[实用新型]一种电池阶梯利用系统

说明书

技术领域

本实用新型属于化学储能利用领域，具体讲涉及一种电池阶梯利用系统。

背景技术

中关村储能产业技术联盟今年6月发布的《储能产业研究白皮书2015》预测，到2020年，中国储能市场容量能达到67GW。另外，随着电动汽车市场的快速发展，将会持续退装海量的二手锂电池，预计到2020年，会有超过10GWh的退役动力电池规模，电池退役数量大、回收再处理成本高、电池一致性差，残存容量大、尚有一定使用寿命，二次利用市场空白。电池回收和再利用问题已经上升到国家政策层面。

目前有关电池回收二次阶梯利用技术，还处于研讨阶段，主流的技术主要是通过常规的技术手段，如通过外加充放电系统，给电池包进行充放电，检测并计算其充电和放电效能，简单判断其是否具有二次阶梯利用价值。该方法和技术比较粗放，二次电池阶梯利用率较低。如一些电池包，因少量电池单体损坏或者容量性能较低，会导致整个电池包容量、充放电效能较低，若用传统方法和技术检测判断，该电池包无二次阶梯利用价值，其实该电池包内其他大量电池单体尚具备较好的储能性能，若直接报废，经济效能极差，浪费严重。

基于本实用新型的一种电池阶梯利用系统，有效解决了以上问题，具有精准检测、利用，可对退役下来的电池包所含的每个电池单体进行检测、筛选、再成组，有效避免了因极个别的单体电池性能较低，影响整个电池包的性能，使得电池二次阶梯利用效能最大化，通过实用新型的实施，可大大提升电池筛选的效率、提升电池二次阶梯利用的经济效益，具有技术先进、思维新颖、市场推广价值高等特点。

本实用新型创新性地提出把新能源汽车退役下来的动力电池阶梯再利用，解决了新能源汽车退役下来的电池容量损失不太大，价格低廉，但报废回收成本高的问题；也破解了日益发展迅猛的新能源汽车退役电池报废、回收成本高的难题。该实用新型具有理念超前，技术创新、先进，方案新颖的特点，符合目前及未来技术及经济发展趋势。相比加快电力通道建设，抽水蓄能、增设新的化学储能具有明显的价格优势和可操作空间，具有巨大的经济和社会效益。

发明内容

针对现有技术和新能源自身现状存在的问题，本实用新型提供一种电池阶梯利用系统。本实用新型具有极强的创新性。具有能源利用理念超前、方案新颖，原理简单、系统简洁、解决新能源汽车退役电池问题效果显著显，可有效提升新能源汽车的收益。整个电池阶梯利用系统具有运行稳定、可靠、智能化程度高，可实现真正意义上的新能源再利用。

本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的：

1．一种电池阶梯利用系统，包括：

电池筛选单元，用于对电池包中每一电池单体进行二次辨识、判别、分类；

电池匹配二次成组单元，用于把经过电池筛选单元筛选后的电池单体进行二次成组；

二次成组后的电池包；

电池充放电管理单元，控制电池包的充放电；

带主动均衡的电池管理单元，管理并控制整个电池阶梯利用系统的能量按需流动，接受调度指令储能/释能。

电池筛选单元通过对电池包中每一电池单体多次充放电的过程，计算其有效可用容量、每一电池单体电压、放电电流、温度信息，进行二次辨识、判别、分类。

电池筛选单元包含具备电流检测功能、电压检测功能、采样功能的采样板，和具有处理器的控制板。

电池充放电管理单元是一种能量能够双向流动的能量管理单元，其能够通过二次成组后的电池包向外释能，也能够向二次成组后的电池包充电。

电池充放电管理单元包括基于电力电子开关组成的三相全桥变换单元，其中电力电子开关为绝缘栅双极性晶体管（IGBT）。

带主动均衡的电池管理单元是电池阶梯利用系统的核心控制单元，其管理并控制整个电池阶梯利用系统的能量按需流动，接受调度指令储能/释能。

带主动均衡的电池管理单元主要包括具有电流采集、电压采集、电池芯温度采集功能的采集板、具有实时监测并控制的控制板以及具有能量均衡功能的矩阵型电子开关能量均衡板。

所述能量均衡板主要包括由高速P沟道和N沟道金属氧化物半导体效应晶体管组成的矩阵型电子开关。

带主动均衡的电池管理单元，包括远程监控系统和通讯系统。

与现有技术比，本实用新型的有益效果为：