[发明专利]电动汽车退役电池用于换电站储能的容量配置方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车退役电池用于储能的容量配置方法。该储能系统装设于电动汽车换电站，以实现换电站年净现值最大化为目标配置其容量，通过分时电价机制建立退役电池储能系统的充放电运行模型。储能系统在低电价时段进行充电，在高电价时段将电能释放供站内动力电池充电，以减小高电价时段换电站的购电成本，同时亦可以向电网馈电，实现峰谷套利。若在高电价时段储能系统存储的电能无法满足站内动力电池的换电需求，则储能系统处于待机模式，等待低电价时段再进行充电。本发明的这种容量配置方法，缓解了退役电池的回收问题，提高了换电站的运营利润，也对电动汽车的发展提供了有力支持。本发明适用于安装梯次利用电池储能系统的电动汽车换电站。

技术领域

本发明涉及退役电池梯次利用和换电站规划配置技术领域，尤其涉及电动汽车退役电池用于换电站储能系统的容量配置方法。

背景技术

当能源危机与环境污染等重大问题显现时，人们开始逐渐探索对新能源的使用，这使得风力发电与光伏发电近十年迅猛发展，然而它们所具有的间歇随机性给电网带来了巨大挑战，因此众多学者开始追寻如何抑制其出力的不确定性。电池储能因响应速度快、安全可靠等优势成为了主要采用的手段。同时在汽车行业，电动汽车成为了人们逐渐倾向与关注的热点，伴随着一系列补贴与优惠政策的出台，电动汽车保有量持续上升。电动汽车的诞生，于电力系统而言，不仅带来了充电方面的挑战，更带来了可以挖掘的、具有无限潜力的巨大研究价值。电动汽车能源补充的方式有充电方式与换电方式。在换电方式下电池实行租赁制，车主无需购买，并且换电时间仅需几分钟，与燃油汽车补充能源耗时相当，因此换电站逐渐走入人们的视野。国家电网公司为打造电动汽车能源供给体系，提出“换电为主，插充为辅，集中充电，统一配送”方式，鼓励集中充电统一管理。

与此同时，在新能源汽车销量持续增长的今天，动力电池的回收利用已变得迫在眉睫。废旧电池每年将呈几何级数势态增长，倘若处理不当，便会使环保问题面临一场新的巨大灾难。从电动汽车上退役的动力电池，虽然不能满足电动汽车的续航要求，但仍具有大量的剩余有效容量，可以梯次利用于储能系统。动力电池的回收与梯次利用对环境保护、电池全寿命周期经济性以及资源节约具有跨时代的意义。换电站配置梯次利用电池储能系统，既可以减少投资成本，又可以在分时电价激励机制的基础上实现峰谷套利。综上所述，利用退役电池作为换电站储能成为今后发展趋势，因此需要对换电站内梯次利用电池储能系统的容量配置提供一种有效的方法。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供了一种电动汽车退役电池用于换电站储能系统的容量配置方法，步骤为：

S1、根据分时电价政策将全天的不同时段分为谷电价时段，平电价时段和峰电价时段；谷电价时段构成的集合为T₁＝{t_L|t_LS～t_LE}，谷电价为e_L；平电价时段构成的集合为T₂＝{t_G|t_GS～t_GE}，平电价为e_G；峰电价时段构成的集合为T₃＝{t_H|t_HS～t_HE}，峰电价为e_H，设定全年的分时电价相同；其中t_LS、t_LE分别表示谷电价时段的起止时刻，t_GS、t_GE分别表示平电价时段的起止时刻，t_HS、t_HE分别表示峰电价时段的起止时刻；

S2、检测当前电价的信息，如果当前电价为平电价，则当前t时段为平电价时段，转到S3；如果当前电价为谷电价，则当前t时段为谷电价时段，转到S4；如果当前电价为峰电价，则当前t时段为峰电价时段，转到S5；

S3、t∈T₂，当前时段为平电价时段，若t+1∈T₃，即下一时段为峰电价时段，此时段设定储能系统与动力电池均处于充电状态，储能系统充电成本动力电池充电成本转至S6；