[发明专利]储能电池剩余寿命评估方法、装置、设备及介质

说明书

本发明属于储能电池技术领域，公开一种储能电池剩余寿命评估方法、装置、设备及介质；所述方法包括：获取储能电池工作时的参数，以及搁置状态参数；根据储能电池工作时的参数计算储能电池工作吞吐能量损耗△Q_吞吐；根据储能电池搁置状态参数，计算储能电池每次搁置累计损耗的健康状态△SOH_搁置损耗；根据储能电池工作吞吐能量损耗△Q_吞吐和△SOH_搁置损耗计算储能电池当前的健康状态损耗SOH_loss；根据储能电池当前的健康状态损耗SOH_loss进行剩余运行寿命和剩余搁置寿命的预测。与现有技术相比，准确性更高，实时性更强，普适性更高，可以推广到多种体系的电池。

技术领域

本发明属于储能电池技术领域，特别涉及一种储能电池剩余寿命评估方法、装置、设备及介质。

背景技术

截止到2020年年底，在各类电化学储能技术中，锂离子电池的累计装机量最大，达2.9GW，且未来几年仍将保持一个高速增长的态势，电化学储能系统中电池数量多、规模大、使用工况复杂，对储能电池的安全和寿命特性都有很高的要求。

锂离子电池作为一种复杂的电化学系统，其容量在使用过程中会逐渐退化。锂离子电池的剩余寿命(Remaining Useful Life，RUL)预测作为锂离子电池故障诊断及健康管理的前沿技术，对电网安全和延长电池使用寿命至关重要，一直以来是研究的热点和难点问题。中国专利申请CN107505575A公开一种退役动力电池的快速评估方法，利用电池在稳定电流充电过程中的数据，采用容量、内阻、功率、自放电率等数据融合的方法估计电池的健康状态，过程较为复杂，需要较长静置时间，且无法对电站中运行电池进行实时有效评估，不适合工程实际应用。

现有的电池剩余寿命评估方法通常有两种：

一种是基于定义法对锂电池健康状态进行计算，进而基于额定寿命估算剩余的寿命。利用定义法进行电池健康状态(SOH)计算。SOH的定义一般为电池当前最大可用容量除以电池标称容量。在电池标称容量已知的条件下，只需得到电池当前时刻的最大可用容量，就可以计算得到电池的SOH，因此可以将电池从满电状态放电到截止电压，这个过程放出的容量就是电池当前时刻的最大可用容量，进而将当前SOH与退役时的SOH相比得出剩余寿命。

然而此种方法存在以下缺点：(1)、实用性差，定义法必须对电池进行完整的充放电后才能得到此时电池的最大可用电量，储能系统中电池数量多，不仅时间成本高，测试成本也高；(2)、利用定义法进行电池健康状态计算，需将储能系统停机，影响整个系统的运行。(3)、锂电池电池使用后期剩余寿命估算误差大。因锂电池衰退过程是非线性的，后期容量衰减会加快甚至跳容量水，无法准确的预估剩余寿命。

另一种是基于数据驱动的方法，完全以数据为基础，通过挖掘数据序列的特征和隐含信息进行分类和预测，而不需要对象系统的精确数学模型，也不需要系统的先验知识，较为实用，因此成为锂离子电池非线性系统性能退化分析及RUL预测问题的研究方法。然而此种方法目前在实验室研究阶段，通常需要非常完整充分、细颗粒度的数据才可以对RUL进行预测，储能电站数据只有前期的数据，且数据的种类、颗粒度、完整性等不能满足数据驱动的需求，无法直接应用数据驱动的方法计算RUL。

发明内容

本发明的目的在于提供一种储能电池剩余寿命评估方法、装置、设备及介质，以解决现有评估方法准确性低、耗时长、成本高的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种储能电池剩余寿命评估方法，包括：

获取储能电池工作时的参数，以及搁置状态参数；

根据储能电池工作时的参数计算储能电池工作吞吐能量损耗△Q_吞吐；根据储能电池搁置状态参数，计算储能电池每次搁置累计损耗的健康状态△SOH_搁置损耗；