[發(fā)明專利]一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410771636.6
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN105738814A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范茂松;官亦標(biāo);王綏軍;傅凱;劉曙光
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;中國電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種一種評估電池容量衰減程度的方法，更具體涉及一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法。

背景技術(shù)：

目前，對鋰離子電池的容量衰減程度評估都是通過離線的方式進(jìn)行的，即將電池或電池組從儲能系統(tǒng)中取出，然后與高精度電池檢測儀連接，在室溫(25℃)下以標(biāo)準(zhǔn)充放電方式對電池或電池組進(jìn)行充放電，得到電池的容量，并與其初始容量做比對，計(jì)算出鋰離子電池的容量衰減率。這種方法雖然能很準(zhǔn)確的評估鋰離子電池的容量衰減程度，但由于要將電池或電池組從儲能系統(tǒng)中取出，并將影響到儲能系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)，由于儲能系統(tǒng)中是由大量的鋰離子電池單體或電池組構(gòu)成，要對這么多的單體或電池組進(jìn)行離線的容量衰減程度評估，也必然要耗費(fèi)大量的人力和物力，也就等于額外增加了電池儲能系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

鋰離子電池用于儲能系統(tǒng)，主要是為了處理可再生能源發(fā)電所產(chǎn)生的不穩(wěn)定電能，電池每充放電一次，就處理一定量的能量，且隨著電池累積處理能量的增加，電池的容量逐漸衰減。在儲能系統(tǒng)中，鋰離子電池每一次充放電的能量是一個(gè)很容易采集并儲存的參量，如果能建立電池累計(jì)處理能量和電池容量衰減度的關(guān)系，則可以實(shí)現(xiàn)儲能系統(tǒng)中鋰離子電池容量衰減程度的在線評估。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，所述方法通過建立電池累計(jì)處理能量和容量衰減率之間的關(guān)系，來評估電池的容量衰減程度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，包括以下步驟：

(1)確定電池容量衰減程度、電池容量工作區(qū)間和累計(jì)處理能量之間的關(guān)系；

(2)電池容量衰減程度的在線評估。

本發(fā)明提供的一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，所述步驟(1)包括以下步驟：

(1-1)標(biāo)定電池的容量；

(1-2)測試電池不同放電深度循環(huán)。

本發(fā)明提供的一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，所述步驟(1-1)的標(biāo)定過程為：選取30支以上同型號的電池，在25℃的環(huán)境中，將電池與高精度充放電檢測儀連接，以1/3放電倍率對電池進(jìn)行充放電測試，電池的充放電上下限電壓采用電池制造商推薦的電壓范圍，循環(huán)3次，記錄每支電池的放電容量。

本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，所述高精度充放電檢測儀包括充放電模塊、電壓和溫度采集裝置以及充放電控制系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，所述不追(1-2)的測試過程為：在25℃的環(huán)境中，將電池與所述高精度充放電檢測儀連接，以電池不同放電深度和1/3放電倍率對電池進(jìn)行循環(huán)測試；所述放電深度分別選擇80％、60％、40％、20％和10％，每個(gè)放電深度測試的電池樣品不少于5支。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，當(dāng)以80％放電深度測試時(shí)，所述電池樣品的電池剩余容量工作區(qū)間為10-90％，電池樣品充放電不以電壓進(jìn)行截止，而以充放電容量進(jìn)行截止，電池樣品每次的充放電容量為標(biāo)定時(shí)的80％。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，當(dāng)以60％放電深度測試時(shí)，所述電池樣品的電池剩余容量工作區(qū)間為20-80％，所述電池樣品每次的充放電容量為標(biāo)定時(shí)的60％。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，當(dāng)以40％放電深度測試時(shí)，所述電池樣品的電池剩余容量工作區(qū)間為30-70％，所述電池樣品每次的充放電容量為標(biāo)定時(shí)的40％。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，當(dāng)以20％放電深度測試時(shí)，所述電池樣品的電池剩余容量工作區(qū)間為40-60％，所述電池樣品每次的充放電容量為標(biāo)定時(shí)的20％。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，當(dāng)以10％放電深度測試時(shí)，所述電池樣品的電池剩余容量工作區(qū)間為45-55％，所述電池樣品每次的充放電容量為標(biāo)定時(shí)的10％。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種所述的一種在線評估鋰離子電池容量衰減程度的方法，記錄所述電池樣品每次充放電的能量，并進(jìn)行累計(jì)，所述電池樣品每200次循環(huán)進(jìn)行一次容量標(biāo)定；建立電池的容量衰減率與其累計(jì)處理能量之間的關(guān)系。