[发明专利]一种梯次利用动力电池安全性评估方法

权利要求书

1.一种梯次利用动力电池安全性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、首先以不高于0.05C倍率电流对电池进行恒流充电和放电，处理采集数据获取电池开路电压OCV-荷电状态SOC曲线；

S2、然后根据实时采集的电压和电流数据，应用电池开路电压OCV-荷电状态SOC曲线计算电池功率状态SOP；

S3、建立功率状态SOP、荷电状态SOC和电压数据构成的分析数据矩阵，计算功率状态SOP、荷电状态SOC和电压U的权重；

S4、应用灰色关联分析法对分析数据矩阵建立灰色关联模型，结合SOP、SOC和电压U的权重计算每组数据与目标值的灰色关联度；

S5、最后根据灰色关联度大小评价电池所处的安全状态。

2.根据权利要求1所述的一种梯次利用动力电池安全性评估方法，其特征在于：获取电池开路电压OCV与荷电状态SOC关系曲线：

以不高于0.05C倍率电流，先将电池恒流放电至SOC＝0，然后对电池进行恒流充电测试，电池SOC从0变化到100％；再对电池进行恒流放电测试，电池SOC从100％变化到0；从而获得电池完整电压-SOC充电曲线和放电曲线；将两条曲线的电压按照相同SOC进行均值化处理，得到OCV-SOC曲线。

3.根据权利要求1所述的一种梯次利用动力电池安全性评估方法，其特征在于：功率状态SOP计算：

电池管理系统BMS根据电池SOC查OCV-SOC曲线获得OCV值；根据BMS采集的电压U和电流I，计算此时电池直流内阻，计算式为

峰值功率SOP计算式为

式中，U_limit为BMS设置的保护电压阈值，充电时U_limitOCV，放电时U_limitOCV。

4.根据权利要求1所述的一种梯次利用动力电池安全性评估方法，其特征在于：建立分析数据矩阵：

对于单体电池，分析数据矩阵为连续采集n次数据的数据矩阵A′＝(SOP,SOC,U)_n×3；对于电池组，单体电池串联数为m，若采用电池组电压为保护参数，则分析数据矩阵为A′＝(SOP,SOC,U)_n×3，n为数据连续采集的次数；若采用电池组中单体电压为保护参数，则分析数据矩阵为A′＝(SOP,SOC,U)_m×3，数据采集次数为1；则分析数据矩阵X^*为p×3阶矩阵，p∈{n,m}。

5.根据权利要求1所述的一种梯次利用动力电池安全性评估方法，其特征在于：综合预警参数中各分量权重计算：

综合预警参数是结合SOP、SOC和电压U三参数加权计算得出，各分量权重采用熵权法计算；数据首先进行标准化，采用向量归一化法，设定X^*＝[x′_ij]_p×3，p∈{n,m}，其中x′_ij表示第i组数据(p＝n)或第i串电池(p＝m)的第j个分量的数值，即根据式(3)每组数据都除以该组数据下所有分量指标值之和，即

标准化处理后得X’＝[x_ij]_p×3。则第j个指标的熵为：

其中，a＝-(ln p)-1，b_ij＝x_ij/∑x_ij。当b_ij＝0时，令b_ijlnb_ij＝0，第j个分量的熵权为：

ω_j＝0 E_j＝1

最后得到权重向量W＝(ω₁，ω₂，ω₃)’。