一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法技术

本发明专利技术涉及一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，所述方法通过电池在不同充放电深度下的循环试验，建立电池在不同充放电深度下，其容量衰减程度与其累计处理能量之间的关系，并将其关联关系应用于储能系统监控系统中，可实现锂离子电池容量衰减程度的在线评估。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种一种评估电池容量衰减程度的方法，更具体涉及一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法。
技术介绍
：目前，对锂离子电池的容量衰减程度评估都是通过离线的方式进行的，即将电池或电池组从储能系统中取出，然后与高精度电池检测仪连接，在室温(25℃)下以标准充放电方式对电池或电池组进行充放电，得到电池的容量，并与其初始容量做比对，计算出锂离子电池的容量衰减率。这种方法虽然能很准确的评估锂离子电池的容量衰减程度，但由于要将电池或电池组从储能系统中取出，并将影响到储能系统的正常运行。同时，由于储能系统中是由大量的锂离子电池单体或电池组构成，要对这么多的单体或电池组进行离线的容量衰减程度评估，也必然要耗费大量的人力和物力，也就等于额外增加了电池储能系统的运行成本。锂离子电池用于储能系统，主要是为了处理可再生能源发电所产生的不稳定电能，电池每充放电一次，就处理一定量的能量，且随着电池累积处理能量的增加，电池的容量逐渐衰减。在储能系统中，锂离子电池每一次充放电的能量是一个很容易采集并储存的参量，如果能建立电池累计处理能量和电池容量衰减度的关系，则可以实现储能系统中锂离子电池容量衰减程度的在线评估。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，所述方法通过建立电池累计处理能量和容量衰减率之间的关系，来评估电池的容量衰减程度。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，包括以下步骤：(1)确定电池容量衰减程度、电池容量工作区间和累计处理能量之间的关系；(2)电池容量衰减程度的在线评估。本专利技术提供的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，所述步骤(1)包括以下步骤：(1-1)标定电池的容量；(1-2)测试电池不同放电深度循环。本专利技术提供的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，所述步骤(1-1)的标定过程为：选取30支以上同型号的电池，在25℃的环境中，将电池与高精度充放电检测仪连接，以1/3放电倍率对电池进行充放电测试，电池的充放电上下限电压采用电池制造商推荐的电压范围，循环3次，记录每支电池的放电容量。本专利技术提供的另一优选的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，所述高精度充放电检测仪包括充放电模块、电压和温度采集装置以及充放电控制系统。本专利技术提供的再一优选的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，所述不追(1-2)的测试过程为：在25℃的环境中，将电池与所述高精度充放电检测仪连接，以电池不同放电深度和1/3放电倍率对电池进行循环测试；所述放电深度分别选择80％、60％、40％、20％和10％，每个放电深度测试的电池样品不少于5支。本专利技术提供的又一优选的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，当以80％放电深度测试时，所述电池样品的电池剩余容量工作区间为10-90％，电池样品充放电不以电压进行截止，而以充放电容量进行截止，电池样品每次的充放电容量为标定时的80％。本专利技术提供的又一优选的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，当以60％放电深度测试时，所述电池样品的电池剩余容量工作区间为20-80％，所述电池样品每次的充放电容量为标定时的60％。本专利技术提供的又一优选的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，当以40％放电深度测试时，所述电池样品的电池剩余容量工作区间为30-70％，所述电池样品每次的充放电容量为标定时的40％。本专利技术提供的又一优选的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，当以20％放电深度测试时，所述电池样品的电池剩余容量工作区间为40-60％，所述电池样品每次的充放电容量为标定时的20％。本专利技术提供的又一优选的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，当以10％放电深度测试时，所述电池样品的电池剩余容量工作区间为45-55％，所述电池样品每次的充放电容量为标定时的10％。本专利技术提供的又一优选的一种所述的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，记录所述电池样品每次充放电的能量，并进行累计，所述电池样品每200次循环进行一次容量标定；建立电池的容量衰减率与其累计处理能量之间的关系。本专利技术提供的又一优选的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，当电池工作在10％～90％SOC区间范围内时，通过累计处理能量与容量衰减率之间的关系确定在线运行的锂离子电池的容量衰减率，从而在线评估锂离子电池容量衰减程度。和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有以下优异效果1、本专利技术的方法通过建立电池累计处理能量和容量衰减率之间的关系，来评估电池的容量衰减程度；2、本专利技术的方法操作简便，易行，节省人力物力；3、本专利技术的方法.通过累计电池的运行过程中的处理能量，实现了电池容量衰减的线评估，不会影响到储能系统的正常运行；4、本专利技术的方法提高了储能系统的应用率，减低了其运行成本；5、本专利技术的方法准确的评估锂离子电池的容量衰减程度。附图说明图1为本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面结合实施例对专利技术作进一步的详细说明。实施例1：如图1所示，本例的专利技术提供的在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，其步骤为：1电池容量衰减程度、电池容量工作区间和累计处理能量之间的关系研究锂离子电池在储能系统中应用时，其放电深度(DOD)不会达到100％，并且在不同的储能工况下，电池的充放电深度也不一样。对电池进行不同放电深度下的充放电循环，计算电池的累计处理能量和容量衰减率，并建立两者之间的关系。具体方案如下：(1)电池的容量标定：选取30支以上同型号的电池，在25℃的环境中，将电池与高精度充放电检测仪连接，以1/3C倍率对电池进行充放电测试，电池的充放电上下限电压采用电池制造商推荐的电压范围，循环3次，记录每支电池的放电容量。(2)电池不同放电深度循环测试：在25℃的环境中，将电池与高精度充放电检测仪连接，测试电池不同放电深度下的循环性能，以1/3C倍率对电池进行循环测试。放电深度分别选择80％、60％、40％、20％、10％，每个放电深度测试的电池样品不少于5支。80％放电深度测试时，电池的SOC工作区间为10-90％，电池充放电不以电压进行截止，而以充放电容量进行截止，电池每次的充放电容量为标定时的80％；60％放电深度测试时，电池的SOC工<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)确定电池容量衰减程度、电池容量工作区间和累计处理能量之间的关系；(2)电池容量衰减程度的在线评估。

【技术特征摘要】
1.一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，其特征在于：包括以下
步骤：
(1)确定电池容量衰减程度、电池容量工作区间和累计处理能量之间的关
系；
(2)电池容量衰减程度的在线评估。
2.如权利要求1所述的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，其
特征在于：所述步骤(1)包括以下步骤：
(1-1)标定电池的容量；
(1-2)测试电池不同放电深度循环。
3.如权利要求2所述的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，其
特征在于：所述步骤(1-1)的标定过程为：选取30支以上同型号的电池，在
25℃的环境中，将电池与高精度充放电检测仪连接，以1/3放电倍率对电池进
行充放电测试，电池的充放电上下限电压采用电池制造商推荐的电压范围，循
环3次，记录每支电池的放电容量。
4.如权利要求3所述的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，其
特征在于：所述高精度充放电检测仪包括充放电模块、电压和温度采集装置以
及充放电控制系统。
5.如权利要求2所述的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，其
特征在于：所述不追(1-2)的测试过程为：在25℃的环境中，将电池与所述高
精度充放电检测仪连接，以电池不同放电深度和1/3放电倍率对电池进行循环
测试；所述放电深度分别选择80％、60％、40％、20％和10％，每个放电深度测试
的电池样品不少于5支。
6.如权利要求5所述的一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法，其

\t特征在于：当以80％放电深度测试时，所述电池样品的电池剩余容量工作区间为
10-90％，电池样品充放电不以电压进行截...

【专利技术属性】
技术研发人员：范茂松，官亦标，王绥军，傅凯，刘曙光，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11