电压U额；
步骤2：计算所述储能站中全部所述储能电池的充电最大电流和放电最大电流/>
步骤3：根据所述总额定电压U额和单个所述储能电池的额定电压U0计算需要串联的所述储能电池的个数
步骤4：取多个同型号且衰减程度相近的多个试验用储能电池，使所述试验用储能电池以不同的充放电电流进行循环充放电，记录所述试验用储能电池的充放电电流I0和电池衰减数据S损；
步骤5：分析出所述试验用储能电池的电池衰减数据S损和充放电电流I0的关系S损＝S(I0)；
步骤6：根据所述储能站的能量使用情况，计算所述储能站每天的充电量与放电量的总和
步骤7：根据所述储能电池的额定容量、所述储能站每天的充电量与放电量的总和及所述试验用储能电池的电池衰减数据S损和充放电电流I0的关系S损＝S(I0)，分析出所述储能电池的剩余使用天数D剩与充放电电流I0的关系D剩＝f(I0)；
步骤8：根据所述储能站的历史运营数据，计算所述储能站每天实际能量损耗P损＝总的充电能量P充-总的放电能量P放；
步骤9：根据所述储能站的历史运营数据中每天使用的储能电池的数量num，分析所述储能站每天实际能量损耗P损与每天使用的储能电池的数量num之间的关系P损＝g(num)；
步骤10：统计计算所述储能站每天平均电价priceele；
步骤11：设单个所述储能电池的价格为pricebattery；
步骤12：确定所述储能站中储能电池每天的成本
步骤13：求解所述储能站中储能电池每天的成本p成本最小时对应的所述储能电池的数量num；
步骤14：即得到所述储能站中所需配置储能电池的合理数量＝num。
所述步骤4中，多个所述试验用储能电池的衰减程度相差小于5％。
所述步骤4中，将所述试验用储能电池分为多组，每组包括多个所述试验用储能电池，并以不同的充放电电流进行循环充放电。
所述步骤4中，将所述试验用储能电池分为3组，每组包括至少3个所述试验用储能电池。
所述步骤4中，分别以0.5C、1C、2C作为充放电电流I0进行循环充放电。
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：本发明能够配置合理数量的动力电池，从而延长电池寿命、提高经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：一种用于为储能站配置合理数量的储能电池的电池数量配置方法，包括以下步骤：
步骤1：根据储能站中储能电池的使用场景，计算全部储能电池的充电最大功率放电最大功率/>和需要的总额定电压U额。
步骤2：计算储能站中全部储能电池的充电最大电流和放电最大电流
步骤3：根据总额定电压U额和单个储能电池的额定电压U0计算需要串联的储能电池的个数
步骤4：取多个同型号且衰减程度相近的多个试验用储能电池，使试验用储能电池以不同的充放电电流进行循环充放电，记录试验用储能电池的充放电电流I0和电池衰减数据S损。
该步骤中，多个试验用储能电池的衰减程度相差小于5％。将试验用储能电池分为多组，每组包括多个试验用储能电池，并以不同的充放电电流进行循环充放电。例如，将试验用储能电池分为3组，每组包括至少3个试验用储能电池，并分别以0.5C、1C、2C作为充放电电流I0进行循环充放电，其中C为储能电池充放电倍率，用来表示电池充放电能力倍率。1C表示电池一小时完全放电时电流强度。充放电倍率＝充放电电流/额定容量。
步骤5：基于累计损伤理论进行分析，分析出试验用储能电池的电池衰减数据S损和充放电电流I0的关系S损＝S(I0)。
步骤6：根据储能站的能量使用情况，计算储能站每天的充电量与放电量的总和
步骤7：根据储能电池的额定容量、储能站每天的充电量与放电量的总和及试验用储能电池的电池衰减数据S损和充放电电流I0的关系S损＝S(I0)，分析出储能电池的剩余使用天数D剩与充放电电流I0的关系D剩＝f(I0)。
步骤8：根据储能站的历史运营数据，计算储能站每天实际能量损耗P损＝总的充电能量P充-总的放电能量P放(储能站每天实际能量损耗P损单位为kWh)。
步骤9：根据储能站的历史运营数据中每天使用的储能电池的数量num，分析储能站每天实际能量损耗P损与每天使用的储能电池的数量num之间的关系P损＝g(num)。
步骤10：统计计算储能站每天平均电价priceele。
步骤11：设单个储能电池的价格为pricebattery。
步骤12：确定储能站中储能电池每天的成本
步骤13：将已知参数带入上述公式，求解储能站中储能电池每天的成本p成本最小时对应的储能电池的数量num。
步骤14：即得到储能站中所需配置储能电池的合理数量＝num。
本方案着重于电池的使用环节中，电池数量的确定上，考虑到了电池数量对整个储能过程经济效应的影响，并提出了求出最合理的电池数量的方案，从而使得梯次利用整体的经济效益最高。
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 (5)

1.一种电池数量配置方法，用于为储能站配置合理数量的储能电池，其特征在于：所述电池数量配置方法包括以下步骤：
步骤1：根据所述储能站中所述储能电池的使用场景，计算全部所述储能电池的充电最大功率放电最大功率/>和需要的总额定电压U额；
步骤2：计算所述储能站中全部所述储能电池的充电最大电流和放电最大电流/>
步骤3：根据所述总额定电压U额和单个所述储能电池的额定电压U0计算需要串联的所述储能电池的个数
步骤4：取多个同型号且衰减程度相近的多个试验用储能电池，使所述试验用储能电池以不同的充放电电流进行循环充放电，记录所述试验用储能电池的充放电电流I0和电池衰减数据S损；
步骤5：分析出所述试验用储能电池的电池衰减数据S损和充放电电流I0的关系S损＝S(I0)；
步骤6：根据所述储能站的能量使用情况，计算所述储能站每天的充电量与放电量的总和
步骤7：根据所述储能电池的额定容量、所述储能站每天的充电量与放电量的总和及所述试验用储能电池的电池衰减数据S损和充放电电流I0的关系S损＝S(I0)，分析出所述储能电池的剩余使用天数D剩与充放电电流I0的关系D剩＝f(I0)；
步骤8：根据所述储能站的历史运营数据，计算所述储能站每天实际能量损耗P损＝总的充电能量P充-总的放电能量P放；
步骤9：根据所述储能站的历史运营数据中每天使用的储能电池的数量num，分析所述储能站每天实际能量损耗P损与每天使用的储能电池的数量num之间的关系P损＝g(num)；
步骤10：统计计算所述储能站每天平均电价priceele；
步骤11：设单个所述储能电池的价格为pricebattery；
步骤12：确定所述储能站中储能电池每天的成本
步骤13：求解所述储能站中储能电池每天的成本p成本最小时对应的所述储能电池的数量num；
步骤14：即得到所述储能站中所需配置储能电池的合理数量＝num。
2.根据权利要求1所述的一种电池数量配置方法，其特征在于：所述步骤4中，多个所述试验用储能电池的衰减程度相差小于5％。
3.根据权利要求1所述的一种电池数量配置方法，其特征在于：所述步骤4中，将所述试验用储能电池分为多组，每组包括多个所述试验用储能电池，并以不同的充放电电流进行循环充放电。
4.根据权利要求3所述的一种电池数量配置方法，其特征在于：所述步骤4中，将所述试验用储能电池分为3组，每组包括至少3个所述试验用储能电池。
5.根据权利要求1所述的一种电池数量配置方法，其特征在于：所述步骤4中，分别以0.5C、1C、2C作为充放电电流I0进行循环充放电。
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