本發(fā)明涉及電能測(cè)試領(lǐng)域，尤指一種電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法。
背景技術(shù)：
：作為當(dāng)前能源領(lǐng)域中高效環(huán)保的一大分支，電能已在各行各業(yè)中得到廣泛的使用，于電動(dòng)汽車領(lǐng)域中，當(dāng)電池容量下降到80％以下時(shí)，通常認(rèn)為不再適合在電動(dòng)汽車上繼續(xù)使用，如果直接將電池淘汰，會(huì)造成資源的浪費(fèi)。動(dòng)力電池的梯次利用是降低電池總成本的有效方式，未來(lái)隨著新能源汽車的蓬勃發(fā)展，估計(jì)2030年僅中國(guó)的可用二次電池量可達(dá)到50GWh。用于電網(wǎng)場(chǎng)合的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其使用條件比較溫和、對(duì)電池性能要求相對(duì)較低，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的梯次利用。但電動(dòng)汽車的行駛工況、養(yǎng)護(hù)情況差別較大，退役后的電池性能參差不齊，電池從電動(dòng)汽車退役到儲(chǔ)能應(yīng)用，還面臨很多技術(shù)問(wèn)題。在運(yùn)營(yíng)的儲(chǔ)能電站均為新電池集成的儲(chǔ)能電站，其運(yùn)行維護(hù)技術(shù)尚不成熟，電池性能參數(shù)的變化規(guī)律尚不清晰，不能完全按照實(shí)驗(yàn)室特性工況壽命曲線制定運(yùn)維檢修策略；而新電池的運(yùn)行參數(shù)一般均由電池生產(chǎn)廠家按照經(jīng)驗(yàn)給出；安全性要求更為突出，新電池一般經(jīng)過(guò)安全性測(cè)試，單一電池發(fā)生安全性問(wèn)題的概率很小，但梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)將退運(yùn)電池重新組合，其組合性能有待驗(yàn)證；梯次利用電池儲(chǔ)能尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的在于提供一種電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法，用于評(píng)價(jià)儲(chǔ)能系統(tǒng)的梯次利用性能。為達(dá)上述目的，本發(fā)明所提供的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法具體包含：獲取待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)一致性的實(shí)時(shí)發(fā)散情況；按預(yù)定周期獲取所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)，根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量、峰值功率、極化電壓、開(kāi)路電壓、溫升性能和荷電狀態(tài)估算情況，根據(jù)所述剩余容量、所述峰值功率、所述極化電壓、所述開(kāi)路電壓、所述溫升性能和所述荷電狀態(tài)估算情況獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的衰退情況；根據(jù)所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)一致性的實(shí)時(shí)發(fā)散情況和所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的衰退情況獲得待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的評(píng)估結(jié)果。在上述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法中，優(yōu)選的，所述根據(jù)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)一致性的實(shí)時(shí)發(fā)散情況包含：根據(jù)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的電壓極差、溫度分布和電池電壓標(biāo)準(zhǔn)差，根據(jù)所述電壓極差、所述溫度分布和所述電池電壓標(biāo)準(zhǔn)差獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)一致性的實(shí)時(shí)發(fā)散情況。在上述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法中，優(yōu)選的，所述根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量包含：根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)通過(guò)以下公式計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量：上式中，Sg為待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量，％；ENor為待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的標(biāo)稱電能，電量Wh；ETest為待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電能量，電量Wh。在上述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法中，優(yōu)選的，所述按預(yù)定周期測(cè)試所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)包含：每三個(gè)月一次測(cè)試所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。在上述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法中，優(yōu)選的，所述根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)路電壓包含：根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)通過(guò)以下公式計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)路電壓：上式中，V1為第一次在25(±5)℃條件下，以額定電流充電至100％荷電狀態(tài)或上限為截至條件，靜止1小時(shí)后的開(kāi)路電壓；V2為第二次在25(±5)℃條件下，以額定電流充電至100％荷電狀態(tài)或上限為截至條件，靜止1小時(shí)后的開(kāi)路電壓；V3為第三次在25(±5)℃條件下，以額定電流充電至100％荷電狀態(tài)或上限為截至條件，靜止1小時(shí)后的開(kāi)路電壓；Vocv為所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)路電壓。在上述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法中，優(yōu)選的，所述根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的峰值功率包含：根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)通過(guò)以下公式計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的峰值功率：上式中，Wp1為第一次在電池的SOC(荷電狀態(tài))為85％處，施加變化的電流、測(cè)試電池的內(nèi)阻并根據(jù)施加的電流，計(jì)算得到電池的峰值功率；Wp2為第二次在電池的SOC為85％處，施加變化的電流、測(cè)試電池的內(nèi)阻并根據(jù)施加的電流，計(jì)算得到電池的峰值功率；Wp3為第三次在電池的SOC為85％處，施加變化的電流、測(cè)試電池的內(nèi)阻并根據(jù)施加的電流，計(jì)算得到電池的峰值功率；Wp為所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電池的SOC為85％處的峰值功率。在上述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法中，優(yōu)選的，所述根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的極化電壓包含：根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)通過(guò)以下公式計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的極化電壓：上式中，Up1為第一次在30％SOC點(diǎn)處，以1/3C的電流放電18s后停止放電，記錄放電結(jié)束點(diǎn)電壓與靜置10min后電壓，計(jì)算得到電池的極化電壓；Up2為第二次在30％SOC點(diǎn)處，以1/3C的電流放電18s后停止放電，記錄放電結(jié)束點(diǎn)電壓與靜置10min后電壓，計(jì)算得到電池的極化電壓；Up3為第三次在30％SOC點(diǎn)處，以1/3C的電流放電18s后停止放電，記錄放電結(jié)束點(diǎn)電壓與靜置10min后電壓，計(jì)算得到電池的極化電壓；Up為所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的極化電壓。在上述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法中，優(yōu)選的，所述根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的溫升性能包含：所述溫升性能包含放電溫升和充電溫升；根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)通過(guò)以下公式計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電溫升：ΔTdis＝Tdis,e-Tdis,s；其中，ΔTdis為待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電溫升，Tdis,e為電池放電截止時(shí)的溫度，Tdis,s為電池初始時(shí)的溫度；根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)通過(guò)以下公式計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電溫升：ΔTch＝Tch,e-Tch,s其中ΔTch為待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電溫升，Tch,e為電池充電截止時(shí)的溫度，Tch,s為電池初始時(shí)的溫度。在上述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法中，優(yōu)選的，所述按預(yù)定周期獲取所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)包含：對(duì)所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行工況試驗(yàn)，每一百次工況試驗(yàn)后獲取一次試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)。在上述電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法中，優(yōu)選的，所述荷電狀態(tài)估算情況包含：按預(yù)定周期測(cè)試所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，所述荷電狀態(tài)的測(cè)試初始值和所述荷電狀態(tài)的測(cè)試終止值之間的差值。本發(fā)明通過(guò)研究梯次利用電動(dòng)汽車電池特性，結(jié)合風(fēng)光儲(chǔ)示范電站儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，以運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及試驗(yàn)工況為數(shù)據(jù)源，提出了一種適合于梯次利用電池儲(chǔ)能電站的狀態(tài)評(píng)估方法，該評(píng)估方法基于運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)評(píng)估儲(chǔ)能電站一致性發(fā)散程度，基于試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)，全面評(píng)估梯次利用電池儲(chǔ)能電站性能衰退程度，從電池壽命、老化、一致性角度提出六種評(píng)估儲(chǔ)能單元健康狀態(tài)的指標(biāo)，并給定計(jì)算方法、閾值、評(píng)估周期。附圖說(shuō)明此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中：圖1為本發(fā)明所提供的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明所述提供的荷電狀態(tài)估算情況測(cè)試典型工況曲線示意圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。請(qǐng)參考圖1所示，本發(fā)明所提供的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法具體包含：S101獲取待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)一致性的實(shí)時(shí)發(fā)散情況；S102按預(yù)定周期獲取所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)，根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量、峰值功率、極化電壓、開(kāi)路電壓、溫升性能和荷電狀態(tài)估算情況，根據(jù)所述剩余容量、所述峰值功率、所述極化電壓、所述開(kāi)路電壓、所述溫升性能和所述荷電狀態(tài)估算情況獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的衰退情況；S103根據(jù)所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)一致性的實(shí)時(shí)發(fā)散情況和所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的衰退情況獲得待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的評(píng)估結(jié)果。其中，所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)包含所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在試驗(yàn)過(guò)程中所獲得的關(guān)于剩余容量、峰值功率、極化電壓、開(kāi)路電壓、溫升性能和荷電狀態(tài)估算情況等相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，本發(fā)明在此就不再一一列舉。在本發(fā)明一優(yōu)選的實(shí)施例中，上述步驟S101根據(jù)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)一致性的實(shí)時(shí)發(fā)散情況還包含：根據(jù)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的電壓極差、溫度分布和電池電壓標(biāo)準(zhǔn)差，根據(jù)所述電壓極差、所述溫度分布和所述電池電壓標(biāo)準(zhǔn)差獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)一致性的實(shí)時(shí)發(fā)散情況。基于運(yùn)行數(shù)據(jù)的狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)可以通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，也可以定期導(dǎo)出運(yùn)行數(shù)據(jù)分析；由于運(yùn)行工況的限制，該部分指標(biāo)主要是評(píng)估儲(chǔ)能系統(tǒng)的一致性狀態(tài)，其中上述電壓極差、溫度分布和電池電壓標(biāo)準(zhǔn)差具體通過(guò)以下公式獲得：(1)電壓極差電壓是儲(chǔ)能電站最為密集的監(jiān)測(cè)量，每個(gè)電池單體的端電壓都實(shí)時(shí)上傳，因此也是最容易獲取的變量。根據(jù)儲(chǔ)能電站的保護(hù)策略，每個(gè)儲(chǔ)能單元在運(yùn)行中，只要有一個(gè)單體電壓超出工作范圍，整組儲(chǔ)能單元既要停止工作，因此，電壓的一致性直接影響儲(chǔ)能電站的可利用率，因此電壓一致性是評(píng)估儲(chǔ)能鋰電池健康狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)。電池組串靜置電壓極差ΔVmax＝Vmax-Vmin(1)式中，Vmax與Vmin為是同一儲(chǔ)能變流器下，電池組中電池單體在靜置1個(gè)小時(shí)之后的電壓的最大值和電壓最小值。(2)溫度分布鋰電池的化學(xué)反應(yīng)與溫度密切相關(guān)，當(dāng)溫度不同時(shí)，電阻的容量衰減、內(nèi)阻變化等都會(huì)不同，因此溫度一致性是評(píng)估儲(chǔ)能鋰電池健康狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)。電池組串溫度極差ΔTmax＝Tmax-Tmin(2)式中，ΔTmax是同一儲(chǔ)能變流器下，電池組中電池單體在一次完整充(放)電過(guò)程中，最高溫度與最低溫度的差值。(3)電池組串的電池電壓標(biāo)準(zhǔn)差從相對(duì)角度反映大量同類參數(shù)離散程度的數(shù)學(xué)指標(biāo)。由于鋰電池組串是由大量電池串并聯(lián)組成，因此可以通過(guò)分析電池電壓、容量、內(nèi)阻等技術(shù)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)，對(duì)電池組串的配平情況進(jìn)行評(píng)估。與電池電壓極差相比，電池電壓標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)能更直觀的反映組成電池組串的電池電壓一致性，電池電壓標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算如公式1所示。式中：uδ——電池電壓標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)；δu——電池電壓標(biāo)準(zhǔn)差；——電池組串電池電壓平均值；ui——第i只電池電壓；n——電池組串電池只數(shù)。(4)SOC一致性指標(biāo)電池組串SOC極差是判斷運(yùn)行過(guò)程中電池組串之間能量一致性的評(píng)估指標(biāo)，SOC極差越小，電池組串的能量一致性越好，儲(chǔ)能單元可用容量越大，SOC極差越大，電池組串能量一致性越差，儲(chǔ)能單元可用容量越小。在實(shí)際工作中，動(dòng)力電池在使用時(shí)，其性能受溫度、容量、功率等許多因素的影響，電池的容量是指在一定放電條件下電池所能提供的電量，功率性能直接反映了電池提供瞬時(shí)動(dòng)力的能力；因此僅僅根據(jù)電池的容量評(píng)估電池組的健康狀態(tài)、一致性存在一定的局限性，如電池容量較高，此時(shí)可認(rèn)為電池健康狀態(tài)良好；但是其功率性能很低，電池組的電流接受能力較低，認(rèn)為電池組的健康狀態(tài)較差，這樣同一個(gè)電池組出現(xiàn)了完全相反的SOH評(píng)估結(jié)果，顯然是不符合科學(xué)理論的；此外電池的內(nèi)阻、極化和電池溫升等也對(duì)電池的篩選、配組及電池健康狀態(tài)有著非常重要的影響，根據(jù)對(duì)電池性能和參數(shù)的評(píng)估，本發(fā)明確定影響電池性能的6個(gè)重要指標(biāo)，具體包含容量、峰值功率、極化電壓、開(kāi)路電壓、放電溫升和充電溫升，這6個(gè)指標(biāo)構(gòu)成電池性能評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。綜合考慮電池組的實(shí)際容量、峰值功率、極化電壓、開(kāi)路電壓、放電溫升和充電溫升六個(gè)評(píng)價(jià)電池組一致性和電池組SOH的參數(shù)，為了體現(xiàn)儲(chǔ)能單元的一致性狀態(tài)，增加動(dòng)態(tài)一致性指標(biāo)，即為了評(píng)估能量管理系統(tǒng)荷電狀態(tài)估算情況，增加荷電狀態(tài)估算情況測(cè)試，共7項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)的定義及計(jì)算方法、評(píng)價(jià)周期和閾值如下：在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，儲(chǔ)能單元性能指標(biāo)推薦采用儲(chǔ)能電池試驗(yàn)標(biāo)定的實(shí)際容量指標(biāo)，反映儲(chǔ)能電池當(dāng)前實(shí)際容量，因此所述根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量包含：根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)通過(guò)以下公式計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量：上式中，Sg為待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量即實(shí)際工作中的儲(chǔ)能電池試驗(yàn)標(biāo)定的實(shí)際容量指標(biāo)，％；ENor為待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的標(biāo)稱電能，電量Wh；ETest為在額定功率充放電條件下，待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電能量，電量Wh。其中，ETest由式(2)計(jì)算得到。在上述式中評(píng)估的主體對(duì)象為儲(chǔ)能單元(由一臺(tái)儲(chǔ)能變流器及其電池堆構(gòu)成)，實(shí)際測(cè)試時(shí)E1、E2、E3測(cè)試方法分別如下：a)在25(±5)℃條件下，以額定功率充電，至額定功率充電終止條件時(shí)停止充電，熱備用狀態(tài)運(yùn)行15分鐘；b)以額定功率放電，至額定功率放電終止條件時(shí)停止放電，記錄放電能量E1，熱備用狀態(tài)運(yùn)行15分鐘；c)重復(fù)a)～b)兩次，分別記錄放電能量為E2、E3。實(shí)際工作中，工作人員通過(guò)上述公式獲得剩余容量后，在以預(yù)定閾值進(jìn)行比較，進(jìn)一步獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量等級(jí)，以下以退運(yùn)時(shí)剩余容量指標(biāo)為80％的電池組組成的儲(chǔ)能單元為例，通過(guò)表1對(duì)該預(yù)定閾值做舉例說(shuō)明：表1投運(yùn)年限剩余容量指標(biāo)Sg第一年大于75％第二年大于60％第三年大于55％第四年大于50％第五年大于40％通過(guò)上述表1可知，如待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)投運(yùn)年限為第三年，且剩余容量大于百分之55的話，則性能良好，反之則較差，實(shí)際工作中可采取每三個(gè)月進(jìn)行一次待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的測(cè)量與比對(duì)，以此保證待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行；當(dāng)然上述閾值需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用工況、電池衰減程度及運(yùn)維水平實(shí)時(shí)調(diào)整，在此僅為舉例說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步限制。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，以額定電流充電至100％SOC或上限截至條件，靜止1小時(shí)后的開(kāi)路電壓Vocv為例，所述根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)路電壓包含：根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)通過(guò)以下公式計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)路電壓：上式中，V1為第一次在25(±5)℃條件下，以額定電流充電至100％荷電狀態(tài)或上限為截至條件，靜止1小時(shí)后，記錄的開(kāi)路電壓；V2為第二次在25(±5)℃條件下，以額定電流充電至100％荷電狀態(tài)或上限為截至條件，靜止1小時(shí)后，記錄的開(kāi)路電壓；V3為第三次在25(±5)℃條件下，以額定電流充電至100％荷電狀態(tài)或上限為截至條件，靜止1小時(shí)后，記錄的開(kāi)路電壓；Vocv為所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)路電壓。在上述式中評(píng)估的主體對(duì)象為儲(chǔ)能單元(由一臺(tái)儲(chǔ)能變流器及其電池堆構(gòu)成)，實(shí)際測(cè)試時(shí)V1、V2、V3測(cè)試方法分別如下：a)在25(±5)℃條件下，以額定電流充電至100％SOC或上限截至條件；b)靜止1小時(shí)后，記錄開(kāi)路電壓V1；c)重復(fù)a)～b)兩次，分別記錄放電能量為V2、V3。實(shí)際工作中，工作人員通過(guò)上述公式獲得開(kāi)路電壓后，在以預(yù)定閾值進(jìn)行比較，進(jìn)一步獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)路電壓等級(jí)，以下以退運(yùn)時(shí)開(kāi)路電池指標(biāo)為100％(理想值)的電池組組成的儲(chǔ)能單元為例，通過(guò)表2對(duì)該預(yù)定閾值做舉例說(shuō)明：表2投運(yùn)年限OCV第一年大于99％第二年大于98％第三年大于97％第四年大于95％第五年大于92％通過(guò)上述表1可知，如待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)投運(yùn)年限為第三年，且開(kāi)路電壓大于百分之97的話，則性能良好，反之則較差，實(shí)際工作中可采取對(duì)所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行工況試驗(yàn)即開(kāi)路電壓實(shí)驗(yàn)，每工況試驗(yàn)一百次后獲取一次試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)，以此保證待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)穩(wěn)定有效；當(dāng)然上述閾值需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用工況、電池衰減程度及運(yùn)維水平實(shí)時(shí)調(diào)整，在此僅為舉例說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步限制。在本發(fā)明一優(yōu)選的實(shí)施例中，在電池的SOC為85％處，施加變化的電流測(cè)試電池的內(nèi)阻(電壓、電流的采樣時(shí)間間隔為0.01s，初始電流一般為1/5C，變化后的電流可選為1/3C)，其后進(jìn)一步獲得峰值功率，具體的如下：R＝ΔV÷ΔI(7)其中ΔV、ΔI為電池中電壓和電流的變化。不考慮內(nèi)阻影響的電壓VIRFree為VIRFree＝UOCV-IR(8)其中Uocv為電池該SOC點(diǎn)的開(kāi)路電壓，I為變化后的電流值。該SOC點(diǎn)電池的峰值功率Wp為：Wp＝Vl×(VIRFree-Vl)÷R(9)峰值功率由式(7)計(jì)算得到上式中，為保證峰值功率測(cè)試的準(zhǔn)確性，可選擇峰值功率處于穩(wěn)定狀態(tài)下獲取所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的峰值功率(即選取所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的SOC處于85％時(shí)的峰值功率)，Wp1為第一次在電池的SOC為85％處，施加變化的電流、測(cè)試電池的內(nèi)阻并根據(jù)施加的電流，計(jì)算得到電池的峰值功率；Wp2為第二次在電池的SOC為85％處，施加變化的電流、測(cè)試電池的內(nèi)阻并根據(jù)施加的電流，計(jì)算得到電池的峰值功率；Wp3為第三次在電池的SOC為85％處，施加變化的電流、測(cè)試電池的內(nèi)阻并根據(jù)施加的電流，計(jì)算得到電池的峰值功率；Wp為所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電池的SOC為85％處的峰值功率。在上述式中評(píng)估的主體對(duì)象為儲(chǔ)能單元(由一臺(tái)儲(chǔ)能變流器及其電池堆構(gòu)成)，實(shí)際測(cè)試時(shí)Wp1、Wp2、Wp3測(cè)試方法分別如下：a)在電池的SOC為85％處，施加變化的電流、測(cè)試電池的內(nèi)阻(電壓、電流的采樣時(shí)間間隔為0.01s，初始電流一般為1/5C，變化后的電流可選為1/3C)；b)測(cè)試電池的Uocv，根據(jù)施加的電流，計(jì)算得到電池的峰值功率Wp1；c)重復(fù)a)～b)兩次，分別計(jì)算得到電池的峰值功率Wp2、Wp3。實(shí)際工作中，工作人員通過(guò)上述公式獲得峰值功率后，在以預(yù)定閾值進(jìn)行比較，進(jìn)一步獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的峰值功率等級(jí)，以下以退運(yùn)時(shí)電池峰值功率指標(biāo)為100％(理想值)的電池組組成的儲(chǔ)能單元為例，通過(guò)表3對(duì)該預(yù)定閾值做舉例說(shuō)明：表3通過(guò)上述表3可知，如待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)投運(yùn)年限為第三年，且開(kāi)路電壓大于百分之92的話，則性能良好，反之則較差，實(shí)際工作中可采取對(duì)所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行工況試驗(yàn)即峰值功率實(shí)驗(yàn)，每工況試驗(yàn)一百次后獲取一次試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)，以此保證待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)穩(wěn)定有效；當(dāng)然上述閾值需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用工況、電池衰減程度及運(yùn)維水平實(shí)時(shí)調(diào)整，在此僅為舉例說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步限制。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，以在30％SOC點(diǎn)處，以1/3C的電流放電18s后停止放電，放電結(jié)束點(diǎn)電壓與靜置10min后電壓的差值為例，因此所述根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的極化電壓包含：根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)通過(guò)以下公式計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的極化電壓：Up＝V18s-V10min(11)其中V18s為電池放電18s時(shí)的電壓，V10min為電池靜置10min后的電壓。極化電壓由式(9)計(jì)算得到上式中，為保證極化電壓測(cè)試的準(zhǔn)確性，可選擇極化電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)下獲取所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的極化電壓(即選取所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的SOC處于30％時(shí)的極化電壓)，Up1為第一次在30％SOC點(diǎn)處，以1/3C的電流放電18s后停止放電，記錄放電結(jié)束點(diǎn)電壓與靜置10min后電壓，計(jì)算得到電池的極化電壓；Up2為第二次在30％SOC點(diǎn)處，以1/3C的電流放電18s后停止放電，記錄放電結(jié)束點(diǎn)電壓與靜置10min后電壓，計(jì)算得到電池的極化電壓；Up3為第三次在30％SOC點(diǎn)處，以1/3C的電流放電18s后停止放電，記錄放電結(jié)束點(diǎn)電壓與靜置10min后電壓，計(jì)算得到電池的極化電壓；Up為所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的極化電壓。在上述式中評(píng)估的主體對(duì)象為儲(chǔ)能單元(由一臺(tái)儲(chǔ)能變流器及其電池堆構(gòu)成)，實(shí)際測(cè)試時(shí)Up1、Up2、Up3測(cè)試方法分別如下：a)在30％SOC點(diǎn)處，以1/3C的電流放電18s后停止放電；b)錄放電結(jié)束點(diǎn)電壓與靜置10min后電壓，計(jì)算得到電池的極化電壓Up1；c)重復(fù)a)～b)兩次，分別計(jì)算得到電池的極化電壓Up2、Up3實(shí)際工作中，工作人員通過(guò)上述公式獲得極化電壓后，在以預(yù)定閾值進(jìn)行比較，進(jìn)一步獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余極化電壓，以下以退運(yùn)時(shí)電池峰值功率指標(biāo)為100％(理想值)的電池組組成的儲(chǔ)能單元為例，通過(guò)表4對(duì)該預(yù)定閾值做舉例說(shuō)明：表4投運(yùn)年限極化電壓指標(biāo)第一年大于102％第二年大于105％第三年大于108％第四年大于111％第五年大于115％通過(guò)上述表4可知，如待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)投運(yùn)年限為第三年，且剩余容量大于百分之108的話，則性能良好，反之則較差，實(shí)際工作中可采取對(duì)所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行工況試驗(yàn)即極化電壓實(shí)驗(yàn)，每工況試驗(yàn)一百次后獲取一次試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)，以此保證待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)穩(wěn)定有效；當(dāng)然上述閾值需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用工況、電池衰減程度及運(yùn)維水平實(shí)時(shí)調(diào)整，在此僅為舉例說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步限制。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，所述根據(jù)所述試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)計(jì)算獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的溫升性能包含：所述溫升性能包含放電溫升和充電溫升；其中放電溫升(ΔTdis)：以1/3C的電流放電至截止電壓過(guò)程中，電池內(nèi)部升高的溫度；ΔTdis＝Tdis,e-Tdis,s(13)其中Tdis,e為電池放電截止時(shí)的溫度，Tdis,s為電池初始時(shí)的溫度。充電溫升(ΔTch)：以1/3C的電流充電至截止電壓過(guò)程中，電池內(nèi)部升高的溫度。ΔTch＝Tch，e-Tch,s(15)其中Tch，e為電池充電截止時(shí)的溫度，Tch，s為電池初始時(shí)的溫度。在上述式中評(píng)估的主體對(duì)象為儲(chǔ)能單元(由一臺(tái)儲(chǔ)能變流器及其電池堆構(gòu)成)，實(shí)際測(cè)試時(shí)ΔTdis1、ΔTch1、ΔTdis2、ΔTch2、ΔTdis3、ΔTch3測(cè)試方法分別如下：a)以1/3C的電流放電至截止電壓過(guò)程中，電池內(nèi)部升高的溫度，記錄溫差為ΔTdis1；b)以1/3C的電流充電至截止電壓過(guò)程中，電池內(nèi)部升高的溫度，記錄溫差為ΔTch1；c)重復(fù)a)～b)兩次，分別計(jì)算得到電池的極化電壓ΔTdis2、ΔTch2、ΔTdis3、ΔTch3。實(shí)際工作中，工作人員通過(guò)上述公式獲得溫升性能后，在以預(yù)定閾值進(jìn)行比較，進(jìn)一步獲得所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余溫升性能，以下以退運(yùn)時(shí)電池峰值功率指標(biāo)為100％(理想值)的電池組組成的儲(chǔ)能單元為例，通過(guò)表5對(duì)該預(yù)定閾值做舉例說(shuō)明：表5投運(yùn)年限溫升性能指標(biāo)第一年大于101％第二年大于103％第三年大于105％第四年大于108％第五年大于112％通過(guò)上述表5可知，如待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)投運(yùn)年限為第三年，且剩余容量大于百分之105的話，則性能良好，反之則較差，實(shí)際工作中可采取對(duì)所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行工況試驗(yàn)即溫升性能實(shí)驗(yàn)，每工況試驗(yàn)一百次后獲取一次試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)，以此保證待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)穩(wěn)定有效；當(dāng)然上述閾值需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用工況、電池衰減程度及運(yùn)維水平實(shí)時(shí)調(diào)整，在此僅為舉例說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步限制。在本發(fā)明一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述荷電狀態(tài)估算情況包含：按預(yù)定周期測(cè)試所述待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，所述荷電狀態(tài)的測(cè)試初始值和所述荷電狀態(tài)的測(cè)試終止值之間的差值；實(shí)際工作中，該預(yù)定周期為典型工況周期后采用荷電狀態(tài)計(jì)算最小單元，一般為儲(chǔ)能單元下各個(gè)并聯(lián)電池組。梯次利用電池一般運(yùn)行于溫和工況和SOC中間區(qū)段，為更清楚解釋上述實(shí)施例，以下以平滑波動(dòng)為例為例，通過(guò)表6對(duì)該預(yù)定閾值做舉例說(shuō)明：表6簡(jiǎn)化上表，可以得到表現(xiàn)電流幅值的的典型工況應(yīng)包含以下信息：設(shè)計(jì)1小時(shí)的工況，循環(huán)典型工況2次，30分鐘完成充放電一次，其曲線圖如圖2所示，根據(jù)圖2所提供的荷電狀態(tài)估算情況測(cè)試典型工況曲線圖中所示情況，與預(yù)定閾值進(jìn)行比較即可得知荷電狀態(tài)估算情況的等級(jí)，例如當(dāng)荷電狀態(tài)估算情況的起始點(diǎn)偏差低于百分之2時(shí)，則性能良好，反之則較差，實(shí)際工作中可采取每一年進(jìn)行一次待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的測(cè)量與比對(duì)，以此保證待評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行；當(dāng)然上述閾值需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用工況、電池衰減程度及運(yùn)維水平實(shí)時(shí)調(diào)整，在此僅為舉例說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步限制。本發(fā)明通過(guò)研究梯次利用電動(dòng)汽車電池特性，結(jié)合風(fēng)光儲(chǔ)示范電站儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，以運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及試驗(yàn)工況為數(shù)據(jù)源，提出了一種適合于梯次利用電池儲(chǔ)能電站的狀態(tài)評(píng)估方法，該評(píng)估方法基于運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)評(píng)估儲(chǔ)能電站一致性發(fā)散程度，基于試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)，全面評(píng)估梯次利用電池儲(chǔ)能電站性能衰退程度，從電池壽命、老化、一致性角度提出六種評(píng)估儲(chǔ)能單元健康狀態(tài)的指標(biāo)，并給定計(jì)算方法、閾值、評(píng)估周期。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3