低成本模式的动力电池梯级利用多因素筛分方法技术

本发明专利技术涉及低成本模式的动力电池梯级利用多因素筛分方法，本发明专利技术通过多因素影响进行综合计算判断，充分考虑了影响报废动力电池技术状态的多种因素，将各影响因素统一计算域变换后赋予不同的权重系数，将不同使用情况的电池进行区分，可以快速的将使用情况、环境温度等相接近的动力电池划分在一起，方便后续梯级利用，减小了报废动力电池的筛选成本，具有广阔的市场应用前景。阔的市场应用前景。阔的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
低成本模式的动力电池梯级利用多因素筛分方法
[0001]本申请是申请号为：202110140111.2，申请日：2021
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02
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02，专利名称“电动汽车动力电池梯级利用多参数影响筛分方法”的专利技术专利的分案申请。


[0002]本专利技术涉及电动汽车动力电池回收
，具体涉及低成本模式的动力电池梯级利用多因素筛分方法。

技术介绍

[0003]目前，国家在规范动力电池的尺寸、动力电池电压统一化、标准化，未来各个汽车厂家使用的动力电池规格会趋向于统一性设计，即各个厂家之间的动力电池的尺寸、接口可以通用，仅电池类型、容量大小不同，这会使动力电池的回收及大规模梯级利用成为新的发展趋势，同一类型的报废动力电池的数量可达到数十万组。
[0004]《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》中也明确提到对废旧动力蓄电池进行分类重组利用，并对梯次利用电池产品进行编码，这将会为梯级利用节省很大成本，从环保的角度以及回收再利用的角度出发，梯级利用是动力电池最好的回收方式，当动力电池数量较多，回收形成一定规模时，如果政策得当，仍然能产生较为可观的经济效益，且对环境保护意义重大。
[0005]经过几年的研究探索和试点示范，我国动力电池梯级利用应用领域已集中在电力系统储能、通信基站备用电源、低速电动车以及小型分布式家庭储能、风光互补路灯、移动充电车、电动叉车等其他相关领域。目前做储能的厂家提出组串分布式的概念，把整车退役的动力电池作为一个基本的储能单元利用，最大限度保证电池组原有状态和一致性不变，然后配上一台中小功率的过程控制系统(PCS)，加上合适的监控单元构成一个基本的储能单元，再并联在一起，构成一个功率不等的储能功率系统。由于动力电池设计之初就考虑了一致性问题，并且配备了电池管理系统。退役的电池并不是损坏无法使用，而是整体容量不足，所以整套利用时一致性问题不大。
[0006]但是把整车退役的动力电池作为一个基本的储能单元利用，最大的问题在于，对于退役的动力电池，并不是简单组合起来就能用，检测和筛选环节是梯次利用的关键。由于回收动力电池的不一致性，进行梯次利用时需要对其的剩余使用价值和健康状态进行大量的检测，检测筛选环节需要综合应用软件技术、测控技术、制程工艺等，涉及光、机、电等跨行业多学科技术，成本和检测设备要求非常高，不利于大规模快速的开展报废动力电池筛选，而现有的针对动力电池测试技术，也大多是针对新电池的测试，并没有针对报废动力电池专门开发的筛分方法。
[0007]实际上，动力电池报废后的技术状态不仅受到使用循环次数、充电次数的影响，还与过充、过放、短路等不合理使用，以及到工作时的环境温度有关，同时电池的放电电流大小也会对电池的寿命产生影响；也就是动力电池的使用状态及使用环境会对其报废后的技术状态产生影响，而现有的针对新电池的检测方法是不会考虑上述因素的，因此针对新电
池的检测方法无法直接用于报废动力电池的筛选。
[0008]专利CN102755966A中的一种动力电池梯级利用分选评估方法，只对相关参数进行了考虑，但是没有具体的计算方法，无法直接用于动力电池的筛分，不具有实际的使用价值。

技术实现思路

[0009]基于此，本专利技术提供一种检测速度快、成本低、准确度较高的低成本模式的动力电池梯级利用多因素筛分方法。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0011]低成本模式的动力电池梯级利用多因素筛分方法，所述的筛分方法包括顺次进行的以下步骤：
[0012]步骤a：电动汽车在正常使用期间，其动力电池管理系统BMS实时记录第一层筛选数据、第二层筛选数据；
[0013]所述的第一层筛选数据包括：电动汽车行驶总里程数VMT，总循环充电次数CN、动力电池故障次数GZ；
[0014]所述的第二层筛选数据包括：电动汽车每百公里行程内平均环境温度TV，电动汽车每百公里行程内动力电池放电电流超过一定阈值的总时长TM；
[0015]步骤b：对第一层筛选数据进行以下处理：
[0016]若电动汽车的行驶总里程数VMT在一定范围[VTM_1，VTM_2]，且总循环充电次数CN在一定范围[CN_1，CN_2]，且动力电池故障次数GZ在一定范围[GZ_1，GZ_2]，则进入步骤c，否则进入步骤h，动力电池故障次数包括过充、过放、短路次数；
[0017]步骤c：按照公式(1
‑
1)至(1
‑
3)进行统一计算域变换：
[0018][0019][0020][0021]步骤d：按照公式(1
‑
4)计算第一影响因子Hi：
[0022][0023]上式中，α、β、γ分别为Δ1、Δ2、Δ3各自的权重系数，范围取(0,1)
[0024]计算出多辆汽车动力电池的Hi值后，将多个Hi划分到第一区间、第二区间、第三区间内；其中第一区间内的Hi值＜第二区间内的Hi＜第三区间内的Hi值；划分至第一区间的动力电池，进入步骤e；划分至第二区间的动力电池，进入步骤f；划分至第三区间的动力电池，进入步骤g；
[0025]步骤e：划分至第一区间的动力电池按照公式(1
‑
5)、公式(1
‑
6)计算第二层筛选数据：
[0026]多个每百公里行程内平均环境温度TV形成的数据组TV1、TV2……
TV
n
，计算该组数
据的均方根值：
[0027][0028]多个每百公里行程内动力电池放电电流超过一定阈值的总时长TM形成的数据组TM1、TM2……
TM
n
，计算该组数据的均方根值：
[0029][0030]根据公式(1
‑
7)在一定范围统一计算域变换；根据公式(1
‑
8)在一定范围统一计算域变换；
[0031][0032][0033]然后按照公式(1
‑
9)计算第二影响因子Yi：
[0034][0035]上式中，λ、θ分别为Δ5、Δ4各自的权重系数，范围取(0,1)；
[0036]计算出多辆汽车的Yi值后，将多个Yi值根据大小划分为至少三个一级子区间，然后对同一个一级子区间内的动力电池并联在一起进行梯级利用；
[0037]步骤f：划分至第二区间的动力电池，先进行步骤e，根据Yi值划入不同的一级子区间后，还在20
±
5℃条件下进行满充电池1C电流恒流放电试验，计算标准放电时率值，即放电电流等于动力电池的额定电流；
[0038]根据放电时率的大小，将每个一级子区间再划分为至少两个二级子区间，每个二级子区间内的动力电池并联进行梯级利用；
[0039]步骤g：划分至第三区间的动力电池，先进行步骤e、步骤f，根据Yi值、标准放电时率C/n将第三区间的动力电池划入不同的二级子区间后，还进行满充电池小倍率电流恒流放电试验，根据小倍率放电时率的大小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低成本模式的动力电池梯级利用多因素筛分方法，其特征在于：所述的筛分方法包括顺次进行的以下步骤：步骤a：电动汽车在正常使用期间，其动力电池管理系统BMS实时记录第一层筛选数据、第二层筛选数据；所述的第一层筛选数据包括：电动汽车行驶总里程数VMT，总循环充电次数CN、动力电池故障次数GZ；所述的第二层筛选数据包括：电动汽车每百公里行程内平均环境温度TV，电动汽车每百公里行程内动力电池放电电流超过一定阈值的总时长TM；步骤b：对第一层筛选数据进行以下处理：若电动汽车的行驶总里程数VMT在一定范围[VTM_1，VTM_2]，且总循环充电次数CN在一定范围[CN_1，CN_2]，且动力电池故障次数GZ在一定范围[GZ_1，GZ_2]，则进入步骤c，否则进入步骤h，动力电池故障次数包括过充、过放、短路次数；步骤c：按照公式(1
‑
1)至(1
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3)进行统一计算域变换：3)进行统一计算域变换：3)进行统一计算域变换：步骤d：按照公式(1
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4)计算第一影响因子Hi：上式中，α、β、γ分别为Δ1、Δ2、Δ3各自的权重系数，α、β、γ范围取(0,1)；计算出多辆汽车动力电池的Hi值后，将多个Hi划分到第一区间、第二区间、第三区间内；其中第一区间内的Hi值＜第二区间内的Hi＜第三区间内的Hi值；划分至第一区间的动力电池，进入步骤e；划分至第二区间的动力电池，进入步骤f；划分至第三区间的动力电池，进入步骤g；步骤e：划分至第一区间的动力电池按照公式(1
‑
5)、公式(1
‑
6)计算第二层筛选数据：多个每百公里行程内平均环境温度TV形成的数据组TV1、TV2……
TV
n
，计算该组数据的均方根值：多个每百公里行程内动力电池放电电流超过一定阈值的总时长TM形成的数据组TM1、TM2……
TM
n
，计算该组数据的均方根值：，计算该组数据的均方根值：根据公式(1
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7)在一定范围统一计算域变换；根据公式(1
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8)在一定范
围统一计算域变换；统一计算域变换；然后按照公式(1
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9)计算第二影响因子Yi：上式中，λ、θ分别为Δ5、Δ4各自的权重系数，λ、θ范围取(0,1)；计算出多辆汽车的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子龙，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：