蓄电池老化趋势的评估方法技术

本发明专利技术公开了一种蓄电池老化趋势的评估方法，包括：对待评估的蓄电池进行一个周期的放电；获取所述蓄电池的当前的放电时间t；根据所述当前的放电时间t对蓄电池的容量进行预测；根据所述当前的放电时间t、所述预测的蓄电池的容量以及公式一计算所述蓄电池的周期系数a，以及影响温度的系数

Assessment Method of Aging Trend of Batteries

【技术实现步骤摘要】
蓄电池老化趋势的评估方法
本专利技术是关于蓄电池的评估方法，特别是关于一种蓄电池老化趋势的评估方法。
技术介绍
阀控式铅酸蓄电池(ValueRegulatedLendAcid，简称VRLA)，由于价格便宜，性能稳定，技术和制造工艺成熟，在我国电力、通信、汽车、电动车以及风光储能等工业领域中被广泛使用。然而，蓄电池在实际使用过程中提前失效的现象常有发生，有的只能使用2年，远远低于设计寿命，严重影响备用供电设备的安全运行。蓄电池是一个复杂的电化学反应系统，蓄电池的老化受温度、供电电流、供电频率、充电系统和日常维护等因素影响，由于蓄电池的老化是指实际使用的蓄电池在一个运行周期内实际容量衰减的幅度。当前的容量预测方法主要有：(1)蓄电池电压测量法(2)核对放电法(3)电导(内阻)测量法(4)最小二乘法(5)等效电路模型容量预测法(Peukert方程、开路电压、安时模型、Shepard模型和Martin模型组合)等。因为蓄电池的外部参数与容量之间的关系呈现复杂的非线性，在实际应用中也不足，总体来看效果并不理想。这样一系列的不足导致了当前国内外铅酸蓄电池容量测试智能化程度低。而对蓄电池在实际条件下的使用特性(使用价值)目前还没有有效的评估方法，本专利技术能实时评估蓄电池在使用过程中能否满足真是负载使用要求和在特定环境下使用老化的程度，提高设备运行的安全性和可靠性。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种蓄电池老化趋势的评估方法，其能够实时评估蓄电池的老化程度。为实现上述目的，本专利技术提供了一种蓄电池老化趋势的评估方法，包括：对待评估的蓄电池进行一个周期的放电；获取所述蓄电池的当前的放电时间t；根据所述当前的放电时间t对蓄电池的容量进行预测；根据所述当前的放电时间t、所述预测的蓄电池的容量以及公式一计算所述蓄电池的周期系数a，以及影响温度的系数将计算的所述周期系数a，所述影响温度的系数代入所述第一公式，以获得所述下一周期的蓄电池老化趋势函数，所述蓄电池老化趋势函数为蓄电池容量根据周期的变化曲线，所述公式一为：其中，为活性物及介质之间反应的温度系数，为化学反应提供的能量转换系数，影响温度的系数为与的乘积，b为所述蓄电池的放电常数。在一优选的实施方式中，所述根据所述当前的放电时间t对蓄电池的容量进行预测包括：获取所述放电时间t时刻蓄电池两端的实际电压Vt；获取所述放电时间t的上一个时间点i的完全放电下的蓄电池容量P(i)以及蓄电池两端电压Vi；获取所述放电时间t的下一个时间点i+1的完全放电下的蓄电池容量P(i+1)以及蓄电池两端电压Vi+1；根据所述放电时间t时蓄电池两端的实际电压Vt，i时刻完全放电下的蓄电池容量P(i)以及蓄电池两端电压Vi，i+1时刻完全放电下的蓄电池容量P(i+1)以及蓄电池两端电压Vi+1，对蓄电池的容量进行预测。在一优选的实施方式中，所述获取所述放电时间t的上一个时间点i完全放电下的蓄电池容量P(i)，包括：根据公式二，计算i时刻完全放电下的蓄电池的容量P(i)其中，C25为25℃时蓄电池的容量；K为蓄电池的温度系数；Ii为i时刻的实际负载电流；I10为十小时放电率电流值，T25为标准温度，Ti为i时刻下蓄电池完全放电时的环境温度。在一优选的实施方式中，所述获取所述放电时间t的下一个时间点i+1的完全放电下的蓄电池容量P(i+1)包括：根据公式三，计算i+1时刻完全放电下的蓄电池的容量P(i+1)，公式三为：其中，C25为25℃时蓄电池的容量，K为蓄电池的温度系数，Ii为i时刻的实际负载电流，T25为标准温度，I10为十小时放电率电流值，Ti+1为i+1时刻下蓄电池完全放电时的环境温度。在一优选的实施方式中，所述根据所述放电时间t时蓄电池两端电压Vt，i时刻完全放电下的蓄电池容量P(i)以及蓄电池两端电压Vi，i+1时刻完全放电下的蓄电池容量P(i+1)以及蓄电池两端电压Vi+1，对蓄电池的容量进行预测，包括：根据公式四，对所述蓄电池的剩余容量进行预测，所述公式四包括：其中，C(t)为放电时间t时刻的蓄电池的剩余容量，It是蓄电池的实际放电电流，Tt是蓄电池的周围环境温度，I0是指蓄电池十分之一额定容量的电流，Vt为蓄电池两端的实际电压。在一优选的实施方式中，所述放电时间t与上一个时间点i和/或下一个时间点i+1的间隔为预设间隔。与现有技术相比，根据本专利技术的蓄电池老化趋势的评估方法，能直实时评估蓄电池在使用过程中能否满足真是负载使用要求和在特定环境下使用老化的程度，提高设备运行的安全性和可靠性，采用循环渐进的评估老化趋势，使蓄电池在实际使用过程中，利用大数据分析充分考虑客观因素对老化程度的影响，提高评估的老化趋势的准确性并有效的降低了误差。附图说明图1是根据本专利技术一实施方式的蓄电池老化趋势的评估方法的流程图。图2是根据本专利技术一实施方式的蓄电池的老化变化趋势曲线图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。蓄电池老化趋势是在正常使用条件下，依据蓄电池已运行的周期内容量衰减变化的规律，建立数学模型，用来评估蓄电池在下一个相同的周期内老化的程度。如图1所示，其为根据本专利技术优选实施方式的蓄电池老化趋势的评估方法的流程图，包括步骤S1-S5。步骤S1，对待评估的蓄电池进行一个周期的放电。步骤S2，获取待评估的蓄电池的当前的放电时间t。具体的，放电时间t为待评估的蓄电池进行放电的时间，本实施例中放电时间与周期相同。本实施例提供的方法是根据已知的蓄电池的放电时间和容量的预测值，获得容量与放电时间的变化曲线，从而实现老化趋势的评估。步骤S3，根据所述当前的放电时间t对蓄电池的容量进行预测。其中，步骤S3具体包括S31-S33。步骤S31，获取所述放电时间t时刻蓄电池两端的实际电压Vt；步骤S32，获取所述放电时间t的上一个时间点i的完全放电下的蓄电池容量P(i)以及蓄电池两端电压Vi；获取所述放电时间t的下一个时间点i+1的完全放电下的蓄电池容量P(i+1)以及蓄电池两端电压Vi+1。其中，放电时间t与上一个时间点i和/或下一个时间点i+1的间隔为预设间隔。具体的，步骤S32可以通过建立蓄电池的放电曲线，根据放电曲线直接获取P(i)以及P(i+1)。当蓄电池完全放电，也就是以10小时放电时，记录蓄电池的放电曲线，将容量放电曲线分割20段形成标准放电曲线。之后，当蓄电池放电至时间t时，放电曲线中时间t对应的容量为P(t)，上一个时间点i在放电曲线上对应的容量为P(i)和上一个时间点i+1在放电曲线上对应的容量为P(i+1)，根据时间横坐标i以及i+1获取纵坐标P(i)以及P(i+1)的值。步骤S32可以包括：根据公式二，计算i时刻完全放电下的蓄电池的容量P(i)，公式二为：其中，C25为25℃时蓄电池的容量；K为蓄电池的温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电池老化趋势的评估方法，其特征在于，包括：对待评估的蓄电池进行一个周期的放电；获取所述蓄电池的当前的放电时间t；根据所述当前的放电时间t对蓄电池的容量进行预测；根据所述当前的放电时间t、所述预测的蓄电池的容量以及公式一计算所述蓄电池的周期系数a，以及影响温度的系数

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池老化趋势的评估方法，其特征在于，包括：对待评估的蓄电池进行一个周期的放电；获取所述蓄电池的当前的放电时间t；根据所述当前的放电时间t对蓄电池的容量进行预测；根据所述当前的放电时间t、所述预测的蓄电池的容量以及公式一计算所述蓄电池的周期系数a，以及影响温度的系数将计算的所述周期系数a，所述影响温度的系数代入所述第一公式，以获得所述下一周期的蓄电池老化趋势函数，所述蓄电池老化趋势函数为蓄电池容量根据周期的变化曲线，所述公式一为：其中，为活性物及介质之间反应的温度系数，为化学反应提供的能量转换系数，影响温度的系数为与的乘积，b为所述蓄电池的放电常数。2.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述根据所述当前的放电时间t对蓄电池的容量进行预测包括：获取所述放电时间t时刻蓄电池两端的实际电压Vt；获取所述放电时间t的上一个时间点i的完全放电下的蓄电池容量P(i)以及蓄电池两端电压Vi；获取所述放电时间t的下一个时间点i+1的完全放电下的蓄电池容量P(i+1)以及蓄电池两端电压Vi+1；根据所述放电时间t时蓄电池两端的实际电压Vt，i时刻完全放电下的蓄电池容量P(i)以及蓄电池两端电压Vi，i+1时刻完全放电下的蓄电池容量P(i+1)以及蓄电池两端电压Vi+1，对蓄电池的容量进行预测。3.如权利要求2所述的评估方法，其特征在于，所述获取所述放电时间t的上一个时间点i完全放电下的蓄电池容量P(i)...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾强，王伟，赵劭康，臧志成，庞振江，于浩，马凯，赵赤巍，黄影，刘国营，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，国网安徽省电力有限公司信息通信分公司，国网河北省电力有限公司信息通信分公司，国网陕西省电力公司信息通信公司，国网信息通信产业集团有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11