[发明专利]一种预测梯次利用动力电池处于容量加速衰减阶段的方法及系统

说明书

本发明公开了一种预测梯次利用动力电池处于容量加速衰减阶段的方法，包括：根据所述梯次利用动力电池的充电特性和状态参数确定预设充电电压阈值；在所述梯次利用动力电池的首次充电过程中，分别计算基准电压变化量和基准容量变化量；分别计算在所述梯次利用动力电池的首次充电过程中的基准比值；在所述梯次利用动力电池的下一次充电过程中，分别计算第一电压变化量和第一容量变化量；分别计算在所述梯次利用动力电池的下一次充电过程中的第一比值；对于多个不同的充电电压阈值中的任意一个，计算相同的预设充电电压阈值对应的第一比值和基准比值的比值作为第二比值，并判断是否满足大于等于预设判断阈值，若满足，则预测处于容量加速衰减阶段。

技术领域

本发明涉及电池储能技术领域，并且更具体地，涉及一种预测梯次利用动力电池处于容量加速衰减阶段的方法及系统。

背景技术

动力电池在电动汽车上刚开始使用时，电池的性能较好，且电池之间的一致性也比较好，随着使用时间的增加，动力电池的性能不断衰退，电池之间的性能差异越越来越大。当这些电池的性能不能满足电动汽车的应用需求时，从电动汽车上退役下来，可以应用于对电池性能要求较低、应用工况相对温和的场合，实现动力电池的梯次利用。

动力电池梯次利用属于其全寿命周期的后期，随着电池内部晶体结构的变化，电解液的消耗，可能会出现个别梯次利用电池容量快速衰减的情况，这将严重电池系统运行的可靠性和安全性。目前对电池运行过程中主要是监控其电压和温度，而这两个参数不能很好的预测电池的加速衰减。因此，对于梯次利用动力电池，针对其在使用过程中可能出现的容量快速衰减，需要开发有效的预测方法，来提升梯次利用电池系统的可靠性和安全性。

发明内容

本发明提出一种预测梯次利用动力电池处于容量加速衰减阶段的方法及系统，以解决如何预测梯次利用动力电池处于容量加速衰减阶段的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种预测梯次利用动力电池处于容量加速衰减阶段的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，根据所述梯次利用动力电池的充电特性和状态参数确定预设充电电压阈值；其中，所述状态参数包括：已用年限、电压数据和容量数据；

步骤2，在所述梯次利用动力电池的首次充电过程中，分别计算当电压达到多个不同的预设充电电压阈值后的在预设时间段内的电压变化量和容量变化量，作为基准电压变化量和基准容量变化量；

步骤3，分别计算在所述梯次利用动力电池的首次充电过程中的，在相同的预设充电电压阈值对应的电压变化量和容量变化量的比值，作为基准比值；

步骤4，在所述梯次利用动力电池的下一次充电过程中，分别计算当电压达到多个不同的预设充电电压阈值后的在预设时间段内的电压变化量和容量变化量，作为第一电压变化量和第一容量变化量；

步骤5，分别计算在所述梯次利用动力电池的下一次充电过程中的，在相同的预设充电电压阈值对应的电压变化量和容量变化量的比值，作为第一比值；

步骤6，对于多个不同的充电电压阈值中的任意一个，计算相同的预设充电电压阈值对应的第一比值和基准比值的比值作为第二比值，并判断所述第二比值是否满足大于等于预设判断阈值，若满足，则预测所述梯次利用动力电池处于容量加速衰减阶段；反之，返回步骤4。

优选地，其中所述梯次利用动力电池为磷酸铁锂电池或三元材料电池。

优选地，其中当所述梯次利用动力电池为磷酸铁锂电池时，多个不同的预设充电电压阈值为：3.20V、3.25V、3.30V、3.35V和3.40V，预设时间段为2分钟，预设判断阈值为1.05。

优选地，其中当所述梯次利用动力电池为三元材料电池时，多个不同的预设充电电压阈值为：3.80V、3.85V、3.90V、3.95V、4.00V和4.05V，预设时间段为2分钟，预设判断阈值为1.08。