[发明专利]电力贮能用铅酸电池充放电控制策略

说明书

本发明公开了一种电力贮能用铅酸电池充放电控制策略，该策略在铅酸电池循环使用过程中采用恒功率限压充电模式，每循环一定次数后进行一次深放电及恒压限流补充电，充放电能量比小于100%，铅酸电池处于欠充状态。通过定期对铅酸电池进行深放电和恒压补充电，减少活性物质的钝化，降低能量损失，延长铅酸电池寿命，提高铅酸电池性价比，具有较好的经济性，有利于节能减排。

技术领域

本发明属于铅酸电池领域，涉及一种铅酸电池充放电控制策略，特别是一种电力贮能用铅酸电池充放电控制策略。

背景技术

近年来，全球储能市场蓬勃发展。铅酸电池作为能量转换与储存的关键设备，在新能源应用中占据了越来越重要的地位，其性能成为制约整个储能产业发展的最重要因素之一。

锂离子电池作为电力储能用电池，具有较好的功率特性，但由于锂电池的制造成本相对较高，而且大容量锂电池还存在安全性问题，再加上旧锂电池不能循环回收利用，产生一定程度的环境污染。传统的铅酸电池具有安全性好、成本低、技术相对成熟等优点，但在PSoC下的循环寿命短，以及恒功率性能差制约了其进一步发展。

铅炭电容电池属于铅酸电池的新品种，它是从传统的铅酸电池派生出的产品。该技术在铅酸电池负极中加入一定量的活性炭，添加的活性碳能够显著提高铅酸电池在部分荷电态下的循环寿命。铅酸电池的循环寿命不仅与电池的本身结构及工艺设计有关，还与充放电使用控制模式和环境因素有较大关系。铅酸电池使用过程中如果产生过充、欠充、过放电、环境温度过高，都会造成铅酸电池的循环寿命大幅度下降。

由于电力贮能场景对铅酸电池充电效率及充电时间有限制，要求恒功率快速充电，但在恒功率快速充电条件下，铅酸电池会长期处于欠充状态，直接影响铅酸电池的循环寿命。因此研究一种合适的充放电控制策略对延长电池循环寿命，降低用电成本，保护生态环境具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种方法简便、实施容易，延长铅酸电池循环寿命的电力储能用铅酸电池充放电控制策略。

实现本发明的技术方案是:电力贮能用铅酸电池充放电控制策略，所述铅酸电池循环使用过程中采用恒功率限压充电模式，每循环一定次数后或达到规定的电压，进行一次深放电及恒压限流补充电，具体步骤如下：

a)铅酸电池以额定放电功率放电至单体平均终止电压1.95V，静置15min；

b)铅酸电池以额定充电功率充电至规定单体平均充电终止电压2.35V，静置15min；

c)铅酸电池单体以额定放电功率放电4h，静置15min；

d)重复循环步骤b）～c）；

e)当步骤d）循环次数达到50次或步骤c）铅酸电池单体放电平均终止电压低于1.90V时，进行一次深放电及恒压限流补充电；

f)继续重复循环步骤a）～f)，共50次循环；

g) 铅酸电池继续进行b) ～c)循环放电,直至电池放电平均终止电压1.80V/单体，循环测试终止，记录累计循环次数。

上述技术方案所述步骤e)中，循环的具体步骤如下:

铅酸电池先以额定放电功率放电至单体平均终止电压1.60V，静置15min，然后以额定充电功率充电至规定的单体平均充电终止电压2.35V，最后再恒压2.35V限流0.15CA,充电16h结束。

上述技术方案所述恒功率循环充放电过程中，充放电能量比小于100%，铅酸电池处于欠充状态，每次循环放出的能量相同。

采用上述技术方案，本发明具有以下积极效果：

1、本发明通过定期对铅酸电池进行深放电和恒压补充电，减少活性物质的钝化程度。