[发明专利]一种储能系统中衰减锂电池的检测方法

说明书

本发明提供一种储能系统中衰减锂电池的检测方法，通过采集单体电池的电压数据，对电压数据进行数据分析挖掘，找到在充放电过程中电压上升和下降得比较快的电池，计算得到电池的电压提前突变时长和突变次数，基于此计算出不同类型的维度指标，将这些指标进行组合，构建成不同的筛选规则，形成规则引擎，根据规则引擎筛选出衰退严重的问题电池，再安排电池维修人员进行检测电池容量，并检测的结果进行反馈，调整规则引擎，提升问题电池筛选的准确率和召回率。

技术领域

本发明属于锂电池检测技术领域，尤其是涉及一种储能系统中衰减锂电池的检测方法。

背景技术

随着锂电池成本的下降，越来越多的项目开始使用锂电池来构建储能系统，比如使用储能系统利用峰谷价差来赚取收益，使用储能系统与新能源发电结合，弥补新能源发电的不稳定性等。但随着锂电池的使用，电池的衰减速度不一致，衰减速度快的电池成为问题电池，会导致整个电池组的一致性很差，使得整个储能系统的使用效果不好，严重的话，还有可能引起系统安全问题。因此快速找出衰退严重的问题电池，可以有效提升储能系统的使用性能，提高系统安全性。

如果采用传统的方法定期全面检测储能系统，这种方法效率低，成本高，因为储能系统的容量都比较大，一般都是几兆瓦时，会有几千上万节单体电池组成，所有电池都检测一遍，效率将很低下。还有一种方法通过采集单体电池的电阻数据进行判断电池的衰减程度，但是由于单体电池的电阻数据采集成本比较高，为了降低储能系统建设成本，一般不会安装单体电池的电阻采集设备。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，提供一种储能系统中衰减锂电池的检测方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种储能系统中衰减锂电池的检测方法，包括：

s1、采集储能系统中每个电池单体的电压数据，电压数据传送并存储在云端；

s2、根据旧电池单体和新电池单体的充电曲线分别计算各上升突变充电电压和下降突变放电电压：

其中，M是电池单体充放电曲线拐点往前的一段电压变化平缓的时间区间长度，W是电压突变的时间区间长度，Median[V_(t-2M):(t-M)]是介于(t-2M，t-2M+1,t-2M+2,...,t-M-1,t-M)时间区间电压数值的中位数，σ为所有时刻电压的标准差；

当D_t＞＝2σ时，认为这个电压曲线在t时刻发生电压突变；

计算得到旧电池单体的突变时长ti和新电池单体的突变时长t0，电池提前突变的时长为th＝t0-ti，如果突变时长th大于设定值则进入问题电池候选集；

当同一个电池组的N节电池单体同时开始充放电，衰减严重的电池单体相对于其它电池单体，电压突变时间提前，会更快到达充放电截止电压，使得整体电池模组停止充电，因此选取充放电截止时刻的电压切面，选取电压上升或下降得更快的电池单体，计算电压切面标准差：

x_i为电池单体电压，μ为电池单体电压均值，N为电池单体数，如果|x_i-μ|＞2σ，则该电池单体进入问题电池的候选集；

s3、基于步骤s2中的数据分析结果，构建充放电电压突变时长指标、充放电电压突变次数统计指标；然后基于上述的指标组合构建不同的规则，通过不同指标组合形成的不同规则，就形成了规则引擎；

s4、通过不同规则筛选出的电池给到电池运维专家进行更换电池，运维专家对电池容量进行检测，反馈给到数据挖掘人员，根据反馈结果来确认哪种规则是最有效，并且对指标阈值进行调整，使得筛选出的问题电池准确率和召回率更高。