本發(fā)明涉及一種電池篩選配組方法，具體涉及一種電動(dòng)汽車電池梯次利用的篩選配組方法。

背景技術(shù)：

隨著電動(dòng)汽車的快速發(fā)展和應(yīng)用，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的規(guī)模也日漸擴(kuò)大，電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的性能要求較高。為了確保電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能、續(xù)駛里程和運(yùn)行過程中的安全性能，當(dāng)動(dòng)力電池的穩(wěn)定性能下降或動(dòng)力電池容量衰減到額定容量的70-80％時(shí)，就須更換動(dòng)力電池。電動(dòng)汽車退役的動(dòng)力電池具有較高的剩余容量，檢測(cè)這些退役的動(dòng)力電池，了解動(dòng)力電池的性能狀況即可篩選和重新配組將其應(yīng)用于對(duì)電池性能要求相對(duì)較低的場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的梯次利用。

電動(dòng)汽車動(dòng)力電池在制造過程中，由于制造工藝穩(wěn)定性、原材料一致性、環(huán)境控制穩(wěn)定性、設(shè)備穩(wěn)定性等原因，導(dǎo)致電池先天性的性能差異不大。電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)成組時(shí)，做過篩選，將性能差別不大的電池組成電池系統(tǒng)，電池系統(tǒng)在長(zhǎng)期的應(yīng)用中，由于電池應(yīng)用的動(dòng)力控制不同、電池成組方式不同、汽車運(yùn)行工況不同、電池使用時(shí)間與環(huán)境不同，這就導(dǎo)致電池老化程度不同、性能差異也變大。電池老化常表現(xiàn)為電池的容量降低、內(nèi)阻升高，但不同電池老化主導(dǎo)因素不同，原因有：負(fù)極sei過厚，正極不可逆損失嚴(yán)重，電池電解液不足，內(nèi)部電池極板掉料，這些不同原因?qū)е陆】刀冉档偷碾姵氐脑谖磥硎褂弥械男阅芩ネ俗兓?guī)律可能也不同。退役電動(dòng)汽車電池梯次利用之前，必須進(jìn) 行再次篩選配租，通過一致性參數(shù)的選取，以及參數(shù)范圍的設(shè)定來分選性能一致的電池進(jìn)行配租，以此提高電池組的循環(huán)壽命以及安全可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、可靠的電動(dòng)汽車電池梯次利用的篩選配組方法，它能提高重組電池的壽命和高梯次利用電池的組成率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種電動(dòng)汽車電池梯次利用的篩選配組方法，所述方法包括如下步驟：

對(duì)電動(dòng)汽車電池的倍率充放電檢測(cè)；

對(duì)電動(dòng)汽車電池的soc直流內(nèi)阻檢測(cè)；

對(duì)電動(dòng)汽車電池的低溫性能檢測(cè)；

對(duì)電動(dòng)汽車電池的篩選配組。

所述電動(dòng)汽車電池進(jìn)行倍率充放電檢測(cè)包括：

將電動(dòng)汽車電池的正負(fù)極分別與充放電設(shè)備的正負(fù)極連接；

充放電設(shè)備對(duì)電池進(jìn)行100％dod的充放電測(cè)試；

記錄第3次充放電電池的容量、能量和電壓平臺(tái)。

所述充放電測(cè)試的充放電電流為0.75-1.5c。

所述電動(dòng)汽車電池進(jìn)行soc的直流內(nèi)阻檢測(cè)包括：電池在90％soc、75％soc、50％soc、25％soc和10％soc狀態(tài)下的直流內(nèi)阻；

對(duì)電池進(jìn)行放電，使電池分別處在90％soc、75％soc、50％soc、25％soc和10％soc的狀態(tài)下；

靜置120min后以1.5c-3.0c倍率對(duì)電池放電10s-60s；

計(jì)算電池在90％soc、75％soc、50％soc、25％soc或10％soc狀態(tài)下的直流內(nèi)阻。

按下式計(jì)算直流內(nèi)阻r：

r＝(v1-v2)/i

其中，v1為電池在不同soc狀態(tài)下放電開始前電壓，v2為電池在不同soc狀態(tài)下放電終止前電壓，i為放電電流。

所述電動(dòng)汽車電池進(jìn)行低溫性能檢測(cè)包括：

將電動(dòng)汽車電池放置在溫度為-10～0℃的環(huán)境控制箱中；

將電動(dòng)汽車電池的正負(fù)極分別與充放電設(shè)備的正負(fù)極連接；

靜置480min后以1/3c倍率對(duì)電池充放電；

記錄電動(dòng)汽車電池的充放電容量、能量和電壓平臺(tái)。

所述電動(dòng)汽車電池進(jìn)行篩選配組包括：

計(jì)算電動(dòng)汽車電池在倍率充放電下的放電容量和能量的平均值，分別按照放電容量和能量平均值偏差在2％、5％和8％的范圍內(nèi)篩選配組電池；

計(jì)算電動(dòng)汽車電池在不同soc狀態(tài)下的直流內(nèi)阻的平均值，按照直流內(nèi)阻平均值偏差在10％、15％和20％的范圍內(nèi)篩選配組電池；

計(jì)算電動(dòng)汽車電池在溫度為-10～0℃的環(huán)境控制箱中的放電容量和能量的平均值，分別按照放電容量和能量平均值偏差在2％、5％和8％的范圍內(nèi)篩選配組電池。

所述篩選配組的電池串聯(lián)成組，每組電池的串聯(lián)個(gè)數(shù)大于8個(gè)。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、通過較大電流充放電檢測(cè)、較低溫度下的充放電檢測(cè)和不同soc下的直流內(nèi)阻檢測(cè)，可以更好的掌握退役電動(dòng)汽車動(dòng)力電池之間的性能差異。

2、提高退役電動(dòng)汽車動(dòng)力電池成組后的使用壽命，從而提高退役電動(dòng)汽車動(dòng)力電池梯次利用的經(jīng)濟(jì)性，降低梯次利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

附圖說明

圖1為一種電動(dòng)汽車電池梯次利用的篩選配組方的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示流程圖，本發(fā)明提供的一種電動(dòng)汽車電池梯次利用的篩選配組方法，對(duì)電池在室溫下以高倍率進(jìn)行充放電測(cè)試，記錄電池的容量和能量，并將其作為篩選的參量；對(duì)電池在低溫環(huán)境下進(jìn)行充放電測(cè)試，記錄電池的容量和能量，并將其作為篩選的參量；測(cè)試電池在不同soc下的直流內(nèi)阻，并將其作為篩選的參量。具體方法如下：

1.電池倍率充放電檢測(cè)

在25℃的環(huán)境中,將梯次利用電動(dòng)汽車電池與高精度充放電設(shè)備連接，對(duì)電池進(jìn)行100％dod(dod，全稱是depthofdischarge，表示電池放電量與電池額定容量的百分比)的3次充放電測(cè)試，充放電電流為0.75-1.5c，電池倍率按照電池額定容量計(jì)取。記錄第3次電池的充放電容量和能量，計(jì)算電池的充放電電壓平臺(tái)。

倍率充放電指電池在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)放出其額定容量時(shí)所需要的電流值；

電池的能量為電池放電所能做的電功的多少，能量w＝uit；

充放電電壓平臺(tái)就是指電池在充放電時(shí)，有一個(gè)平穩(wěn)的過程，而這一平穩(wěn)值就是充放電電壓平臺(tái)。電池充放電時(shí)，電池電壓要經(jīng)歷三個(gè)過程，即上升(下 降)、穩(wěn)定、再上升(下降)，在這三個(gè)過程中，穩(wěn)定期是最長(zhǎng)的。穩(wěn)定時(shí)間越長(zhǎng)，說明電池的放電平臺(tái)越高。

2.電池不同soc的直流內(nèi)阻檢測(cè)

在25℃的環(huán)境中，以額定容量的1/3c倍率電流將電池充至滿電狀態(tài)，測(cè)試電池在90％、75％、50％、25％和10％soc(soc，全稱是stateofcharge，表示電池的荷電狀態(tài))荷電狀態(tài)下的直流內(nèi)阻，測(cè)試電流為1.5c-3.0c，電池倍率按照電池額定容量計(jì)取。具體方法如下：采用1/3c倍率對(duì)電池進(jìn)行放電，將電池的荷電狀態(tài)調(diào)整至90％soc，然后靜置120min；以1.5c-3.0c倍率對(duì)電池放電10-60s，記錄電池在放電開始前電壓為v1，放電終止前電壓為v2，放電電流為i，電池在90％soc荷電狀態(tài)下的直流內(nèi)阻為(v1-v2)/i。采用同樣的方法，分別計(jì)算電池在75％、50％、25％和10％soc荷電狀態(tài)下的直流內(nèi)阻。

3.電池低溫性能檢測(cè)

將梯次利用電動(dòng)汽車電池放置在環(huán)境控制箱中，設(shè)置控制箱的溫度在-10～0℃。待控制箱溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，再過8小時(shí)，以1/3c倍率對(duì)電池進(jìn)行充放電，記錄電池的充放電容量和能量，并計(jì)算充放電電壓平臺(tái)。

4.篩選配組方法的建立

根據(jù)測(cè)量得到的電池在較大電流下的充放電容量和能量，計(jì)算放電容量和能量的平均值，然后分別按照容量與能量平均值偏差2％、5％、8％的范圍選擇電池，對(duì)選擇的電池進(jìn)行串聯(lián)成組，每組電池的串聯(lián)個(gè)數(shù)不少于8支，測(cè)試成組后的循環(huán)性能測(cè)試，考察不同容量和能量選擇范圍對(duì)電池組壽命的影響。

根據(jù)測(cè)量得到的電池在不同soc時(shí)的直流內(nèi)阻，計(jì)算不同soc狀態(tài)下直流內(nèi)阻的平均值，然后分別按照直流內(nèi)阻平均值偏差10％、15％、20％的范圍選擇電池，對(duì)選擇的電池進(jìn)行串聯(lián)成組，每組電池的串聯(lián)個(gè)數(shù)不少于8支，測(cè)試成 組后的循環(huán)性能測(cè)試，考察不同直流內(nèi)阻選擇范圍對(duì)電池組壽命的影響。

根據(jù)測(cè)量得到的電池在較低溫度(-20～0℃)下的充放電容量和能量，計(jì)算放電容量和能量的平均值，然后分別按照容量與能量平均值偏差2％、5％、8％的范圍選擇電池，對(duì)選擇的電池進(jìn)行串聯(lián)成組，每組電池的串聯(lián)個(gè)數(shù)不少于8支，測(cè)試成組后的循環(huán)性能測(cè)試，考察不同容量和能量選擇范圍對(duì)電池組壽命的影響。根據(jù)以上的測(cè)試結(jié)果，綜合考慮電池選擇的經(jīng)濟(jì)性，確定針對(duì)梯次利用電動(dòng)汽車電池，在進(jìn)行篩選時(shí)不同參數(shù)的閾值范圍。

需要聲明的是，本發(fā)明內(nèi)容及具體實(shí)施方式意在證明本發(fā)明所提供技術(shù)方案的實(shí)際應(yīng)用，不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的精神和原理啟發(fā)下，可作各種修改、等同替換、或改進(jìn)。但這些變更或修改均在申請(qǐng)待批的保護(hù)范圍內(nèi)。