[發明專利]一種用于確定退役動力電池剩余壽命的方法及系統

有效

• 申請號: 202010259222.0
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111562510B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 范茂松;惠東;楊凱;田云峰;劉漢民;鄭宇清;耿萌萌;劉皓;張明杰;賴銥麟;高飛
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網新源張家口風光儲示范電站有限公司;國網冀北電力有限公司
• 主分類號: G01R31/392
• 分類號: G01R31/392
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發明公開了一種用于確定退役動力電池剩余壽命的方法及系統，包括：當前的容量滿足預設的梯次利用要求的退役動力電池；選取多個相同型號的退役動力電池進行充放電循環試驗，以獲取當前型號的退役動力電池對應的多組放電容量數據；根據放電容量數據，確定當前型號的退役動力電池每次循環的平均容量衰減率；根據平均容量衰減率，確定每個當前型號的退役動力電池的剩余循環壽命。本發明能夠在短時間內對退役動力電池的剩余循環壽命進行準確預測，大幅度縮短了退役動力電池壽命評估的時間；所采用的方法在工程實施中都比較容易實現，具有較高的應用價值，在電動汽車、電化學儲能、動力電池梯次利用等領域具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及電動汽車和儲能技術領域，并且更具體地，涉及一種用于確定退役動力電池剩余壽命的方法及系統。

背景技術

近年來我國電動汽車產業快速發展。隨著電動汽車報廢高峰期到來，其產生的退役動力電池應該進行妥善的處置。目前電動汽車主要以鋰離子電池作為動力來源，其從電動汽車退役時，很多還具有較高的剩余容量和壽命，這些電池經過重新的評估、篩選、重組后，可以應用于對電池性能要求較低、應用工況相對溫和的場合，從而實現動力電池的梯次利用。目前我國的梯次利用大部分處于試驗示范階段，隨著退役動力電池規模逐漸增大，梯次利用產業也將由示范工程向商業化快速轉變。

動力電池在梯次利用前需要對其剩余壽命進行評估，以判斷其是否具備梯次利用的價值。電池的壽命分為兩種：一種是循環壽命，即電池在長期充放電情況下到達壽命終點的循環次數，這種循環次數又與電池充放電倍率有關；對于退役動力電池，由于電池內阻比新電池明顯增大，其梯次利用時充放電倍率一般較低(0.5C及以下)。另一種是日歷壽命，即電池長期處于靜置狀態，其容量衰減主要是由于自放電造成，為動力電池壽命達到終點(容量衰減到一定程度)時的使用時間。傳統的針對退役動力電池循環壽命的評估是對其進行長時間的充放電循環，直到電池容量衰減到指定值，統計在該過程中電池的充放電循環次數，得到電池的循環壽命；該方法雖然能很準確的獲取退役動力電池的循環壽命，但試驗周期太長(幾個月到幾年)，增加了退役動力電池壽命評估的成本，降低了梯次利用的經濟性。針對電池的日歷壽命，傳統的方法是對電池在滿電狀態下進行28天的擱置實驗，計算電池在該段時間內的自放電率，以此來推斷動力電池的日歷壽命，但因為電池的自放電和擱置時間之間并不是簡單的線性關系，因此，依靠該方法評估的電池日歷壽命通常存在著較大的誤差，從而導致動力電池梯次利用經濟性評價不夠準確。

因此，對于退役動力電池，需要開發一種能夠準確快速地確定其剩余壽命的方法。

發明內容

本發明提出一種用于確定退役動力電池剩余壽命的方法及系統，以解決如何確定退役動力電池的剩余壽命的問題。

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，提供了一種用于確定退役動力電池剩余壽命的方法，所述方法包括：

獲取每個退役動力電池當前的容量，并保留當前的容量滿足預設的梯次利用要求的退役動力電池；

確定電池的當前型號，從保留的退役動力電池中選取多個相同型號的退役動力電池進行充放電循環試驗，以獲取當前型號的退役動力電池對應的多組放電容量數據；

根據當前型號的退役動力電池對應的多組放電容量數據，確定當前型號的退役動力電池每次循環的平均容量衰減率；

根據當前型號的退役動力電池每次循環的平均容量衰減率，確定每個當前型號的退役動力電池的剩余循環壽命。

優選地，其中所述根據當前型號的退役動力電池對應的多組放電容量數據，確定當前型號的退役動力電池每次循環的平均容量衰減率，包括：

ACDR＝(ACDR₁+ACDR₂+…+ACDR_i)/i,