退役电池组梯次利用的重组方法、系统、设备和存储介质技术方案

本发明专利技术公开退役电池组梯次利用的重组方法、系统、设备和存储介质，获取退役电池组单体电池开路电压和以及电池组的总电压；选择所述退役电池组单体电池开路电压和与电池组的总电压的差值满足设定阈值的退役电池组作为梯次利用动力电池；根据使用条件和重组标准对所述梯次利用动力电池进行重组。本发明专利技术大幅缩短了电池组的重组时间，节约了检测成本，根据梯次利用电池在不同场景的使用条件，设置不同的重组标准，这样既可以满足不同场景下的应用需求，还可以最大程度的利用退役动力电池，提高退役动力电池的利用率。退役动力电池的利用率。退役动力电池的利用率。

【技术实现步骤摘要】
退役电池组梯次利用的重组方法、系统、设备和存储介质


[0001]本专利技术属于电动汽车和电池储能
，具体涉及一种退役电池组梯次利用的重组方法、系统、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，我国电动汽车产业快速发展，目前，电动汽车主要以锂离子动力电池作为动力来源，在车辆使用过程中，动力电池的性能不断衰退，并且电池之间的性能差异越越来越大，当其不能满足电动汽车的使用要求时，就要从车上退役下来。随着我国汽车的快速发展，动力电池的退役量也将快速增加，2025年将达到100GWh。在退役的动力电池中，很多还具有较高的剩余能量，这些电池经过重新的筛选重组，可应用于对性能要求较低的场合，实现动力电池的梯次利用。随着我国“3060碳达峰碳中和”和“构建以新能源为主体的新型电力系统”的提出，以锂离子电池为代表的电化学储能将进入快速发展期，但目前电池系统成本高是制约其规模化应用的主要瓶颈，将电动汽车退役电池应用于储能，可大幅减低储能系统成本，提升动力电池全生命周期价值，助力我国双碳目标的实现。
[0003]与新电池相比，动力电池在退役时电池间的性能差异显著增大，一致性明显变差，因此，在梯次利用之前通常需要对其进行重新的组合，以确保在梯次利用过程中有较好的性能一致性。但如果将电池拆解至单体再进行重新组合，虽然可以让重组后的电池有较好的一致性，却大大增加了重组成本，同时按照传统方法对电池容量进行逐一检测，造成周期长，占用设备多，使得检测成本显著增加，梯次利用阶段的经济性变差。退役动力电池的梯次利用存在多种的潜在应用场景，每个场景下的使用工况相差很大，对梯次利用电池之间的性能差异要求也不尽相同。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中退役的动力电池模组重组中存在的技术问题，目的在于提供退役电池组梯次利用的重组方法、系统、设备和存储介质，该重组方法大幅缩短了电池组的重组时间，节约了检测成本，提高重组效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种退役电池组梯次利用的重组方法，包括以下步骤：
[0007]获取退役电池组单体电池开路电压和以及电池组的总电压；
[0008]选择所述退役电池组单体电池开路电压和与电池组的总电压的差值满足设定阈值的退役电池组作为梯次利用动力电池；
[0009]根据使用条件和重组标准对所述梯次利用动力电池进行重组。
[0010]本专利技术进一步的改进在于，获取退役电池组单体电池开路电压和以及电池组的总电压前，先判断所述退役电池组单体电池的绝缘性是否满足设定值，若是满足设定值，再获取绝缘性是否满足设定值退役电池组单体电池开路电压和以及电池组的总电压。
[0011]本专利技术进一步的改进在于，所述退役电池组单体电池的绝缘性通过下式计算：
[0012]JR＝R/V
e
[0013]式中，JR为绝缘性，R为电池组正极和外壳之间或电池组附件和外壳之间的绝缘电阻值，V
e
为电池组的标称电压。
[0014]本专利技术进一步的改进在于，所述退役电池组单体电池为磷酸铁锂单体电池或三元材料单体电池；
[0015]磷酸铁锂单体电池开路电压为2.7
‑
3.5V，三元材料单体电池开路电压为2.8
‑
4.2V。
[0016]本专利技术进一步的改进在于，使用条件包括电压等级，电压等级包括小于100V的电压等级、100
‑
300V的电压等级、300
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500V的电压等级、500
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1000V的电压等级以及大于1000V的电压等级。
[0017]本专利技术进一步的改进在于，重组标准包括：电池组内单体电池之间开路电压差小于100mV时，同频率下阻抗偏差小于30％；电池组内单体电池之间开路电压差小于80mV时，同频率下阻抗偏差小于25％；电池组内单体电池之间开路电压差小于70mV时，同频率下阻抗偏差小于20％；电池组内单体电池之间开路电压差小于60mV时，同频率下阻抗偏差小于15％；电池组内单体电池之间开路电压差小于50mV时，同频率下阻抗偏差小于10％；
[0018]电池组之间开路电压差小于1000mV时，同频率下阻抗偏差小于20％；电池组之间开路电压差小于800mV时，同频率下阻抗偏差小于15％；电池组之间开路电压差小于700mV时，同频率下阻抗偏差小于12％；电池组之间开路电压差小于600mV时，同频率下阻抗偏差小于10％；电池组之间开路电压差小于500mV时，同频率下阻抗偏差小于8％。
[0019]本专利技术进一步的改进在于，所述电池组内单体电池之间阻抗偏差通过以下过程确定：
[0020]电池组内单体电池的交流阻抗模值的最大值与电池组内单体电池的交流阻抗模值的最小值的差再除以电池组内单体电池的交流阻抗模值的最小值。
[0021]一种退役电池组梯次利用的重组系统，包括：
[0022]电压获取模块，用于获取退役电池组单体电池开路电压和以及电池组的总电压；
[0023]选择模块，用于选择所述退役电池组单体电池开路电压和与电池组的总电压的差值满足设定阈值的电池作为梯次利用动力电池；
[0024]重组模块，用于根据使用条件和重组标准对所述梯次利用动力电池进行重组。
[0025]本专利技术进一步的改进在于，获取退役电池组单体电池开路电压和以及电池组的总电压前，先判断所述退役电池组单体电池的绝缘性是否满足设定值，若是满足设定值，再获取绝缘性是否满足设定值退役电池组单体电池开路电压和以及电池组的总电压。
[0026]本专利技术进一步的改进在于，所述退役电池组单体电池的绝缘性通过下式计算：
[0027]JR＝R/V
e
[0028]式中，JR为绝缘性，R为电池组正极和外壳之间或电池组附件和外壳之间的绝缘电阻值，V
e
为电池组的标称电压。
[0029]本专利技术进一步的改进在于，所述退役电池组单体电池为磷酸铁锂单体电池或三元材料单体电池；
[0030]磷酸铁锂单体电池开路电压为2.7
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3.5V，三元材料单体电池开路电压为2.8
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4.2V。
[0031]本专利技术进一步的改进在于，使用条件包括电压等级，电压等级包括小于100V的电压等级、100
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300V的电压等级、300
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500V的电压等级、500
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1000V的电压等级以及大于1000V的电压等级。
[0032]本专利技术进一步的改进在于，重组标准包括：电池组内单体电池之间开路电压差小于100mV时，同频率下阻抗偏差小于30％；电池组内单体电池之间开路电压差小于80mV时，同频率下阻抗偏差小于25％；电池组内单体电池之间开路电压差小于70mV时，同频率下阻抗偏差小于20％；电池组内单体电池之间开路电压差小于60mV时，同频率下阻抗偏差小于15％；电池组内单体电池之间开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种退役电池组梯次利用的重组方法，其特征在于，包括以下步骤：获取退役电池组单体电池开路电压和以及电池组的总电压；选择所述退役电池组单体电池开路电压和与电池组的总电压的差值满足设定阈值的退役电池组作为梯次利用动力电池；根据使用条件和重组标准对所述梯次利用动力电池进行重组。2.根据权利要求1所述的一种退役电池组梯次利用的重组方法，其特征在于，获取退役电池组单体电池开路电压和以及电池组的总电压前，先判断所述退役电池组单体电池的绝缘性是否满足设定值，若是满足设定值，再获取绝缘性是否满足设定值退役电池组单体电池开路电压和以及电池组的总电压。3.根据权利要求2所述的一种退役电池组梯次利用的重组方法，其特征在于，所述退役电池组单体电池的绝缘性通过下式计算：JR＝R/V
e
式中，JR为绝缘性，R为电池组正极和外壳之间或电池组附件和外壳之间的绝缘电阻值，V
e
为电池组的标称电压。4.根据权利要求1所述的一种退役电池组梯次利用的重组方法，其特征在于，所述退役电池组单体电池为磷酸铁锂单体电池或三元材料单体电池；磷酸铁锂单体电池开路电压为2.7
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3.5V，三元材料单体电池开路电压为2.8
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4.2V。5.根据权利要求1所述的一种退役电池组梯次利用的重组方法，其特征在于，使用条件包括电压等级，电压等级包括小于100V的电压等级、100
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300V的电压等级、300
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500V的电压等级、500
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1000V的电压等级以及大于1000V的电压等级。6.根据权利要求1或5所述的一种退役电池组梯次利用的重组方法，其特征在于，重组标准包括：电池组内单体电池之间开路电压差小于100mV时，同频率下阻抗偏差小于30％；电池组内单体电池之间开路电压差小于80mV时，同频率下阻抗偏差小于25％；电池组内单体电池之间开路电压差小于70mV时，同频率下阻抗偏差小于20％；电池组内单体电池之间开路电压差小于60mV时，同频率下阻抗偏差小于15％；电池组内单体电池之间开路电压差小于50mV时，同频率下阻抗偏差小于10％；电池组之间开路电压差小于1000mV时，同频率下阻抗偏差小于20％；电池组之间开路电压差小于800mV时，同频率下阻抗偏差小于15％；电池组之间开路电压差小于700mV时，同频率下阻抗偏差小于12％；电池组之间开路电压差小于600mV时，同频率下阻抗偏差小于10％；电池组之间开路电压差小于500mV时，同频率下阻抗偏差小于8％。7.根据权利要求6所述的一种退役电池组梯次利用的重组方法，其特征在于，所述电池组内单体电池之间阻抗偏差通过以下过程确定：电池组内单体电池的交流阻抗模值的最大值与电池组内单体电池的交流阻抗模值的最小值的差再除以电池组内单体电池的交流阻抗模值的最小值。8.一种退役电池组梯次利用的重组系统，其特征在于，包括：电压获取模块，用于获取退役电池组单体电池开路电压和以及电池组的总电压；选择模块，用于选择所述退役电池组单体电池开路电压和与电池组的总电压的差值满足设定阈值的电池作为梯次利用动力电池；重组模块，用于根据使用条...

【专利技术属性】
技术研发人员：范茂松，杨凯，耿萌萌，谭震，刘皓，赵光金，赖铱麟，张明杰，徐彬，陈浩，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网河南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：