CN114421041B - 一种大功率储能设备的回收利用方法及装置 - Google Patents

一种大功率储能设备的回收利用方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于储能设备技术领域，公开了一种大功率储能设备的回收利用方法及装置，包括：通过第一评估检验壳体是否满足回收要求；检验储能设备中每个电池模块的充电时间、放电时间、接触器的工作次数是否有任意一个超过阈值，若存在则电池模块不合格；检验储能设备每个电池模块的电压值和电池容量是否满足阈值要求，若满足则储能设备可回收，若不满足则储能设备拆解。有益效果：通过多级评估对储能设备进行全面筛查，使筛选后的储能设备具有更高的安全性；通过评估电池模块的充电时间、放电时间和接触器的工作次数有利于将长期高负荷使用的电池剔除，提高回收的储能设备的安全性。

Description

一种大功率储能设备的回收利用方法及装置
技术领域
本发明涉及储能设备技术领域，特别是涉及一种大功率储能设备的回收利用方法及装置。
背景技术
储能设备的使用量逐年上升，每年退役的储能设备也同步增加。储能设备具备较高的经济价值，通过回收利用可以降低储能设备生命周期的碳排放。
现有的储能设备在进行回收时，往往只检测电池的电压值和容量，然后根据电压值和容量将电池分为可回收利用电池和可拆解电池，采用这种方式进行储能设备的回收无法发现储能设备的电池模块的潜在隐患，不利于储能设备的回收利用。
发明内容
本发明的目的是：提供一种大功率储能设备的回收利用方法及装置，对储能设备进行精细化的筛选回收，提高回收利用的储能设备的安全性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种大功率储能设备的回收利用方法，包括：
检验储能设备的壳体是否满足回收要求，若满足回收要求则储能设备整体进入第二评估，若不满足要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；
当储能设备进入第二评估后，检验储能设备中每个电池模块的充电时间是否大于预设的第一阈值，放电时间大于预设的第二阈值，接触器的工作次数超过预设的第三阈值，若充电时间、放电时间和接触器的工作次数中任意一个超过了阈值要求，则电池模块不合格，需要拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；若充电时间、放电时间和接触器的工作次数均满足阈值要求，则储能设备进入第三评估；
当储能设备进入第三评估后，检验储能设备每个电池模块的电压值是否满足预设的第四阈值，电池容量是否满足预设的第五阈值，若电压值和电池容量均满足阈值要求，则电池模块合格，储能设备可以回收利用，若电压值和电池容量中任意一个不满足阈值要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估。
进一步的，所述检验储能设备的壳体是否满足回收要求，具体为：
获取待评估储能设备的第一外观图像，将获取到的第一外观图像和第一数据库进行比较，获取储能设备的壳体寿命评估值；若壳体寿命评估值大于等于预设的第六阈值，则检验壳体的完整度，若壳体寿命评估值小于预设的第六阈值，则壳体不满足回收要求；
获取待评估储能设备的第一透视图，将获取到的第一透视图和第二数据库进行比较，获取储能设备的壳体完整度评估值；若壳体完整度大于等于预设的第七阈值，则壳体满足回收要求，若壳体完整度小于预设的第七阈值，则壳体不满足回收要求。
进一步的，所述第一数据库中存储有储能设备壳体不同剩余寿命的外观图像，通过比较可以获取储能设备的壳体的剩余寿命，并根据剩余寿命得到壳体寿命评估值。
进一步的，所述第二数据库中存储有合格储能设备的第二透视图、若干第三透视图和若干第四透视图，所述每个第三透视图中均存在一处无法接受的损坏，所述每个第四透视图均存在一处可以被接受的损坏；根据第一透视图和第二透视图、若干第三透视图和若干第四透视图的匹配结果，得到壳体完整度评估值。
进一步的，所述第三评估之后还设置有第四评估；
当储能设备进入第四评估后，检验电池的充电时间和放电时间的比值是否大于第八阈值，或检验电池的放电时间和充电时间的比值是否大于第九阈值；若充电时间和放电时间的比值大于第八阈值或放电时间和充电时间的比值大于第九阈值，则对电池模块进行第一修复。
进一步的，所述第一修复的方法包括但不限于：一定温度下的搁置法、脉冲充电法和小电流充电法。
进一步的，所述对储能设备内的每个结构进行单独评估，具体为：
对储能设备的每个结构依次进行外观评估和性能评估，若结构的外观和性能评估均通过，则将该结构进行回收利用；若结构的外观未通过评估，则判断结构的外观是否能够修复，若可修复，则修复后进行回收利用，若不可修复则进入原材料拆解回收；若性能评估未通过则进入原材料拆解回收。
进一步的，在进行第三评估时，通过电池电压测量仪多次对储能设备的每个电池模块进行测量，并以多次测量的平均值作为每个电池模块的电压值；通过电池容量测试仪多次对储能设备的每个电池模块的电池容量进行测量，并以多次测量的平均值作为每个电池模块的电池容量。
本发明还公开了一种大功率储能设备的回收利用装置，包括：第一评估模块、第二评估模块和第三评估模块；
所述第一评估模块，用于检验储能设备的壳体是否满足回收要求，若满足回收要求则储能设备整体进入第二评估，若不满足要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；
所述第二评估模块，检验储能设备中每个电池模块的充电时间是否大于预设的第一阈值，放电时间大于预设的第二阈值，接触器的工作次数超过预设的第三阈值，若充电时间、放电时间和接触器的工作次数中任意一个超过了阈值要求，则电池模块不合格，需要拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；若充电时间、放电时间和接触器的工作次数均满足阈值要求，则储能设备进入第三评估；
所述第三评估模块，检验储能设备每个电池模块的电压值是否满足预设的第四阈值，电池容量是否满足预设的第五阈值，若电压值和电池容量均满足阈值要求，则电池模块合格，储能设备可以回收利用，若电压值和电池容量中任意一个不满足阈值要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估。
所述回收利用装置还包括第四评估模块；
所述第四评估模块，用于检验电池的充电时间和放电时间的比值是否大于第八阈值，或检验电池的放电时间和充电时间的比值是否大于第九阈值；若充电时间和放电时间的比值大于第八阈值或放电时间和充电时间的比值大于第九阈值，则对电池模块进行第一修复
本发明实施例一种大功率储能设备的回收利用方法及装置与现有技术相比，其有益效果在于：通过多级评估对储能设备进行全面筛查，使筛选后的储能设备具有更高的安全性；通过评估电池模块的充电时间、放电时间和接触器的工作次数有利于将长期高负荷使用的电池剔除，提高回收的储能设备的安全性。
附图说明
图1是本发明一种大功率储能设备的回收利用方法的第一流程示意图；
图2是本发明一种大功率储能设备的回收利用方法的第二流程示意图；
图3是本发明一种大功率储能设备的回收利用方法的第一结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明公开了一种大功率储能设备的回收利用方法，主要包括如下的步骤：
步骤S1，检验储能设备的壳体是否满足回收要求，若满足回收要求则储能设备整体进入第二评估，若不满足要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；
步骤S2，当储能设备进入第二评估后，检验储能设备中每个电池模块的充电时间是否大于预设的第一阈值，放电时间大于预设的第二阈值，接触器的工作次数超过预设的第三阈值，若充电时间、放电时间和接触器的工作次数中任意一个超过了阈值要求，则电池模块不合格，需要拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；若充电时间、放电时间和接触器的工作次数均满足阈值要求，则储能设备进入第三评估；
步骤S3，当储能设备进入第三评估后，检验储能设备每个电池模块的电压值是否满足预设的第四阈值，电池容量是否满足预设的第五阈值，若电压值和电池容量均满足阈值要求，则电池模块合格，储能设备可以回收利用，若电压值和电池容量中任意一个不满足阈值要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估。
在步骤S1中，检验储能设备的壳体是否满足回收要求，若满足回收要求则储能设备整体进入第二评估，若不满足要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估。
本领域技术人员一般需要从整体上检验储能设备的壳体的状态，从而初步判断储能设备的状态。而大功率储能设备由于其容量大，电压高，因此其壳体具有更高的安全要求和更复杂的设计，因此成本相对较高，具备回收价值。
在进行回收前，一般进行外部清洁，这个动作属于常规技术手段，因此本领域技术人员知晓在检测外观前进行清洁，清洁后可以获得更加清楚的储能设备的外观。
在本实施例中，所述检验储能设备的壳体是否满足回收要求，具体为：
获取待评估储能设备的第一外观图像，将获取到的第一外观图像和第一数据库进行比较，获取储能设备的壳体寿命评估值；若壳体寿命评估值大于等于预设的第六阈值，则检验壳体的完整度，若壳体寿命评估值小于预设的第六阈值，则壳体不满足回收要求；
获取待评估储能设备的第一透视图，将获取到的第一透视图和第二数据库进行比较，获取储能设备的壳体完整度评估值；若壳体完整度大于等于预设的第七阈值，则壳体满足回收要求，若壳体完整度小于预设的第七阈值，则壳体不满足回收要求。
在本实施例中，可以在流水线上设置多个摄像机以拍摄多个较多的储能设备的外观图像。
在本实施例中，所述第一数据库中存储有储能设备壳体不同剩余寿命的外观图像，通过比较可以获取储能设备的壳体的剩余寿命，并根据剩余寿命得到壳体寿命评估值。
第一数据库中的外观图像来源于对设置有GPS、温度传感器、湿度传感器和通讯模块的标准储能设备的长期追踪和定期拍摄，通过储能设备的生命周期获取不同剩余寿命的储能设备的外观图像。如此可以更加准确的判断壳体的剩余寿命。
在进行比对时，可以采用神经网络进行图像的相似度比对，应用神经网络可以提高识别的准确率。本领域技术人员也可以用其它方法进行比对。
在本实施例中，所述第二数据库中存储有合格储能设备的第二透视图、若干第三透视图和若干第四透视图，所述每个第三透视图中均存在一处无法接受的损坏，所述每个第四透视图均存在一处可以被接受的损坏；根据第一透视图和第二透视图、若干第三透视图和若干第四透视图的匹配结果，得到壳体完整度评估值。
由于壳体的损坏并不一定能够通过第一数据库的比对发现，有些壳体的损失需要通过X光对储能设备照射后才能发现。储能设备损伤多种多样，不能够一概而论进行评分。因此在建立数据库时，将不同严重程度的损伤进行区分，尤其是针对回收到的储能设备中经过人工评估不能接受或回收利用的情况进行标识，如此可以得到若干个第三透视图。回收到储能设备还包括有若干小的损伤，这些损伤只有积累到一定程度才认为壳体完整度的评估值才会低于第七阈值。
第一透视图和第二透视图越接近则扣分越少，第一透视图只要和第三透视图中任意一个相匹配则会直接扣除较多的分数使之低于第七阈值，第一透视图和第四透视图相匹配则扣除较小的分数。如此可以得到壳体完整度评估值，并将壳体完整度评估值和第七阈值进行比较。
同样的，在进行第一透视图和第二数据库中的图片进行比对时优选位神经网络算法。本领域技术人员可以根据需要选择合适的方法进行比较。
在本实施例中，所述对储能设备内的每个结构进行单独评估，具体为：
对储能设备的每个结构依次进行外观评估和性能评估，若结构的外观和性能评估均通过，则将该结构进行回收利用；若结构的外观未通过评估，则判断结构的外观是否能够修复，若可修复，则修复后进行回收利用，若不可修复则进入原材料拆解回收；若性能评估未通过则进入原材料拆解回收。
由于在储能设备中存在较多的结构，因此一旦整体不满足要求则需要进行拆解，并在拆解后进行更为细致的评估。一般而言，优先进行外观的评估，评估时可以采用数据库比对的方法评估结构的外观，方法和壳体的评估相同，在此不再赘述。性能是重要的考量要素，一般通过测试获得，测试无法通过时一般也难以进行简单的修复恢复其功能，或维修成本过高，因此一般均直接拆解。
在步骤S2中，当储能设备进入第二评估后，检验储能设备中每个电池模块的充电时间是否大于预设的第一阈值，放电时间大于预设的第二阈值，接触器的工作次数超过预设的第三阈值，若充电时间、放电时间和接触器的工作次数中任意一个超过了阈值要求，则电池模块不合格，需要拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；若充电时间、放电时间和接触器的工作次数均满足阈值要求，则储能设备进入第三评估。
在储能设备的壳体结构符合要求的情况下，读取储能设备中所存储的数据，这些数据包括但不限于充电时间数据、放电时间数据和接触器工作次数。本领域技术人员可以设置相应的计时和计数模块以采集上述的内容。
由于储能设备售出后，无法预知储能设备的工作环境和工作状态，在外观保护较好的情况下，储能设备仍然处于高强度的工作环境或工作状态，因此需要储能设备中所记录的参数进行判断，进而筛除这些经历过高强度工作的储能设备。
这些高强度工作的储能设备一般而言其电压值和电池容量也较难通过第三评估，因此放在第三评估前具有合理性，可以降低第三评估的工作量。
在步骤S3中，当储能设备进入第三评估后，检验储能设备每个电池模块的电压值是否满足预设的第四阈值，电池容量是否满足预设的第五阈值，若电压值和电池容量均满足阈值要求，则电池模块合格，储能设备可以回收利用，若电压值和电池容量中任意一个不满足阈值要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估。
在本实施例中，在进行第三评估时，通过电池电压测量仪多次对储能设备的每个电池模块进行测量，并以多次测量的平均值作为每个电池模块的电压值；通过电池容量测试仪多次对储能设备的每个电池模块的电池容量进行测量，并以多次测量的平均值作为每个电池模块的电池容量。
由于现有技术中对电池模块的电压值和电池容量的评估方法有很多，本领域技术人员可以根据需要选择合适的方法进行上述参数的测量。
参照图2，在本发明中，所述第三评估之后还设置有第四评估；
当储能设备进入第四评估后，检验电池的充电时间和放电时间的比值是否大于第八阈值，或检验电池的放电时间和充电时间的比值是否大于第九阈值；若充电时间和放电时间的比值大于第八阈值或放电时间和充电时间的比值大于第九阈值，则对电池模块进行第一修复。
在本实施例中，所述第一修复的方法包括但不限于：一定温度下的搁置法、脉冲充电法和小电流充电法。
即使经过多级评估，筛选后得到的储能设备的性能仍然可能不尽人意，造成用户体验差。因此在第三评估后增加了第四评估。
由于电池使用过程中，充电时间和放电时间往往不是一比一的关系，这两者的差值越大则电池的性能则可能越差，具有较高的相关性。因此可以通过评估这两者的比值，并对满足要求的比值的储能设备进行第一修复。
本领域即使人员知晓可以将两个参数写成A/B或B/A的形式，但是这属于简单的替换，在本发明中，本领域技术人员可以根据本发明所公开的技术内容进行任意的选择，不论比值如何表达均在本发明的保护范围之内。
通过第一修复的方法可以改善电池模块中电池正负极的性能，提高电池的性能，使回收后的储能设备更好的工作。
在本发明中设置了多个阈值，但是没有给出具体的数值设定，这是因为储能设备的型号众多，给出某种型号的阈值设定没有意义，且这些都是本领域技术人员可以根据有限的试验所确定的，因此不影响技术方案的实施。
实施例2：
参照图2，本发明还公开了一种大功率储能设备的回收利用装置，包括：第一评估模块101、第二评估模块102和第三评估模块103；
所述第一评估模块101，用于检验储能设备的壳体是否满足回收要求，若满足回收要求则储能设备整体进入第二评估，若不满足要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；
所述第二评估模块102，检验储能设备中每个电池模块的充电时间是否大于预设的第一阈值，放电时间大于预设的第二阈值，接触器的工作次数超过预设的第三阈值，若充电时间、放电时间和接触器的工作次数中任意一个超过了阈值要求，则电池模块不合格，需要拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；若充电时间、放电时间和接触器的工作次数均满足阈值要求，则储能设备进入第三评估；
所述第三评估模块103，检验储能设备每个电池模块的电压值是否满足预设的第四阈值，电池容量是否满足预设的第五阈值，若电压值和电池容量均满足阈值要求，则电池模块合格，储能设备可以回收利用，若电压值和电池容量中任意一个不满足阈值要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估。
在本实施例中，所述回收利用装置还包括第四评估模块104；
所述第四评估模块104，用于检验电池的充电时间和放电时间的比值是否大于第八阈值，或检验电池的放电时间和充电时间的比值是否大于第九阈值；若充电时间和放电时间的比值大于第八阈值或放电时间和充电时间的比值大于第九阈值，则对电池模块进行第一修复。
在本发明中实施例2是在实施1的基础上进行撰写的，因此本领域技术人员可以参照实施例1的回收利用方法使用实施例2的回收利用装置。实施例1中的解释说明均可以应用到实施例2中。实施例2的回收利用装置包括和实施例1相同的技术限定，在此不再赘述。
综上，本发明实施例提供一种大功率储能设备的回收利用方法及装置，有益效果在于：
(1)通过多级评估对储能设备进行全面筛查，使筛选后的储能设备具有更高的安全性；
(2)通过评估电池模块的充电时间、放电时间和接触器的工作次数有利于将长期高负荷使用的电池剔除，提高回收的储能设备的安全性。
(3)在进行外观评估时通过数据库进行比对，可以更好的判断储能设备壳体的状态，对储能设备的壳体进行筛分。
(4)通过第四评估对储能设备的电池模块进行修复，提高回收的储能设备的性能，使回收的储能设备可以更好的满足使用需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种大功率储能设备的回收利用方法，其特征在于，包括：
获取待评估储能设备的第一外观图像，将获取到的第一外观图像和第一数据库进行比较，获取储能设备的壳体寿命评估值；若壳体寿命评估值大于等于预设的第六阈值，则检验壳体的完整度，若壳体寿命评估值小于预设的第六阈值，则壳体不满足回收要求；
获取待评估储能设备的第一透视图，将获取到的第一透视图和第二数据库进行比较，获取储能设备的壳体完整度评估值；若壳体完整度大于等于预设的第七阈值，则壳体满足回收要求，若壳体完整度小于预设的第七阈值，则壳体不满足回收要求；
若满足回收要求则储能设备整体进入第二评估，若不满足要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；
当储能设备进入第二评估后，检验储能设备中每个电池模块的充电时间是否大于预设的第一阈值，放电时间大于预设的第二阈值，接触器的工作次数超过预设的第三阈值，若充电时间、放电时间和接触器的工作次数中任意一个超过了阈值要求，则电池模块不合格，需要拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；若充电时间、放电时间和接触器的工作次数均满足阈值要求，则储能设备进入第三评估；
当储能设备进入第三评估后，检验储能设备每个电池模块的电压值是否满足预设的第四阈值，电池容量是否满足预设的第五阈值，若电压值和电池容量均满足阈值要求，则电池模块合格，储能设备可以回收利用，若电压值和电池容量中任意一个不满足阈值要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估。
2.根据权利要求1所述的一种大功率储能设备的回收利用方法，其特征在于，所述第一数据库中存储有储能设备壳体不同剩余寿命的外观图像，通过比较可以获取储能设备的壳体的剩余寿命，并根据剩余寿命得到壳体寿命评估值。
3.根据权利要求1所述的一种大功率储能设备的回收利用方法，其特征在于，所述第二数据库中存储有合格储能设备的第二透视图、若干第三透视图和若干第四透视图，每个第三透视图中均存在一处无法接受的损坏，每个第四透视图均存在一处可以被接受的损坏；根据第一透视图和第二透视图、若干第三透视图和若干第四透视图的匹配结果，得到壳体完整度评估值。
4.根据权利要求1所述的一种大功率储能设备的回收利用方法，其特征在于，所述第三评估之后还设置有第四评估；
当储能设备进入第四评估后，检验电池的充电时间和放电时间的比值是否大于第八阈值，或检验电池的放电时间和充电时间的比值是否大于第九阈值；若充电时间和放电时间的比值大于第八阈值或放电时间和充电时间的比值大于第九阈值，则对电池模块进行第一修复。
5.根据权利要求4所述的一种大功率储能设备的回收利用方法，其特征在于，所述第一修复的方法包括但不限于：一定温度下的搁置法、脉冲充电法和小电流充电法。
6.根据权利要求1所述的一种大功率储能设备的回收利用方法，其特征在于，所述对储能设备内的每个结构进行单独评估，具体为：
对储能设备的每个结构依次进行外观评估和性能评估，若结构的外观和性能评估均通过，则将该结构进行回收利用；若结构的外观未通过评估，则判断结构的外观是否能够修复，若可修复，则修复后进行回收利用，若不可修复则进入原材料拆解回收；若性能评估未通过则进入原材料拆解回收。
7.根据权利要求1所述的一种大功率储能设备的回收利用方法，其特征在于，在进行第三评估时，通过电池电压测量仪多次对储能设备的每个电池模块进行测量，并以多次测量的平均值作为每个电池模块的电压值；通过电池容量测试仪多次对储能设备的每个电池模块的电池容量进行测量，并以多次测量的平均值作为每个电池模块的电池容量。
8.一种大功率储能设备的回收利用装置，其特征在于，包括：第一评估模块、第二评估模块和第三评估模块；
所述第一评估模块，用于获取待评估储能设备的第一外观图像，将获取到的第一外观图像和第一数据库进行比较，获取储能设备的壳体寿命评估值；若壳体寿命评估值大于等于预设的第六阈值，则检验壳体的完整度，若壳体寿命评估值小于预设的第六阈值，则壳体不满足回收要求；获取待评估储能设备的第一透视图，将获取到的第一透视图和第二数据库进行比较，获取储能设备的壳体完整度评估值；若壳体完整度大于等于预设的第七阈值，则壳体满足回收要求，若壳体完整度小于预设的第七阈值，则壳体不满足回收要求，若满足回收要求则储能设备整体进入第二评估，若不满足要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；
所述第二评估模块，检验储能设备中每个电池模块的充电时间是否大于预设的第一阈值，放电时间大于预设的第二阈值，接触器的工作次数超过预设的第三阈值，若充电时间、放电时间和接触器的工作次数中任意一个超过了阈值要求，则电池模块不合格，需要拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估；若充电时间、放电时间和接触器的工作次数均满足阈值要求，则储能设备进入第三评估；
所述第三评估模块，检验储能设备每个电池模块的电压值是否满足预设的第四阈值，电池容量是否满足预设的第五阈值，若电压值和电池容量均满足阈值要求，则电池模块合格，储能设备可以回收利用，若电压值和电池容量中任意一个不满足阈值要求，则拆除储能设备的外壳，对储能设备内的每个结构进行单独评估。
9.根据权利要求8所述的一种大功率储能设备的回收利用装置，其特征在于，所述回收利用装置还包括第四评估模块；
所述第四评估模块，用于检验电池的充电时间和放电时间的比值是否大于第八阈值，或检验电池的放电时间和充电时间的比值是否大于第九阈值；若充电时间和放电时间的比值大于第八阈值或放电时间和充电时间的比值大于第九阈值，则对电池模块进行第一修复。
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