[发明专利]一种储能系统中锂电池寿命在线预测方法及系统

权利要求书

1.一种储能系统中锂电池寿命在线预测方法，包括如下步骤：

S1：标定单体电池的基础特性；

S2：采集储能系统中电池的充/放电过程数据；

S3：计算积累充放电电量、容量状态和累积循环次数；

S4：预测电池衰减趋势和使用寿命：预测的电池使用寿命为电池容量衰减趋势线对应设定寿命终止时容量的循环次数；

其中，在步骤S1中，所述单体电池的基础特性包括：初始容量容量C₀、开路电压-电量关系曲线V_oc-C以及相应的温度T₀。

2.根据权利要求1所述的储能系统中锂电池寿命在线预测方法，其特征在于：在步骤S2中，采集储能系统中电池的充/放电过程为一段充电或放电过程，且该过程距上一段充放电过程或下一段充放电过程有一段静置时间，该静置时间大于等于1小时。

3.根据权利要求2所述的储能系统中锂电池寿命在线预测方法，其特征在于：在步骤S2中，采集储能系统中电池的充放电过程记录为n段，且n≥1，其中第k段的数据包括电流值I_k、过程时间t_k、过程起始时的电压V_k1、过程后静置结束时的电压V_k2和温度T_k，其中1≤k≤n。

4.根据权利要求3所述的储能系统中锂电池寿命在线预测方法，其特征在于：在步骤S3中，计算的累计充放电电量为记录充放电过程第k-1段结束到记录充放电过程第k段结束时的累积充放电量C_k,total。

5.根据权利要求3所述的储能系统中锂电池寿命在线预测方法，其特征在于：在步骤S3中，计算的容量状态为记录充放电过程第k段结束时的电池容量C_k＝C₀·I_k·t_k/C_0,k，其中C_0,k为开路电压-电量关系曲线V_oc-C中V_k1与V_k2之间的电量值。

6.根据权利要求3所述的储能系统中锂电池寿命在线预测方法，其特征在于：在步骤S3中，计算的累计循环次数为记录充放电过程第k段结束时的累计循环次数K＝C_1,total/C₁+C_2,total/C₂+…+C_k,total/C_k。

7.根据权利要求5所述的储能系统中锂电池寿命在线预测方法，其特征在于：在步骤S4中，预测电池衰减趋势采用经验公式对电池容量C_k和累计循环次数K的数据进行拟合计算，其中1≤k≤n。

8.根据权利要求7所述的储能系统中锂电池寿命在线预测方法，其特征在于：所述拟合计算的公式含有指数函数、多次多项式函数或幂函数，以及，温度修正计算。

9.一种储能系统中锂电池寿命的在线预测系统，包括：充/放电过程数据采集和存储模块(1)和容量衰减和寿命预测模块(2)，充/放电过程数据采集和存储模块(1)采集电池的初始数据和充放电过程中的数据，并输出给容量衰减和寿命预测模块(2)进行计算和分析，输出预测结果。

10.根据权利要求9所述的储能系统中锂电池寿命的在线预测系统，其特征在于：所述充/放电过程数据采集和存储模块(1)和容量衰减和寿命预测模块(2)嵌入储能系统的电池管理系或主工控机的存储和计算单元。