电力贮能用铅酸电池充放电控制策略制造技术

本发明专利技术公开了一种电力贮能用铅酸电池充放电控制策略，该策略在铅酸电池循环使用过程中采用恒功率限压充电模式，每循环一定次数后进行一次深放电及恒压限流补充电，充放电能量比小于100%，铅酸电池处于欠充状态。通过定期对铅酸电池进行深放电和恒压补充电，减少活性物质的钝化，降低能量损失，延长铅酸电池寿命，提高铅酸电池性价比，具有较好的经济性，有利于节能减排。

Charge and Discharge Control Strategy of Lead-acid Batteries for Power Storage

The invention discloses a charging and discharging control strategy for lead-acid batteries for power storage. The strategy adopts constant power and voltage limiting charging mode in the recycling process of lead-acid batteries. After a certain number of cycles, a deep discharge and constant voltage current limiting replenishment are carried out. The charging and discharging energy ratio is less than 100%, and the lead-acid batteries are under-charged. Through periodic deep discharge and constant voltage supplement, the passivation of active substances can be reduced, energy loss can be reduced, the life of lead-acid batteries can be prolonged, and the performance-price ratio of lead-acid batteries can be improved. It has better economy and is conducive to energy saving and emission reduction.

【技术实现步骤摘要】
电力贮能用铅酸电池充放电控制策略
本专利技术属于铅酸电池领域，涉及一种铅酸电池充放电控制策略，特别是一种电力贮能用铅酸电池充放电控制策略。
技术介绍
近年来，全球储能市场蓬勃发展。铅酸电池作为能量转换与储存的关键设备，在新能源应用中占据了越来越重要的地位，其性能成为制约整个储能产业发展的最重要因素之一。锂离子电池作为电力储能用电池，具有较好的功率特性，但由于锂电池的制造成本相对较高，而且大容量锂电池还存在安全性问题，再加上旧锂电池不能循环回收利用，产生一定程度的环境污染。传统的铅酸电池具有安全性好、成本低、技术相对成熟等优点，但在PSoC下的循环寿命短，以及恒功率性能差制约了其进一步发展。铅炭电容电池属于铅酸电池的新品种，它是从传统的铅酸电池派生出的产品。该技术在铅酸电池负极中加入一定量的活性炭，添加的活性碳能够显著提高铅酸电池在部分荷电态下的循环寿命。铅酸电池的循环寿命不仅与电池的本身结构及工艺设计有关，还与充放电使用控制模式和环境因素有较大关系。铅酸电池使用过程中如果产生过充、欠充、过放电、环境温度过高，都会造成铅酸电池的循环寿命大幅度下降。由于电力贮能场景对铅酸电池充电效率及充电时间有限制，要求恒功率快速充电，但在恒功率快速充电条件下，铅酸电池会长期处于欠充状态，直接影响铅酸电池的循环寿命。因此研究一种合适的充放电控制策略对延长电池循环寿命，降低用电成本，保护生态环境具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种方法简便、实施容易，延长铅酸电池循环寿命的电力储能用铅酸电池充放电控制策略。实现本专利技术的技术方案是:电力贮能用铅酸电池充放电控制策略，所述铅酸电池循环使用过程中采用恒功率限压充电模式，每循环一定次数后或达到规定的电压，进行一次深放电及恒压限流补充电，具体步骤如下：a)铅酸电池以额定放电功率放电至单体平均终止电压1.95V，静置15min；b)铅酸电池以额定充电功率充电至规定单体平均充电终止电压2.35V，静置15min；c)铅酸电池单体以额定放电功率放电4h，静置15min；d)重复循环步骤b）～c）；e)当步骤d）循环次数达到50次或步骤c）铅酸电池单体放电平均终止电压低于1.90V时，进行一次深放电及恒压限流补充电；f)继续重复循环步骤a）～f)，共50次循环；g)铅酸电池继续进行b)～c)循环放电,直至电池放电平均终止电压1.80V/单体，循环测试终止，记录累计循环次数。上述技术方案所述步骤e)中，循环的具体步骤如下:铅酸电池先以额定放电功率放电至单体平均终止电压1.60V，静置15min，然后以额定充电功率充电至规定的单体平均充电终止电压2.35V，最后再恒压2.35V限流0.15CA,充电16h结束。上述技术方案所述恒功率循环充放电过程中，充放电能量比小于100%，铅酸电池处于欠充状态，每次循环放出的能量相同。采用上述技术方案，本专利技术具有以下积极效果：1、本专利技术通过定期对铅酸电池进行深放电和恒压补充电，减少活性物质的钝化程度。2、有效延缓了恒功率循环充放电过程中，铅酸电池过充的容量衰减现象，延长铅酸电池的循环寿命。3、采用恒功率充电减少了充电时间和过充电量，铅酸电池处于欠充状态，减少了能量损失，提高了电池性价比，具有较好的经济性，有利于节能减排。具体实施方式下面通过电力储能用铅酸电池充放电控制策略的实施例,进一步说明本
技术实现思路
及其有益效果。本专利技术实施例应用以下设备：金帆循环充放电试验机1台，型号12V150A,铅碳电容电池12只,型号为MCC-500WH，应用本专利技术控制策略及应用常规控制策略方法试验各取用铅酸电池6只，测试环境温度为25ºC。在上述循环充放电试验机上，设定控制程序进行充放电循环寿命对比试验。按本专利技术的技术方案设定循环试验程序：a)铅酸电池以额定放电功率放电至终止电压11.7V，静置15min；b)铅酸电池以额定充电功率充电至规定单体平均充电终止电压14.1V，静置15min；c)铅酸电池单体以额定放电功率放电4h，静置15min；d)重复循环步骤b）～c）；e)当步骤d循环次数达到50次或当步骤c蓄电池单体放电平均终止电压低于11.4V时，进行一次深放电及恒压限流补充电，其中：铅酸电池以额定放电功率放电至单体平均终止电压9.6V，静置15min；铅酸电池以额定充电功率充电至规定的单体平均充电终止电压14.1V，再恒压2.35V限流0.15CA,充电16h结束；f）复循环步骤a）～e），共循环50次，g)铅酸电池继续进行b)～c)循环放电,直至铅酸电池放电平均终止电压10.8V/单体，循环测试终止，记录累计循环次数。对比试验方案：按常规（不进行定期补电）循环制式设定试验程序，进行对比试验：a)铅酸电池以额定放电功率放电至终止电压11.7V，静置15min；b)铅酸电池以额定充电功率充电至规定单体平均充电终止电压14.1V，静置15min；c)铅酸电池单体以额定放电功率放电4h，静置15min；d)重复循环步骤b）～c）；直至电池单体的放电终止电压为10.8V，循环测试终止，记录循环次数；按本专利技术所述的电力贮能用铅酸电池充放电控制策略，电池进行恒功率充放电循环寿命试验，寿命达到2300次以上，充放电效率达到90%以上。而对比试验方案(没有进行定期深放电及恒压限流补充电)的恒功率充放电循环寿命测试，寿命仅为580次，循环过程中的充放电效率比仅有43%。综上所述，采用本专利技术的充放电控制策略，铅酸电池恒功率充放电循环寿命与正常方法相比，循环寿命提高至3-4倍，在寿命周期内的性价比提高至3.5倍，具有较好的经济性。以上所述的具体实施例仅对本专利技术的目的、技术方案和有益效果作了进一步说明，应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而己，并不限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力贮能用铅酸电池充放电控制策略，其特征在于：所述铅酸电池循环使用过程中采用恒功率限压充电模式，每循环一定次数后或达到规定的电压，进行一次深放电及恒压限流补充电，具体步骤如下：a)铅酸电池以额定放电功率放电至单体平均终止电压1.95V，静置15min；b)铅酸电池以额定充电功率充电至规定单体平均充电电压2.35V，静置15min；c)铅酸电池单体以额定放电功率放电4h，静置15min；d)重复循环步骤b）～c）；e)当步骤d）循环次数达到50次或当步骤c）铅酸电池单体放电平均终止电压低于1.90V时，进行一次深放电及恒压限流补充电；f)继续重复循环步骤a）～e)，共50次循环；g)铅酸电池继续进行b) ～c)循环放电,直至蓄电池放电平均终止电压达到1.80V/单体，循环测试终止，记录累计循环次数。

【技术特征摘要】
1.一种电力贮能用铅酸电池充放电控制策略，其特征在于：所述铅酸电池循环使用过程中采用恒功率限压充电模式，每循环一定次数后或达到规定的电压，进行一次深放电及恒压限流补充电，具体步骤如下：a)铅酸电池以额定放电功率放电至单体平均终止电压1.95V，静置15min；b)铅酸电池以额定充电功率充电至规定单体平均充电电压2.35V，静置15min；c)铅酸电池单体以额定放电功率放电4h，静置15min；d)重复循环步骤b）～c）；e)当步骤d）循环次数达到50次或当步骤c）铅酸电池单体放电平均终止电压低于1.90...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛奎网，吴宏亮，徐小亮，曾刘芳，刘巍，杨宝峰，楼志强，
申请(专利权)人：双登集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32