[发明专利]一种梯次利用三元电池容量快速衰退预警方法及系统

说明书

本发明公开了一种梯次利用三元电池容量快速衰退预警方法及系统，所述方法包括：当对三元电池进行充电或放电时，实时监控所述三元电池的电压以及电流；判断所述电压是否达到预设电压阈值；当达到所述预设的电压阈值时，计算获得预设时间段内的电压变化值，并通过预设时间段内的电流值计算获得预设时间段内的容量变化值；当再次对该三元电池进行充电或放电时，采集相同预设时间内的电压变化值以及容量变化值；按照预设规则判断该三元电池是否存在容量快速衰退风险；所述方法及系统根据梯次利用三元电池在充放电过程中电压和容量的变化趋势，来预警可能出现的电池容量快速衰退，从而提升梯次利用电池系统运行的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，更具体地，涉及一种梯次利用三元电池容量快速衰退预警方法及系统。

背景技术

动力电池在电动汽车上刚开始使用时性能较好，且电池之间的一致性也比较好，随着使用时间的增加，动力电池的性能不断衰退，电池之间的性能差异越越来越大。当这些电池的性能不能满足电动汽车的应用需求时，从电动汽车上退役下来，可以应用于对电池性能要求较低、应用工况相对温和的场合，实现动力电池的梯次利用。

在2017年之前，我国新能源汽车主要采用磷酸铁锂体系电池，由于磷酸铁锂电池产业链完整、技术先进、安全性和循环寿命好、价格便宜等优势，在2018年之前一直在国内动力电池领域占有最大的市场份额；但由于磷酸铁锂电池能量密度不高，不能满足电动汽车长续驶里程的要求，因此，高能量密度的三元电池得到快速发展，在动力电池市场份额快速增大。在2018年三元电池的市场份额首次超过磷酸铁锂，并且在未来市场占比会越来越大。若能实现三元电池的梯次利用，可提升其全寿命周期的价值，有效降低动力电池应用于电动汽车领域的成本，延长整个电池的使用寿命；将退役三元电池应用于电网储能，可降低储能系统的投资成本，为电化学储能技术的普及应用实现正反馈。

与目前梯次利用中主要采用的磷酸铁锂电池相比，三元电池在循环寿命上存在较大的差距。三元电池在使用过程中并且随着其性能的不断衰减，尤其是到了寿命的中后期时，受三元材料中锂镍元素混排的影响，寿命衰减更快，个别电池可能会出现容量快速衰退的情况，从而造成系统性能的快速下降，还可能因此安全事故。

发明内容

为了解决背景技术存在的三元电池在梯次利用过程中可能出现容量快速衰退的情况的问题，本发明提供了一种梯次利用三元电池容量快速衰退预警方法及系统，所述方法及系统通过在三元电池充电或放电时，对电压以及电流的监控，通过对电压及容量变化的判断，确定三院电池是否存在容量加速衰减的风险；所述一种梯次利用三元电池容量快速衰退预警方法，包括：

当对三元电池进行充电或放电时，实时监控所述三元电池的电压以及电流；

判断所述电压是否达到预设电压阈值；

当达到所述预设的电压阈值时，计算获得预设时间段内的电压变化值，并通过预设时间段内的电流值计算获得预设时间段内的容量变化值；

当再次对该三元电池进行充电或放电时，监控电压达到相同的预设电压阈值时，采集相同预设时间内的电压变化值以及容量变化值；

根据首次获得的电压变化值、容量变化值以及第二次获得的电压变化值和容量变化值，按照预设规则判断该三元电池是否存在容量快速衰退风险。

进一步的，所述预设的电压阈值包括多个；

当所述三元电池在充电或放电时，依次达到所述的多个电压阈值，在每一次到达一个电压阈值时，启动对电压变化值的采集以及容量变化值的测量，并与对应的电压阈值进行关联存储。

进一步的，所述通过预设时间段内的电流值计算获得预设时间段内的容量变化值，包括：

采集预设时间段内的电流值，生成电流随时间的变化函数；