[发明专利]梯次利用电池储能系统的衰退评估方法及装置

权利要求书

1.一种梯次利用电池储能系统的衰退评估方法，其特征在于，包括：

在线采集梯次利用电池储能系统的电池储能单元的特征参数；

根据电池储能单元的特征参数，将满足预设检测条件的电池储能单元确定为待检测电池储能单元；

分析待检测电池储能单元中每个电池模组的外特性参数，确定第一电池模组；第一电池模组为符合预设外特性参数条件的电池模组；

电池模组的外特性参数包括欧姆内阻，分析待检测电池储能单元中每个电池模组的外特性参数，确定第一电池模组，包括：

利用戴维南等效电路模型确定待检测电池储能单元中每个电池模组在预设荷电状态点的欧姆内阻增量；欧姆内阻增量为后一次外特性参数分析时电池模组在预设荷电状态点的欧姆内阻与前一次外特性参数分析时电池模组在预设荷电状态点的欧姆内阻之间的差值结果，与前一次外特性分析时电池模组预设荷电状态的欧姆内阻之间的比值；

将在预设荷电状态点的欧姆内阻增量不大于预设欧姆内阻增量的电池模组确定为第一电池模组；

利用容量增量分析法对第一电池模组中的每个电池单体进行内特性分析，确定第一电池模组中每个电池单体的锂离子损失值及活性材料损失值；所述容量增量分析，是指对电池单体的单位电压变化与对应的电池容量增量之间的对应关系进行分析，获得电池单体的容量增量曲线，所述容量增量曲线反映电池单体的单位电压变化与对应的电池容量增量之间的对应关系；

利用容量增量分析法对第一电池模组中的每个电池单体进行内特性分析，确定第一电池模组中每个电池单体的锂离子损失值及活性材料损失值，包括：

在进行容量增量分析时，通过一固定倍率下恒流充放电得到充放电曲线，获得电池单体的电压、电流及电量数据，对电池单体的电池端电压进行去极化处理；所述去极化处理，是指将电池端电压减去极化内阻与电池单体的电流乘积即为去极化后的电池单体的电池端电压；其中，通过戴维南等效电路模型分析得到电池单体的极化内阻；

根据电池单体的充放电曲线，对电池单体的充放电曲线进行微分处理，取单位电压变化的固定值，电池容量随一个单位电压变化即为电池在电压点的容量增量，进而得到描述电池一个单位电压变化对应的电池容量的曲线，作为容量增量曲线；所述容量增量曲线表示为ΔQ/ΔV，ΔQ表示电池容量增量，ΔV表示电池电压变化；所述容量增量曲线的特征是将充放电曲线上涉及电池一阶相变的电压平台转化为容量增量曲线上能够明确识别的ΔQ/ΔV特征峰；

对容量增量曲线进行分析，得到五个特征峰，由高电压向低电压依次为第一特征峰、第二特征峰、第三特征峰、第四特征峰及第五特征峰；所述第一特征峰反映正极材料的相变；所述第二特征峰是由正极和负极的相变共同构成，以负极相变为主；第三特征峰、第四特征峰及第五特征峰反映负极及活性材料在低荷电状态下的相变；

通过所述第一特征峰、第二特征峰、第三特征峰、第四特征峰及第五特征峰面积的变化得出正、负极以及活性材料的损失情况，确定电池单体的锂离子损失值及活性材料损失值；

根据第一电池模组中每个电池单体的锂离子损失值及活性材料损失值，将电池单体的锂离子损失值与预设锂离子损失阈值进行比较，以及将活性材料损失值与预设活性材料损失阈值进行比较，若电池单体的锂离子损失值大于预设锂离子损失阈值，和/或活性材料损失值大于预设活性材料损失阈值，将电池单体的衰退状态评估为衰退预警，若电池单体的锂离子损失值不大于预设锂离子损失阈值，且活性材料损失值不大于预设活性材料损失阈值，将电池单体的衰退状态评估为健康运行；所述预设锂离子损失阈值以及预设活性材料损失阈值，是相比于初始状态的损失阈值。

2.如权利要求1所述的梯次利用电池储能系统的衰退评估方法，其特征在于，还包括：

根据电池储能单元的特征参数，将不满足预设检测条件的电池储能单元确定为健康运行的电池储能单元。

3.如权利要求1所述的梯次利用电池储能系统的衰退评估方法，其特征在于，还包括：

分析待检测电池储能单元中每个电池模组的外特性参数，将不符合预设外特性参数条件的电池模组确定为退役电池模组。