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一种退役电池测试方法可行性研究
日期:2019-09-03   [复制链接]
责任编辑:sy_geyiling 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
编者按:随着动力汽车的不断发展,动力电池也迎来了高速发展时期,动力电池的使用寿命在5年左右,目前动力电池也面临着大量退役后如何回收再利用的问题,本文介绍了一种梯次利用的检测技术,核心思想是离线测试和数据预测相结合,实现电池容量、内阻的快速测试,以及电池寿命的初步预测。

电动汽车动力电池即将面临大量退役,直接再生是一种方法,但如果能进行梯次利用之后再再生无疑是一种更加绿色环保的方法。

但是要实现梯次利用的“绿色环保”并不是一件容易的事情,难点并不在于技术有多高深,而是在于权衡可实施性、可靠性、效率、成本之后如何选取合适的技术,涉及包括检测、筛选、重组、利用等方面。

鲍教授今天来聊一种梯次利用的检测技术,核心思想是离线测试和数据预测相结合,实现电池容量、内阻的快速测试,以及电池寿命的初步预测。下面说一下具体实现方法。

首先说一下不具备可实施性的方法:对退役电池进行满充满放测试电池容量,对退役电池进行循环测试电池寿命。

对应的,可实施的方法应该是:通过短时间的充放电测试采用换算的方法得到电池容量;通过机器学习算法建立电池寿命预测模型,带入时间、累计里程(或累计充电量)、充电次数等数据初步预测得到电池剩余循环次数或者剩余使用时间。

建立SOC-OCV的mapping关系

步骤1:从同一型号的退役电池中选择一节以0.5C倍率进行充电和放电测试,得到电池容量;

步骤2:将电池充满电后,进行阶梯放电,每次放电5%(基于步骤1中的电池容量计算)后静置1小时,采集此时的电池电压作为OCV,重复放电5%-静置1小时-采集OCV的过程直至电池放空;

步骤3:按步骤1和步骤2总共测试3~5节电池,对SOC-OCV曲线进行多项式拟合,得到SOC-OCV拟合方程(仅在0%~100%范围内);

电池均衡

步骤4:通过工装将电池模组内所有电芯并联一定时间后移除工装;

电池容量测试

步骤5:对模组以0.5C倍率放电6min(时间可调整),放电容量为△Ah;

步骤6:采集0.5C倍率放电前1小时以及后1小时的每节电池电压,分别记为OCV_0和OCV_1;

步骤7:将OCV_0和OCV_1代入SOC-OCV拟合方程得到SOC_0和SOC_1;

步骤8:电池容量Q=△Ah/(SOC_0和SOC_1);

#以上步骤进行拓展可以测试得到电池内阻。

电池寿命预测

步骤9:将电池退役前时间、累计里程(或累计充电量)、充电次数等数据代入电池寿命预测模型,初步预测得到电池剩余循环次数或者剩余使用时间。

#此处需要一定量数据积累,模型建立后仅需少量数据即可进行初步预测,可以克服整车厂不愿意提供全量数据的难题。

要将以上设想变为产品需要开展如下工作:
1、电池模组均衡工装开发;
2、SOC-OCV的mapping关系处理程序开发;
3、基于现有成熟低成本充放电设备的电池容量测试方法开发;
4、电池寿命机器学习预测模型开发;
5、功能整合及测试验证。



原标题:一种退役电池测试方法可行性研究
 
相关阅读: 动力电池 退役 电池容量
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来源:鲍教授说电池
 
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