基于退役动力电池的异构兼容系统、控制器及控制方法技术方案

本发明专利技术适用于资源再生技术领域，提供了一种基于退役动力电池的异构兼容系统、控制器及控制方法，系统包括：电池串，分别与各电池串串接的PCS；与各PCS通讯连接控制器；电池串由一组电池性能一致的同品牌退役动力电池串联组成，PCS用于实时采集对应电池串的当前充放电气参数，并将发送至控制器；控制器基于各电池串的当前充放电气参数及电池充放电特性动态曲线来控制各电池串的充放电速率，对各电池串进行功率均衡。该异构兼容系统只需满足各电池串中的电池性能参数一致即可，相对于要求整个系统内的所有动力电池性能参数一致而言，退役动力电池的利用率极大的增加，实现不同品牌的退役动力电池的组装，另一方面，极大减少退役动力电池的筛选工作量。

【技术实现步骤摘要】
基于退役动力电池的异构兼容系统、控制器及控制方法
本专利技术属于资源再生
，提供了一种基于退役动力电池的异构兼容系统、控制器及其方法。
技术介绍
新能源电动汽车用动力电池在使用一定时间或循环一定次数之后，其容量或功率特性衰退较为明显，无法满足车用要求，需要从汽车上退役。但是，退役的动力电池仍然潜藏巨大的剩余价值，其容量和功率仍然可以满足其他对动力性要求不高的储能场合的需求，如UPS、通信基站、数据中心、电动自行车、风光发电储能等应用。将电动汽车上退役的电池再利用到其他场合，这种动力电池的再利用被称之为“梯次利用”，开展梯级利用技术研究，充分发挥动力电池的剩余价值，是国家重点支持的领域，其中风光发电储能是最重要的应用场合，但风光发电储能需要一定的规模，少则几十千瓦，多则上兆瓦，需要成千上万的电池芯串并联组成。但退役的动力电池存在着品牌规格不一，性能参差不齐等现实情况，不同品牌规格的电池性能差异过大，不仅起不到“电源”作用，反而会起到“负荷”作用，严重影响整个系统的性能，特别是规模越大影响就越严重；在现阶动力电池均衡系统是基于直流母线电压的恒压、恒流或恒功率控制，主要是筛选品牌相同，性能相近的电池再次组包储能系统，存在筛选工作量大，还本来具有价格竞争优势的“梯次电池”无形中增加了大量的成本，制约了梯次利用的发展。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于退役动力电池的异构兼容系统，旨在解决现有电池均衡系统要求系统内的所有动力电池性能相近，存在的筛选工作量大及增加制备的成本的问题。本专利技术是这样实现的，一种基于退役动力电池的异构兼容系统，该系统包括：电池串；分别与各电池串串接的PCS；与各PCS通讯连接控制器，所述控制器内存储各电池串的电池充放电特性动态曲线；所述电池串由一组电池性能一致的同品牌退役动力电池串联组成。进一步的，所述PCS用于实时采集对应电池串的当前充放电气参数E，当前充放电气参数E至少包括：功率Pc、电流I及电压U，并将采集到的当前充放电气参数E发送至控制器；控制器基于各电池串的当前充放电气参数E及电池充放电特性动态曲线来控制各电池串的充放电速率，即对各电池串进行功率均衡。本专利技术是这样实现的，一种基于退役动力电池的异构兼容控制器，所述控制器包括：参数接收单元，与参数接收单元连接的平均功率计算单元，与平均功率计算单元连接的差值功率计算单元，与差值功率计算单元连接的处理单元，其中，参数接收单元，接收PCS发送的各电池串当前充放电气参数E，当前充放电气参数E至少包括：功率Pc、电流I及电压U；平均功率计算单元，基于各电池串的当前功率Pc来计算平均功率差值功率计算单元，计算各电池串的当前功率Pc与平均功率的差值；当差值ΔP为正值时，则处理单元控制对应的电池串放电，并基于电池充放电特性动态曲线设定电池串的放电速率，当差值ΔP为负值，则处理单元控制对应的电池串充电，并基于电池充放电特性动态曲线设定电池串的充电速率。进一步的，所述控制器还包括：功率计算值计算单元，与功率计算单元连接的偏差功率值计算单元，与偏差功率值计算单元连接的异常功率剔除单元，其中，功率计算值计算单元，计算电池串的功率计算值Pt，功率计算值Pt为各电池串的电流I与电压U的乘积；偏差功率值计算单元，计算功率计算值Pt与功率值Pc的差值ΔPt-c；异常功率剔除单元，判断差值是ΔPt-c是否位于偏差允许范围，若判断结果为否，则删除所功率值Pc。本专利技术是这样实现的，一种基于退役动力电池异构兼容控制器的控制方法，所述方法包括如下步骤：S1、接收PCS发送的各电池串当前充放电气参数E，当前充放电气参数E至少包括：功率Pc、电流I及电压U；S2、基于各电池串的当前功率Pc来计算平均功率S3、计算各电池串的当前功率Pc与平均功率的差值ΔP；S4、当差值ΔP为正值时，则控制对应的电池串放电，基于电池充放电特性动态曲线设定电池串的放电速率，当差值ΔP为负值，则控制对应的电池串充电，基于电池充放电特性动态曲线设定电池串的充电速率。进一步的，在步骤S1之后还包括如下步骤：S5、基于电流I及电压U进行异常功率Pc的剔除。进一步的，所述异常功率Pc的剔除过程具体如下：S51、计算电池串的功率计算值Pt，功率计算值Pt为各电池串的电流I与电压U的乘积；S52、获取功率计算值Pt与功率值Pc的差值ΔPt-c；S53、判断差值是ΔPt-c是否位于偏差允许范围，若判断结果为否，则删除所功率值Pc。本专利技术实施例中的异构兼容系统只需满足各个电池串中的电池性能参数一致即可，相对于要求整个系统内的所有动力电池性能参数一致而言，一方面，退役动力电池的利用率极大的增加，可以实现不同品牌的退役动力电池的组装，另一方面，极大的减少异能一致退役动力电池的筛选工作量，减少了电池储能系统的成本。附图说明图1为本专利技术实施例提供的基于退役动力电池异构兼容系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的基于退役动力电池异构兼容控制器的控制方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为本专利技术实施例提供的基于退役动力电池异构兼容系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出于本专利技术实施例相关的部分。该系统包括：电池串，电池串由一组电池性能一致的同品牌退役动力电池串联组成；PCS，分别与各电池串串接；控制器，其通讯接口与各PCS通讯连接，控制器内存储各电池串的电池充放电特性动态曲线；控制器的型号为AT91SAM9260，同时配置大容量的存储器，其中，PCS用于实时采集对应电池串的当前充放电气参数E，当前充放电气参数E至少包括：功率Pc、电流I及电压U，并将采集到的当前充放电气参数E发送至控制器；控制器基于各电池串的当前充放电气参数E及电池充放电特性动态曲线来控制各电池串的充放电速率，即对各电池串进行功率均衡，以使各电池串的放电功率接近一致。在本专利技术实施例中，基于退役动力电池的异构兼容控制器包括：参数接收单元，与参数接收单元连接的平均功率计算单元，与平均功率计算单元连接的差值功率计算单元，与差值功率计算单元连接的处理单元，其中，参数接收单元，接收PCS发送的各电池串当前充放电气参数E，当前充放电气参数E至少包括：功率Pc、电流I及电压U平均功率计算单元，基于各电池串的当前功率Pc来计算平均功率差值功率计算单元，计算各电池串的当前功率Pc与平均功率的差值；当差值ΔP为正值时，则处理单元控制对应的电池串放电，并基于电池充放电特性动态曲线设定电池串的放电速率，当差值ΔP为负值，则处理单元控制对应的电池串充电，并基于电池充放电特性动态曲线设定电池串的充电速率。在本专利技术实施例中，该控制器还包括：功率计算值计算单元，与功率计算单元连接的偏差功率值计算单元，与偏差功率值计算单元连接的异常功率剔除单元，其中，功率计算值计算单元，计算电池串的功率计算值Pt，功率计算值Pt为各电池串的电流I与电压U的乘积；偏差功率值计算单元，计算功率计算值Pt与功率值Pc的差值ΔPt-c；判断差值是ΔPt-c是否位于偏差允许范围，若判断结果为否，则异常功率剔除单元删除所功率值Pc。图2为本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于退役动力电池的异构兼容系统，其特征在于，所述系统包括：电池串；分别与各电池串串接的PCS；与各PCS通讯连接控制器，所述控制器内存储各电池串的电池充放电特性动态曲线；所述电池串由一组电池性能一致的同品牌退役动力电池串联组成。

【技术特征摘要】
1.一种基于退役动力电池的异构兼容系统，其特征在于，所述系统包括：电池串；分别与各电池串串接的PCS；与各PCS通讯连接控制器，所述控制器内存储各电池串的电池充放电特性动态曲线；所述电池串由一组电池性能一致的同品牌退役动力电池串联组成。2.如权利要求1所述基于退役动力电池的异构兼容系统，其特征在于，所述PCS用于实时采集对应电池串的当前充放电气参数E，当前充放电气参数E至少包括：功率Pc、电流I及电压U，并将采集到的当前充放电气参数E发送至控制器；控制器基于各电池串的当前充放电气参数E及电池充放电特性动态曲线来控制各电池串的充放电速率，即对各电池串进行功率均衡。3.一种基于退役动力电池的异构兼容控制器，其特征在于，所述控制器包括：参数接收单元，与参数接收单元连接的平均功率计算单元，与平均功率计算单元连接的差值功率计算单元，与差值功率计算单元连接的处理单元，其中，参数接收单元，接收PCS发送的各电池串当前充放电气参数E，当前充放电气参数E至少包括：功率Pc、电流I及电压U；平均功率计算单元，基于各电池串的当前功率Pc来计算平均功率；差值功率计算单元，计算各电池串的当前功率Pc与平均功率的差值；当差值ΔP为正值时，则处理单元控制对应的电池串放电，并基于电池充放电特性动态曲线设定电池串的放电速率，当差值ΔP为负值，则处理单元控制对应的电池串充电，并基于电池充放电特性动态曲线设定电池串的充电速率。4.如权利要求3所述基于退役动力电池的异构兼容控制器，其特征在于，所述控制器还包括：功率计算值计算单元，与功率计算单...

【专利技术属性】
技术研发人员：史新民，秦小州，琚贇，
申请(专利权)人：安徽瑞赛克再生资源技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34