[發明專利]電動汽車退役電池模塊健康狀態的快速評估方法

有效

• 申請號: 201810440550.3
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108490366B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 廖強強;張友瑯;譚軼童;周鵬;李新周;劉鑫鑫;馮家輝
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/392
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;徐穎

本發明涉及一種電動汽車退役電池模塊健康狀態的快速評估方法，將電池的健康狀態SOH與放電過程中的電壓Lorenz離散度進行對比，分析SOH與放電過程中值之間的相關性，由于電池充放電過程中的工作電壓可根據電池管理系統實時采集，不需要額外采集，不增加工作量；采集的工作電壓在對應的荷電狀態SOC區間即可，并不限定在某一SOC值，更加方便；電壓Lorenz離散度的計算是基于該SOC區間電壓平均化的結果，結果更加精確。只需計算待測退役電池模塊放電過程中的電壓Lorenz離散度就可以實現電動車退役電池SOH的快速評估，以便進行一致性的快速分選，從而達到退役電池再利用的簡單、方便、低成本目標。

技術領域

本發明涉及一種能源再利用技術，特別涉及一種電動汽車退役電池模塊健康狀態的快速評估方法。

背景技術

2017年我國電動汽車銷量超過77萬輛。電動汽車產業的快速發展，使得退役動力電池的梯次利用研究正成為一個新的研究熱點。一般認為，當動力電池的容量下降到標稱容量的80％左右時，由于充電頻繁和里程焦慮等原因，這些動力電池就需要從電動汽車上退役下來，但退役電池仍有一定的剩余容量，仍然可以在一些儲能場合被再次利用，如便攜式備用電源，電動叉車電源以及可再生能源儲能等方面。

由于動力電池在退役以前，已經在電動汽車上使用了若干年。而電動汽車在服役期間，運行工況千差萬別，退役后的動力電池容量不一致性更加凸顯，不僅僅同一品牌的車與車之間的電池存在明顯的不一致性，就是同一輛車中的電池模塊之間、以及電池單芯之間也具有很大的不一致性。對于電池一致性的檢測方法和指標已經有較為成熟的作法。然而，要將退役電池按照電池檢測標準來篩選其一致性，不僅僅耗時費力，而且其成本將大幅上升，失去了退役電池取其成本較低的本來意義。

發明內容

本發明是針對退役電池再利用過程中余能檢測耗時費力，成本高的問題，提出了一種電動汽車退役電池模塊健康狀態的快速評估方法，將電池的健康狀態SOH與放電過程中的電壓Lorenz離散度進行對比，分析SOH與放電過程中值之間的相關性，以達到退役電池的一致性快速分選的目的，真正實現退役電池再利用的低成本目標。

本發明的技術方案為：一種電動汽車退役電池模塊健康狀態的快速評估方法，具體包括如下步驟：

1)樣品n并m串的電動汽車電池模塊由m個n并1串的最小電池模組構成，將荷電狀態SOC劃分成數個區域，對于每個荷電狀態SOC區間中設定k個SOC值，通過電池管理系統采集m個最小電池模組放電過程中，在每個荷電狀態SOC區間中對應k個SOC值下的電壓值；

2)對每個荷電狀態SOC區間，根據步驟1)對采集的電壓值按下面公式進行荷電狀態SOC區間電壓Lorenz離散度計算：

其中，V_i為最小電池模組在SOC區間的k個電壓數據中的第i個電壓值，i＝1，2，3……k；x_j為第j個最小電池模組在SOC區間的k個電壓數據的平均值，j＝1，2……m；x₀為m個最小電池模組的x_j值的平均值；y_j為第j個最小電池模組在SOC區間的k個電壓數據方差的平均值；y₀為m個最小電池模組的y_j值的平均值；σ_j為第j個最小電池模組的Lorenz半徑；為n并m串的電動汽車電池模塊內所有最小模組的Lorenz半徑的平均值；

3)對樣品n并m串的電動汽車電池模塊進行壽命老化，壽命下降過程中，計算樣品n并m串的電動汽車電池模塊的SOH，同時重復步驟1)和2)，得到樣品n并m串的電動汽車電池模塊SOH值對應的