利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2019105057738
申请人: 长沙理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种用于多种退役电池协调控制的方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、筛选退役电池:将剩余寿命与剩余容量满足以下条件的同种类退役电池筛选配成组,所述退役电池包括至少两种电池:剩余寿命:|MaxL-MinL|≤10%·MinL

剩余容量:|MaxQ-MinQ|≤10%·MinQ

式中,L为预测的单节退役电池电芯的剩余循环次数,Q为预测的单节退役电池电芯的剩余容量;

S2、梯次利用动力电池模组建立:将上述步骤S1配得的不同种类的电池组串联组成电池模组,所述电池模组内不同种类的电池组间满足以下条件:不同种类电池组的组数、该种电池组的总容量与该种电池组内电芯的平均寿命的乘积相等;

S3、对电池模组内的电池性能进行监控管理对模组的性能进行监控分析进而管理控制电池模组。

2.根据权利要求1所述的用于多种退役电池协调控制的方法,其特征在于:所述退役电池包括三种电池,设置在同一个模组内的三种电池组的组数需满足以下条件:N1·Q1·L1=N2·Q2·L2=N3·Q3·L3

式中:N1为第一类电池组数,N2为第二类电池组数,N3为第三类电池组数;

Q1为第一类电池组内电芯的总容量,Q2为第二类电池组内电芯的总容量,Q3为第三类电池组内电芯的总容量;

L1、L2、L3分别对应第一类、第二类、第三类电池组内的单节电芯的平均寿命。

3.一种用于实现如权利要求1或2所述的多种电池协调控制方法的系统,其特征在于:包括梯次利用动力电池模组、电池状态检测模块、电池状态分析模块、能量控制管理模块、主控模块和电池安全保护模块;

所述主控模块分别与梯次利用动力电池模组、电池状态分析模块、电池安全保护模块和能量控制管理模块相连,所述梯次利用动力电池模组还分别与所述电池状态检测模块、能量控制管理模块和电池安全保护模块电连接,所述电池安全保护模块分别与电池状态检测模块、梯次利用动力电池模组连接;

其中,所述电池状态检测模块用于检测电池的状态,并将检测的状态上传至电池状态分析模块;

所述电池状态分析模块用于通过电流电压对电池SOC进行评估;

所述电池安全保护模块用于对电池电路进行过流保护、过充保护以及过温保护;

所述能量控制管理模块用于对退役电池充放电控制以及退役电池均衡控制;

所述主控模块用于处理接收的信息,在充放电过程中根据电量信息和实时工况选择充放电电池组种类。

4.根据权利要求3所述的用于多种电池协调控制的系统,其特征在于:所述用于多种电池协调控制的系统还包括电池信息管理模块,所述电池信息管理模块与所述电池状态分析模块和主控模块连接,所述电池信息管理模块用于存储和显示电池状态分析模块的数据。

5.根据权利要求3所述的用于多种电池协调控制的系统,其特征在于:所述电池安全保护模块包括温度控制装置,所述温度控制装置分别与不同种类的电池组电连接。

6.一种退役磷酸铁锂和三元锂电池协调控制方法,其特征在于:包括以下步骤:S01、筛选退役电池:将剩余寿命与剩余容量满足以下条件的同种类退役电池筛选配成组,其中,所述退役电池包括磷酸铁锂电池和三元锂电池:剩余寿命:|MaxL-MinL|≤10%·MinL

剩余容量:|MaxQ-MinQ|≤10%·MinQ

式中,L为预测的单节退役电池电芯的剩余循环次数,Q为预测的单节退役电池电芯的剩余容量;

S02、梯次利用动力电池模组建立:选取步骤S01筛选出的磷酸铁锂电池A节并联组成退役磷酸铁锂电池组,三元锂电池B节并联组成退役三元锂电池组;将M组退役磷酸铁锂电池组串联组成第一类电池模组,将N组退役三元锂电池组串联组成第二类电池模组,再将两类电池模组并联组成梯次利用动力电池模组,其中,M与N根据工作电压U决定,M满足以下关系式:|4.2×M-U|≤5%·U

N满足以下关系式:

|3.7×N-U|≤5%·U

所述A与B需满足以下关系式:

式中,Q1为退役磷酸铁锂电池组电芯充满电后的平均剩余容量;Q2为退役三元锂电池组电芯充满电后的平均剩余容量;L1为预测的磷酸铁锂电池组电芯平均循环寿命次数;L2为预测的三元锂电池组电芯平均循环寿命次数;

S4、对模组的性能进行监控分析进而管理控制电池模组。

7.根据权利要求6所述的退役磷酸铁锂和三元锂电池协调控制方法,其特征在于:所述模组的性能包括电池状态、电池安全性或电池能量中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的退役磷酸铁锂和三元锂电池协调控制方法,其特征在于:所述电池状态包括电流、电压或温度中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的退役磷酸铁锂和三元锂电池协调控制方法,其特征在于:所述电池安全性包括电池是否过充或过放。

10.一种用于实现如权利要求6-9任一项所述的退役磷酸铁锂和三元锂电池协调控制方法的系统,其特征在于:包括梯次利用动力电池模组、电池状态检测模块、电池状态分析模块、能量控制管理模块、主控模块和电池安全保护模块;

所述主控模块分别与梯次利用动力电池模组、电池状态分析模块、电池安全保护模块和能量控制管理模块相连,所述梯次利用动力电池模组还分别与所述电池状态检测模块、能量控制管理模块和电池安全保护模块电连接,所述电池安全保护模块分别与电池状态检测模块、梯次利用动力电池模组连接;

其中,所述电池状态检测模块用于检测电池的状态,并将检测的状态上传至电池状态分析模块;

所述电池状态分析模块用于通过电流电压对电池SOC进行评估;

所述电池安全保护模块用于对电池电路进行过流保护、过充保护以及过温保护;

所述能量控制管理模块用于对磷酸铁锂电池和三元锂电池充放电控制以及电池均衡控制;

所述主控模块用于处理接收的信息,在充放电过程中根据电量信息和实时工况选择充放电电池组种类;

所述电池安全保护模块包括温度控制装置,所述温度控制装置分别与磷酸铁锂和三元锂电池组电连接,所述温度控制装置包括冷却管、冷却液、带有开关泵的冷却液加热器和带有开关泵的冷却液散热器,所述冷却管内盛放有冷却液,所述带有开关泵的冷却液加热器和带有开关泵的冷却液散热器分别与所述冷却管连接。