一种基于光伏基站的动力电池梯级利用方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光伏基站的动力电池梯级利用方法，包括：对废弃的动力电池通过电池共用管理器进行筛选，将不同型号、容量、新旧的电池进行分组，并将折旧率超过阈值的电池剔除，对废弃的动力电池通过电池共用管理器进行筛选，将不同型号、容量、新旧的电池进行分组，通过大数据筛选将不符合要求的电池剔除。利用梯级电池逐步替代存量铅酸电池，实现资源充分利用，逐步淘汰铅酸电池，避免资源浪费。本发明专利技术电池利用过程能够保证梯级电池利用的参数要求，并且有效避免了对电池的浪费及破坏，筛选方法精准高效，保证了梯级电池利用的安全性和可靠性。

A Power Battery Cascade Utilization Method Based on Photovoltaic Base Station

The invention discloses a power battery cascade utilization method based on photovoltaic base station, which includes: screening waste power batteries through battery common manager, grouping different types, capacities, new and old batteries, eliminating batteries whose depreciation rate exceeds the threshold, screening waste power batteries through battery common manager, and screening different types, capacities, and batteries. The new and old batteries are grouped and the non-conforming batteries are eliminated by big data screening. The use of cascade batteries gradually replaced the stock of lead-acid batteries, so as to make full use of resources, phase out lead-acid batteries and avoid waste of resources. The battery utilization process of the invention can ensure the parameter requirements of the cascade battery utilization, effectively avoid wasting and destroying the battery, and the screening method is accurate and efficient, thus ensuring the safety and reliability of the cascade battery utilization.

【技术实现步骤摘要】
一种基于光伏基站的动力电池梯级利用方法
本专利技术涉及移动通信电池
，具体涉及涉及一种基于光伏基站的动力电池梯级利用方法。
技术介绍
梯级电池各项性能指标优于铅酸电池，完全满足基站应用。梯级电池相比铅酸电池在循环寿命、能量密度、高温性能等方面具备一定优势，各项性能指标优于铅酸电池。梯级电池在技术上完全满足现网各种工况备电需求，不同循环寿命梯级电池适用于不同应用场景，经济效益明显。目前梯级电池应用方法主要有三种：电芯级重组方案、模组级重组方案和PACK封装应用方案，对于梯级电池应用的核心在于需要根据电池的外特性参数，对电池的性能进行判断并分选，并以此作为电池成组的依据。且对于梯级利用的动力电池，由于其安全性能和电化学性能的下降，因此在使用前，需对其健康状态和安全性进行评估。现有技术中具有一些对梯级电池的利用方法，现有的方法存在一些技术问题，例如专利号CN102396099的技术方案，其对梯级电池的利用是采用对废旧铅酸动力电池负极板的回收利用，其回收工艺复杂，回收成本高；例如现有的技术方案，其动力电池回用步骤包括(1)外观识别，(2)性能特性分析，(3)微观结构变化，其优点是能够通过无损检测手段和方法对梯级利用动力电池进行筛选，但是其不足之处在于，筛选步骤过于简单，分类方法粗糙，筛选后的动力电池循环使用匹配率较低。
技术实现思路
针对现有技术的不足，需要提供一种动力电池梯级利用方法，来判断动力电池的性能来实现梯级利用动力电池的分选。本方法通过改进的方法步骤，主要采用无损检测方式，无需复杂工艺，回收成本较为低价；其次本专利技术的梯级电梯利用方法在现有的筛选步骤中进行改进，增加对电池进行分组并进行余能测试，并设计梯级电池利用装置用于安置配置分选好的电池，使得整个动力电池得到最高效的再利用。为实现上述目的，本专利技术提供了基于光伏基站的动力电池梯级利用方法，包括以下步骤：步骤1：对废弃的动力电池通过大数据筛选将不符合要求的电池剔除，将剩余的动力电池根据电量范围或PCM相变材料(PCM-PhaseChangeMaterial)质量进行分组；步骤2：余能测试：将步骤1分组后的动力电池分别进行余能测试，并判断放电容量是否满足预设的余能要求，即判断电池余量是否达到预设标准，将没有达到预设标准的电池剔除，进入步骤3；步骤3：将满足余能要求的动力电池进行性能特性分析，该性能特性分析包括历史运行参数分析和基本参数试验分析，剔除不符合条件的动力电池；步骤4：将步骤3分析后的动力电池进行内部结构扫描，扫描方式通过核磁共振成像或工业CT(工业CT(industrialcomputerizedtomography)是指应用于工业中的核成像技术)，并将扫描结果进行分析，判断内部结构形变量是否超出阈值，将超出阈值的动力电池剔除，进入步骤5；步骤5：将步骤4得到的动力电池根据不同类别置于梯级电池利用装置的不同空间内。步骤1中，所述对废弃的动力电池通过大数据筛选将不符合要求的电池剔除具体包括：利用摄像机获取动力电池的影像并进入计算机中进行大数据运算，将该动力电池的外观进行大数据筛选，将外观变形、裂纹、漏液、表面干燥、外伤、排列不整齐、连接口断裂、破损、腐蚀、污染、标志模糊的动力电池剔除(参考文献：GB/T31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法，QC/T743-2006电动车用锂离子蓄电池，GB/T31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法，QC/T743-2006电动车用锂离子蓄电池，GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法，QC/T743-2006电动车用锂离子蓄电池)，并将剩余的动力电池分为小型标准化动力电池、插拔式动力电池和双相变流动力电池。所述小型标准化动力电池是电量L范围为2kWh≤L＜500kWh，输出功率及输入功率W范围为0.6kW≤W＜300kW的动力电池；插拔式动力电池是电量L范围为500kWh≤L＜2000kWh，输出功率及输入功率范围为300kW≤W＜kW的动力电池；双相变流动力电池是具有变相材料PCM冷却的镍氢动力电池，其筛选标准为：筛选出在PCM质量范围在2～45g的双相变流动力电池.通过如下公式计算出双相变流动力电池保持在正常工作温度26℃-48℃之间的PCM质量，从而筛选出在PCM质量范围在2～45g的双相变流动力电池：公式中，Qdis为电池放出的热量，单位为J；Mpcm为PCM的质量，单位为kg；CP为PCM的比热容，单位为J×Kg-1×K-1；Tm、Ti分别为PCM的熔点温度以及PCM的初始温度，单位为℃；H为PCM的相变潜热，单位为J/kg或者J/g。步骤2中，对于小型标准化动力电池，其余能计算方法为：将小型标准化动力电池进行充电，将充电后的动力电池在20℃±5℃以1I5(单位为A)的电流放电，至电池电压达到放电终止电压时停止放电并记录放电时间，I5是指动力电池5h率放电电流值；用1I5的电流值和放电时间数据计算放电容量，判断放电容量是否满足预设的余量要求，即判断该放电容量C是否满足C≥100AH，若是，则判定为该放电容量满足预设的余量要求，进入步骤3；否则，若该放电容量C＜100AH，则判断该动力电池余量不符合要求，并剔除余量不符合要求的动力电池；对于插拔式动力电池，其余能计算方法为：在充放电机上对插拔式动力电池进行充电和放电测试，当插拔式动力电池处于充电状态时，经过Δt时间后的动力电池的容量的变化值为ΔC＝Kc×I×Δt，其中I为流经插拔式动力电池的充电电流值，其范围为2A≤I≤20A，Kc为修正指数，其范围为0.9≤Kc≤1.1，动力电池时间t时刻的剩余容量Ct＝C0+ΔC，C0为初始容量；当插拔式动力电池处于放电状态时，经过Δt时间后的动力电池的容量的变化值为ΔC2＝Kd×I×Δt，动力电池时间t时刻的剩余容量Ct2＝C0-ΔC2，若则判定为该动力电池余量满足预设的余量要求，进入步骤3；否则，则判断该动力电池余量不符合要求，并剔除余量不符合要求的动力电池；对于双相变流动力电池，其余能计算方法为：测量初始时间t0中的初始电池电压V0和初始电池温度T0，每间隔Δti秒(一般为1-5s)测定电池电压Vi和电池温度Ti，SOCi为间隔i个Δti秒后电池的剩余容量若SOCi≥50AH,则判定为该放电容量满足预设的余量要求，进入步骤3；否则判断该动力电池余量不符合要求，并剔除余量不符合要求的动力电池，Vi-1表示第i-1个Δti秒的电压。步骤3包括：分析历史运行参数时，不满足下列任何一条件的动力电池，直接剔除：在1.5-2.0倍率的条件下进行充电，至电压达到5.5-6.0V的次数≤10次；在1.5-2.0倍率的条件下进行放电，至电压达到2.0-3.0V的次数≤10次；在60-100℃高温下运行次数≤10次；使用年数少于10年；电池常温5h率放电容量大于标准值的80％；所述基本参数试验分析包括测试并记录电池的参数，电池的参数包括：电压、内阻、容量、高低温性能和荷电保持能力，常温是25℃±3℃，高温为55℃±3℃，低温为-25℃±3℃，分析基本参数试验时，先进行电压检测：如果检测值为零或者低于放电截止电压的，直接剔除该动力电池；放电终止电压为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光伏基站的动力电池梯级利用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对废弃的动力电池通过大数据筛选将不符合要求的电池剔除，将剩余的动力电池根据电量范围或PCM质量进行分组；步骤2：余能测试：将步骤1分组后的动力电池分别进行余能测试，并判断放电容量是否满足预设的余能要求，即判断电池余量是否达到预设标准，将没有达到预设标准的电池剔除，进入步骤3；步骤3：将满足余能要求的动力电池进行性能特性分析，该性能特性分析包括历史运行参数分析和基本参数试验分析，剔除不符合条件的动力电池；步骤4：将步骤3分析后的动力电池进行内部结构扫描，并将扫描结果进行分析，判断内部结构形变量是否超出阈值，将超出阈值的动力电池剔除，进入步骤5；步骤5：将步骤4得到的动力电池根据不同类别置于梯级电池利用装置的不同空间内。

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏基站的动力电池梯级利用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对废弃的动力电池通过大数据筛选将不符合要求的电池剔除，将剩余的动力电池根据电量范围或PCM质量进行分组；步骤2：余能测试：将步骤1分组后的动力电池分别进行余能测试，并判断放电容量是否满足预设的余能要求，即判断电池余量是否达到预设标准，将没有达到预设标准的电池剔除，进入步骤3；步骤3：将满足余能要求的动力电池进行性能特性分析，该性能特性分析包括历史运行参数分析和基本参数试验分析，剔除不符合条件的动力电池；步骤4：将步骤3分析后的动力电池进行内部结构扫描，并将扫描结果进行分析，判断内部结构形变量是否超出阈值，将超出阈值的动力电池剔除，进入步骤5；步骤5：将步骤4得到的动力电池根据不同类别置于梯级电池利用装置的不同空间内。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述对废弃的动力电池通过大数据筛选将不符合要求的电池剔除具体包括：利用摄像机获取动力电池的影像并进入计算机中进行大数据运算，将该动力电池的外观进行大数据筛选，将外观变形、裂纹、漏液、表面干燥、外伤、排列不整齐、连接口断裂、破损、腐蚀、污染、标志模糊的动力电池剔除，并将剩余的动力电池分为小型标准化动力电池、插拔式动力电池和双相变流动力电池。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述小型标准化动力电池是电量L范围为2kWh≤L＜500kWh，输出功率及输入功率W范围为0.6kW≤W＜300kW的动力电池；插拔式动力电池是电量L范围为500kWh≤L＜2000kWh，输出功率及输入功率范围为300kW≤W＜kW的动力电池；双相变流动力电池是具有变相材料PCM冷却的镍氢动力电池，其筛选标准为：筛选出在PCM质量范围在2～45g的双相变流动力电池。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过如下公式计算出双相变流动力电池保持在正常工作温度26℃-48℃之间的PCM质量，从而筛选出在PCM质量范围在2～45g的双相变流动力电池：公式中，Qdis为电池放出的热量，单位为J；Mpcm为PCM的质量，单位为kg；CP为PCM的比热容，单位为J×Kg-1×K-1；Tm、Ti分别为PCM的熔点温度以及PCM的初始温度，单位为℃；H为PCM的相变潜热，单位为J/kg或者J/g。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2中，对于小型标准化动力电池，其余能计算方法为：将小型标准化动力电池进行充电，将充电后的动力电池在20℃±5℃以1I5的电流放电，至电池电压达到放电终止电压时停止放电并记录放电时间，I5是指动力电池5h率放电电流值；用1I5的电流值和放电时间数据计算放电容量，判断放电容量是否满足预设的余量要求，即判断该放电容量C是否满足C≥100AH，若是，则判定为该放电容量满足预设的余量要求，进入步骤3；否则，若该放电容量C＜100AH，则判断该动力电池余量不符合要求，并剔除余量不符合要求的动力电池；对于插拔式动力电池，其余能计算方法为：在充放电机上对插拔式动力电池进行充电和放电测试，当插拔式动力电池处于充电状态时，经过Δt时间后的动力电池的容量的变化值为ΔC＝Kc×I×Δt，其中I为流经插拔式动力电池的充电电流值，其范围为2A≤I≤20A，Kc为修正指数，其范围为0.9≤Kc≤1.1，动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘菲，李荣，
申请(专利权)人：中通服咨询设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32