CN115815151A - 一种新能源汽车电池梯次利用性能评估*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源汽车电池性能评估技术领域，且公开了一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，包括中央处理器、电池数据采集单元和测试单元，所述中央处理器的信号端分别与电池数据采集单元的信号端和测试单元的信号端网络信号连接，所述测试单元的信号端网络信号连接有数据交互单元，所述数据交互单元的信号端网络信号连接有电池数据存储单元，所述电池数据存储单元的信号端网络信号连接有电池评估单元；本发明通过对各种电池的全生命周期的电池信息数据进行存储记录，从而使得***能够基于存储记录的全生命周期的电池数据，实现梯次利用电池的快速分选，提高分选效率和分选效果。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车电池性能评估技术领域，具体为一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***。
背景技术
目前的新能源电动汽车主要以锂离子电池作为动力来源，用于新能源电动汽车的锂电池一般在其容量下降到额定容量的80%后就不宜继续使用，也就意味着该动力电池的车载使命终结。
随着汽车工业的飞速发展，动力电池回收利用的发展前景日益突出，世界上对废旧锂电池的使用开展了广范研究。当前，大多数废旧锂电池使用方案都涵盖了储能领域，将锂电池用于中小型储能领域，如家庭储能、微电网和分布式发电等领域中具有巨大的发展潜力。所以若直接将动力电池报废，则会造成资源的浪费，对于能量要求不高的储能利用来说，该动力电池仍具有较高的使用价值，为了充分利用动力电池的价值，可对动力电池进行梯次利用。为实现对动力电池的梯次利用，需对动力电池性能进行评估和进行电池分选。
但是现有市场上的动力电池类型、型号和厂家各有不同，不便于动力电池的管理和安全性把控，从而难以准确有效地对动力电池的性能进行评估，动力电池的分选效率较低。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，包括中央处理器、电池数据采集单元和测试单元，所述中央处理器的信号端分别与电池数据采集单元的信号端和测试单元的信号端网络信号连接，所述测试单元的信号端网络信号连接有数据交互单元，所述数据交互单元的信号端网络信号连接有电池数据存储单元，所述电池数据存储单元的信号端网络信号连接有电池评估单元，所述电池评估单元的信号端网络信号连接有筛选单元。
优选的，所述测试单元包含电池内阻测试模块和电池容量测试模块。
优选的，所述电池数据采集单元，用于采集电池全生命周期中的电池信息，并将采集到的信息传输至所述中央处理器，所述中央处理器再将信息传输到所述测试单元对电池进行测试。
优选的，所述数据交互单元用于将测试后的电池信息传输至所述电池数据存储单元，所述电池评估单元用于根据所述电池数据存储单元中的电池信息分析电池状态，所述筛选单元根据所述电池评估单元中的评估信息对电池进行分选。
优选的，所述电池信息包括电池出厂信息、电池实际使用信息和电池退役信息。
优选的，所述电池数据采集单元还用于对采集的每个电池进行识别，获取电池编号，以及将采集到的所述电池信息和电池编号一一对应，所述电池数据存储单元还用于根据每个电池的编号和电池信息，在电池的整个生命周期内建立每个电池的电池信息数据库。
优选的，所述编号包括字符串、二维码或条形码。
优选的，所述筛选单元可以筛选出额定容量低于50%的单体电池、剔除容量低于平均容量10%的单体电池、剔除内阻大于平均内阻50%的单体电池、剔除自放電率大于阈值的单体电池；筛选出额定容量低于50%的单体电池：对于单体电池循环寿命来说，退役后的电池额定容量达不到50%时，不满足在动力电池汽车上继续使用的要求，需要筛选出来；剔除容量低于平均容量10%的单体电池：对于电池来说，使用过程中遵循正态分布的特点，基于电池容量统计分布的规律，剔除电池容量低于平均容量10%的电池；剔除内阻大于平均内阻50%的单体电池：由于电池工作过程中，温度条件和供电要求均对内阻阈值做了一定设定，因此内阻大于平均内阻50%的单体电池需要被剔除，对满足容量要求的电池，根据电池发热条件和具体供电要求设置内阻阈值，内阻超过平均内阻50%的电池除外；剔除自放電率大于阈值的单体电池：由于电池除满足容量和电池内阻之外，还需要满足一定的自放电阈值，因此需要剔除自放电率大于阈值的单体电池。在完成筛选出额定容量低于50%的单体电池，剔除容量低于平均容量10%、内阻大于平均内阻50%、自放电率大于阈值的电池后，则可以得到符合条件的梯级利用的重组电池。
优选的，所述电池容量测试模块可以根据退役动力电池在6-12min内充放电过程中的电压变化，估算其剩余容量；所述电池内阻测试模块可以对退役动力电池的交流内阻和直流内阻进行评估，并依据评估结果判断其是否能够梯次利用。
优选的，所述电池出厂信息包括出产厂家信息和电池出厂参数，所述电池实际使用信息包括电池实际运行参数和电池位置信息，所述电池退役信息包括电池退役时的性能参数、性能评估信息和电池故障维修记录。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，具备以下有益效果：
1、该一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，通过对各种电池的全生命周期的电池信息数据进行存储记录，从而使得***能够基于存储记录的全生命周期的电池数据，实现梯次利用电池的快速分选，提高分选效率和分选效果。
2、该一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，通过对退役动力电池的容量、内阻、安全等性能进行评估，并依据评估结果判断哪些退役动力电池可以梯次利用。
3、该一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，通过在较短时间内完成掌握退役动力电池的性能评估，节约了退役动力电池的评估成本，降低了退役动力电池梯次利用的过程成本，同时可为退役动力电池的分选重组、***集成和运维等提供数据支撑。
4、该一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，通过设置筛选单元可以依据电池容量值的不同的等级，进而完成电池配组，最终形成梯级利用的重组电池。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***的***框图；
图2为本发明一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***的测试单元结构框图。
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。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-2所示，本发明提供一种技术方案：一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，包括中央处理器、电池数据采集单元和测试单元，中央处理器的信号端分别与电池数据采集单元的信号端和测试单元的信号端网络信号连接，测试单元包含电池内阻测试模块和电池容量测试模块，电池容量测试模块可以根据退役动力电池在6-12min内充放电过程中的电压变化，估算其剩余容量；电池内阻测试模块可以对退役动力电池的交流内阻和直流内阻进行评估，并依据评估结果判断其是否能够梯次利用，测试单元的信号端网络信号连接有数据交互单元，数据交互单元的信号端网络信号连接有电池数据存储单元，电池数据存储单元的信号端网络信号连接有电池评估单元，电池评估单元的信号端网络信号连接有筛选单元，筛选单元可以筛选出额定容量低于50%的单体电池、剔除容量低于平均容量10%的单体电池、剔除内阻大于平均内阻50%的单体电池、剔除自放電率大于阈值的单体电池；筛选出额定容量低于50%的单体电池：对于单体电池循环寿命来说，退役后的电池额定容量达不到50%时，不满足在动力电池汽车上继续使用的要求，需要筛选出来；剔除容量低于平均容量10%的单体电池：对于电池来说，使用过程中遵循正态分布的特点，基于电池容量统计分布的规律，剔除电池容量低于平均容量10%的电池；剔除内阻大于平均内阻50%的单体电池：由于电池工作过程中，温度条件和供电要求均对内阻阈值做了一定设定，因此内阻大于平均内阻50%的单体电池需要被剔除，对满足容量要求的电池，根据电池发热条件和具体供电要求设置内阻阈值，内阻超过平均内阻50%的电池除外；剔除自放電率大于阈值的单体电池：由于电池除满足容量和电池内阻之外，还需要满足一定的自放电阈值，因此需要剔除自放电率大于阈值的单体电池。在完成筛选出额定容量低于50%的单体电池，剔除容量低于平均容量10%、内阻大于平均内阻50%、自放电率大于阈值的电池后，则可以得到符合条件的梯级利用的重组电池，电池数据采集单元，用于采集电池全生命周期中的电池信息，并将采集到的信息传输至中央处理器，中央处理器再将信息传输到测试单元对电池进行测试，数据交互单元用于将测试后的电池信息传输至电池数据存储单元，电池评估单元用于根据电池数据存储单元中的电池信息分析电池状态，筛选单元根据电池评估单元中的评估信息对电池进行分选，电池信息包括电池出厂信息，电池实际使用信息和电池退役信息，电池出厂信息包括出产厂家信息和电池出厂参数，电池实际使用信息包括电池实际运行参数和电池位置信息，电池退役信息包括电池退役时的性能参数、性能评估信息和电池故障维修记录，电池数据采集单元还用于对采集的每个电池进行识别，获取电池编号，以及将采集到的电池信息和电池编号一一对应，电池数据存储单元还用于根据每个电池的编号和电池信息，在电池的整个生命周期内建立每个电池的电池信息数据库，编号包括字符串、二维码或条形码。
在使用时，通过对各种电池的全生命周期的电池信息数据进行存储记录，从而使得***能够基于存储记录的全生命周期的电池数据，实现梯次利用电池的快速分选，提高分选效率和分选效果；通过对退役动力电池的容量、内阻、安全等性能进行评估，并依据评估结果判断哪些退役动力电池可以梯次利用；通过在较短时间内完成掌握退役动力电池的性能评估，节约了退役动力电池的评估成本，降低了退役动力电池梯次利用的过程成本，同时可为退役动力电池的分选重组、***集成和运维等提供数据支撑；通过设置筛选单元可以依据电池容量值的不同的等级，进而完成电池配组，最终形成梯级利用的重组电池。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，包括中央处理器、电池数据采集单元和测试单元，其特征在于：所述中央处理器的信号端分别与电池数据采集单元的信号端和测试单元的信号端网络信号连接，所述测试单元的信号端网络信号连接有数据交互单元，所述数据交互单元的信号端网络信号连接有电池数据存储单元，所述电池数据存储单元的信号端网络信号连接有电池评估单元，所述电池评估单元的信号端网络信号连接有筛选单元。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，其特征在于：所述测试单元包含电池内阻测试模块和电池容量测试模块。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，其特征在于：所述电池数据采集单元，用于采集电池全生命周期中的电池信息，并将采集到的信息传输至所述中央处理器，所述中央处理器再将信息传输到所述测试单元对电池进行测试。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，其特征在于：所述数据交互单元用于将测试后的电池信息传输至所述电池数据存储单元，所述电池评估单元用于根据所述电池数据存储单元中的电池信息分析电池状态，所述筛选单元根据所述电池评估单元中的评估信息对电池进行分选。
5.根据权利要求3所述的一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，其特征在于：所述电池信息包括电池出厂信息、电池实际使用信息和电池退役信息。
6.根据权利要求3所述的一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，其特征在于：所述电池数据采集单元还用于对采集的每个电池进行识别，获取电池编号，以及将采集到的所述电池信息和电池编号一一对应，所述电池数据存储单元还用于根据每个电池的编号和电池信息，在电池的整个生命周期内建立每个电池的电池信息数据库。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，其特征在于：所述编号包括字符串、二维码或条形码。
8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，其特征在于：所述筛选单元可以筛选出额定容量低于50%的单体电池、剔除容量低于平均容量10%的单体电池、剔除内阻大于平均内阻50%的单体电池、剔除自放電率大于阈值的单体电池。
9.根据权利要求2所述的一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，其特征在于：所述电池容量测试模块可以根据退役动力电池在6-12min内充放电过程中的电压变化，估算其剩余容量；所述电池内阻测试模块可以对退役动力电池的交流内阻和直流内阻进行评估，并依据评估结果判断其是否能够梯次利用。
10.根据权利要求5所述的一种新能源汽车电池梯次利用性能评估***，其特征在于：所述电池出厂信息包括出产厂家信息和电池出厂参数，所述电池实际使用信息包括电池实际运行参数和电池位置信息，所述电池退役信息包括电池退役时的性能参数、性能评估信息和电池故障维修记录。
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