CN111478396A - 一种梯次利用电池包控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种梯次利用电池包控制方法，具体涉及动力电池再利用领域，采用的步骤为：S1：将退役锂电池的电池包拆散，对电池包内部的锂电芯的电压、温度、容量、功率等电性数据进行性能评估；S2：根据BMS监测***所采集的数据，将容量相当的锂电芯根据容量大小重新成组组装呈新的电池包，根据电性数据判断电池包进入放电或者充电模式。本发明通过设置电容，在放电过程中，电容可放电电池包提高电能，保证电池包的均匀放电，避免电池包过度放电，影响电池包性能，当充电时，电容充电，电容电压与电池包相等，电容电压的变化会产生电能的吸收或释放，从而使各个电池包的容量趋于一致，提高了电池包的一致性。

Description

一种梯次利用电池包控制方法
技术领域
本发明涉及动力电池再利用技术领域，更具体地说，本发明涉及一种梯次利用电池包控制方法。
背景技术
从电动汽车上退役的动力电池通常具有初始容量60-80％的剩余容量，并且具有一定的使用寿命，目前主要有两种可行的处理方法：其一是梯次利用，将退役的动力电池用在储能等其他领域作为电能的载体使用，从而充分发挥剩余价值；其二是拆解回收，将退役电池进行放电和拆解，提炼原材料，从而实现循环利用。
目前对符合梯次利用要求的电池包，直接整包应用到储能站或者移动充电车等大容量产品上，需要多个电池包并联使用，以满足容量要求。普遍采用的做法是将检测合格的退役电池包直接串并联接入到功率单元上进行充放电。这样做带来的问题是，随着使用时间增加，退役电池包的不一致性会很快的显现出来，无法充分发挥梯次电池包的实际性能，还极易造成危险。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种梯次利用电池包控制方法，本发明所要解决的问题是：电池包的不一致性会无法充分发挥梯次电池包的实际性能，还极易造成危险。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种梯次利用电池包控制方法，采用的步骤为：
S1：将退役锂电池的电池包拆散，对电池包内部的锂电芯的电压、温度、容量、功率等电性数据进行性能评估；
S2：根据BMS监测***所采集的数据，将容量相当的锂电芯根据容量大小穿插连接设置重新成组组装呈新的电池包，并将四组电池包设置为A、B、C和D，根据电性数据判断电池包进入放电或者充电模式，进入放电模式则进入S3，进入充电模式则进入S4；
S3：比较A、B、C和D四组电池包的电压与阈值的大小，若电池包电压均高于阈值，则电池包继续放电，若电池包的电压低于阈值，电池包停止放电；
S4：限制电路和充电电路均开启，限制电路限制充电电路的充电电流在0.24C以下，充电电路为电池包充电，比较四个电容的电压大小，若四个电容的电压不同时，继续充电，若电压相同，充电停止。
在一个优选的实施方式中，所述放电模式具体为：
2.1比较电池包A、B、C和D四组电池包的电压与阈值的大小，若电池包A、B、C和D的电压均高于阈值大小，则可将触点开关SA与任意一个电池包线路闭合连接；
2.2若任意一个电池包的电压低于阈值大小，则可将触点开关SA与除这个电池包外的任意一条线路闭合连接；
2.3若任意两个电池包的电压都低于阈值大小，则可将触点开关SA与另两个电池包的任意一条线路闭合连接；
2.4若电池包A、B、C和D四组电池包的电压均低于阈值的大小，则此时需要进入充电模式。
在一个优选的实施方式中，所述充电模式具体为：
3.1闭合控制开关k1、k2、k3和k4，断开触点开关SA，充电电路对电池包进行充电；
3.2比较电容c1、c2、c3和c4的电压大小，若电容c1、c2、c3和c4电压不同，则继续充电，若电容c1、c2、c3和c4电压相同，则充电停止。
在一个优选的实施方式中，所述电池包A、B、C和D均与充电电路U电性连接，且所述电池包A、B、C和D之间依次串联设置，且所述电池包A、B、C和D的正负两端均并联设置有电容，且电容c1、c2、c3和c4与电池包A、B、C和D一一对应设置。
在一个优选的实施方式中，所述负载电路M与触点开关SA的输入触点电性连接，且所述电池包A和B、B和C、C和D之间的线路节点均电线连接有导线1、2和3，且导线1、2和3分别与触点开关SA的三个输出触点电性连接。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过设置电容，在放电过程中，电容可放电电池包提高电能，保证电池包的均匀放电，避免电池包过度放电，影响电池包性能，当充电时，电容充电，电容电压与电池包相等，电容电压的变化会产生电能的吸收或释放，从而使各个电池包的容量趋于一致，便于提高电池包的一致性，与现有技术相比，有充分发挥梯次电池包的实际性能以及避免造成危险的进步；
2、本发明通过设置控制开关和触点开关，便于将各个电池包之间形成并联电路，方便形成梯形电池包组合为负载电路提供电能，提高了实用性，与现有技术相比，有便于根据实际需要组合电池为负载电路提供电能的进步。
附图说明
图1为本发明的控制方法的流程示意图；
图2为本发明的电池包电路结构连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一实施例的梯次利用电池包控制方法，参照说明书附图1和2，该实施例的梯次利用电池包控制方法，采用的步骤为：
S1：将退役锂电池的电池包拆散，对电池包内部的锂电芯的电压、温度、容量、功率等电性数据进行性能评估；
S2：根据BMS监测***所采集的数据，将容量相当的锂电芯根据容量大小穿插连接设置重新成组组装呈新的电池包，并将四组电池包设置为A、B、C和D，根据电性数据判断电池包进入放电或者充电模式，进入放电模式则进入S3，进入充电模式则进入S4；
S3：比较A、B、C和D四组电池包的电压与阈值的大小，若电池包电压均高于阈值，则电池包继续放电，若电池包的电压低于阈值，电池包停止放电；
S4：限制电路和充电电路均开启，限制电路限制充电电路的充电电流在0.24C以下，充电电路为电池包充电，比较四个电容的电压大小，若四个电容的电压不同时，继续充电，若电压相同，充电停止。
如图1-2所示，实施场景具体为：在实际使用时，先将退役锂电池包进行拆散，对其内部的锂电芯的电性数据进行性能评估，若锂电芯的数据评估合格，即锂电芯可继续使用，根据锂电芯的容量大小将差别不大的锂电芯以交替穿插的方式重新成组组装成新的电池包，交替穿插的意思为：先将组成电池包的锂电芯的容量测算平均容量，根据平均容量分布锂电芯的排列位置，在低于平均容量的锂电芯两侧设置高于平均容量的锂电芯，而高于平均容量的锂电芯两侧设置低于平均容量的锂电芯，将各个电池包以图2的连接方式与充电电路U以及负载电路M进行连接，当电池包放电时，触点开关SA断开，根据电池包的电压与阈值大小的判断，控制相应电路上的控制开关k，使负载电路M与不同的电池包连接即可以输出不同梯次的电能，且电容c的设置，在放电过程中，电容c可放电电池包提高电能，保证电池包的均匀放电，避免电池包过度放电，影响电池包性能，当充电时，电容c充电，电容电压与电池包相等，电容电压的变化会产生电能的吸收或释放，从而使电池包A、B、C和D的容量趋于一致，通过此原理，将电池包内的锂电芯的两极之间也串联电容c，使电池包内部的锂电芯的容量也趋于一致，从而提高电池包的一致性，充分发挥梯次电池包的实际性能，还避免造成危险，该实施方式具体解决了现有技术中存在的无法充分发挥梯次电池包实际性能的问题。
所述放电模式具体为：
2.1比较电池包A、B、C和D四组电池包的电压与阈值的大小，若电池包A、B、C和D的电压均高于阈值大小，则可将触点开关SA与任意一个电池包线路闭合连接；
2.2若任意一个电池包的电压低于阈值大小，则可将触点开关SA与除这个电池包外的任意一条线路闭合连接；
2.3若任意两个电池包的电压都低于阈值大小，则可将触点开关SA与另两个电池包的任意一条线路闭合连接；
2.4若电池包A、B、C和D四组电池包的电压均低于阈值的大小，则此时需要进入充电模式。
所述充电模式具体为：
3.1闭合控制开关k1、k2、k3和k4，断开触点开关SA，充电电路对电池包进行充电；
3.2比较电容c1、c2、c3和c4的电压大小，若电容c1、c2、c3和c4电压不同，则继续充电，若电容c1、c2、c3和c4电压相同，则充电停止。
所述电池包A、B、C和D均与充电电路U电性连接，且所述电池包A、B、C和D之间依次串联设置，且所述电池包A、B、C和D的正负两端均并联设置有电容，且电容c1、c2、c3和c4与电池包A、B、C和D一一对应设置。
所述负载电路M与触点开关SA的输入触点电性连接，且所述电池包A和B、B和C、C和D之间的线路节点均电线连接有导线1、2和3，且导线1、2和3分别与触点开关SA的三个输出触点电性连接。
如图1-2所示，实施场景具体为：在实际使用时，通过设置导线1、2和3以及控制开关k1、k2、k3、k4和触点开关SA，便于将电池包A、B、C和D之间形成并联电路，方便形成梯形电池包组合为负载电路U提供电能，提高了实用性，该实施方式具体解决了现有技术中存在的便于根据实际需要组合电池为负载电路提供电能的问题。
综上所述：本发明通过设置电容c，在放电过程中，电容c可放电电池包提高电能，保证电池包的均匀放电，避免电池包过度放电，影响电池包性能，当充电时，电容c充电，电容电压与电池包相等，电容电压的变化会产生电能的吸收或释放，从而使电池包A、B、C和D的容量趋于一致，通过此原理，将电池包内的锂电芯的两极之间也串联电容c，使电池包内部的锂电芯的容量也趋于一致，从而提高电池包的一致性，充分发挥梯次电池包的实际性能，还避免造成危险。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种梯次利用电池包控制方法，其特征在于，采用的步骤为：
S1：将退役锂电池的电池包拆散，对电池包内部的锂电芯的电压、温度、容量、功率等电性数据进行性能评估；
S2：根据BMS监测***所采集的数据，将容量相当的锂电芯根据容量大小穿插连接设置重新成组组装呈新的电池包，并将四组电池包设置为A、B、C和D，根据电性数据判断电池包进入放电或者充电模式，进入放电模式则进入S3，进入充电模式则进入S4；
S3：比较A、B、C和D四组电池包的电压与阈值的大小，若电池包电压均高于阈值，则电池包继续放电，若电池包的电压低于阈值，电池包停止放电；
S4：限制电路和充电电路均开启，限制电路限制充电电路的充电电流在0.24C以下，充电电路为电池包充电，比较四个电容的电压大小，若四个电容的电压不同时，继续充电，若电压相同，充电停止。
2.根据权利要求1所述的一种梯次利用电池包控制方法，其特征在于：所述放电模式具体为：
2.1比较电池包A、B、C和D四组电池包的电压与阈值的大小，若电池包A、B、C和D的电压均高于阈值大小，则可将触点开关SA与任意一个电池包线路闭合连接；
2.2若任意一个电池包的电压低于阈值大小，则可将触点开关SA与除这个电池包外的任意一条线路闭合连接；
2.3若任意两个电池包的电压都低于阈值大小，则可将触点开关SA与另两个电池包的任意一条线路闭合连接；
2.4若电池包A、B、C和D四组电池包的电压均低于阈值的大小，则此时需要进入充电模式。
3.根据权利要求1所述的一种梯次利用电池包控制方法，其特征在于：所述充电模式具体为：
3.1闭合控制开关k1、k2、k3和k4，断开触点开关SA，充电电路对电池包进行充电；
3.2比较电容c1、c2、c3和c4的电压大小，若电容c1、c2、c3和c4电压不同，则继续充电，若电容c1、c2、c3和c4电压相同，则充电停止。
4.根据权利要求1所述的一种梯次利用电池包控制方法，其特征在于：所述电池包A、B、C和D均与充电电路U电性连接，且所述电池包A、B、C和D之间依次串联设置，且所述电池包A、B、C和D的正负两端均并联设置有电容，且电容c1、c2、c3和c4与电池包A、B、C和D一一对应设置。
5.根据权利要求1所述的一种梯次利用电池包控制方法，其特征在于：所述负载电路M与触点开关SA的输入触点电性连接，且所述电池包A和B、B和C、C和D之间的线路节点均电线连接有导线1、2和3，且导线1、2和3分别与触点开关SA的三个输出触点电性连接。
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