本发明涉及储能锂电池,具体涉及一种储能锂电池管理装置及方法。
背景技术:
1、随着科技的不断发展,锂电池已经成为了现代生活中不可或缺的能源存储设备,从智能手机、笔记本电脑到电动汽车、太阳能储能系统,锂电池在各个领域都发挥着重要作用。然而,锂电池的储能性能收到很多因素的影响,若锂电池的储能性能得不到保障,影响储能锂电池的实际使用效果,降低储能锂电池相关产品的使用时长,进而影响储能锂电池相关产品的竞争力,不利于提高储能锂电池的市场占有率,因此,对储能锂电池的储能性能进行评估是极其重要的。
2、现有技术中对储能锂电池的储能性能的评估在一定程度上可以满足当前要求,但是还存在一定的缺陷,具体体现在以下几个层面:(1)现有技术中对储能锂电池的电解液浓度的关注度不高,电解液浓度可以增加电池的能量密度,从而提高储能量。但另一方面,过高的电解液浓度会导致电池内阻增加,降低循环稳定性,甚至可能引起安全问题,此外,高浓度电解液的制备成本也会相应提高,因此,选择合适的电解液浓度是提高储能效率以及确保电池安全的关键步骤,现有技术中对这一方面的忽视难以保障储能锂电池的储能效率与电解液浓度的适配性,从而影响储能锂电池的储能效率,降低储能锂电池的使用寿命,增加了废弃电池的数量,同时也增大了对环境的危害,在一定程度上降低储能锂电池的产品竞争力。
3、(2)现有技术中在对储能锂电池的保护性能的分析力度不够深入,储能锂电池通常有一些保护性能,保护储能锂电池使用过程的安全性,现有技术中对这一层面的忽视增加了储能电池使用过程的风险,进而给储能电池相关产品造成一定的危害,从而降低储能电池相关产品的使用年限,给使用者带来潜在的安全隐患。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供的一种储能锂电池管理装置及方法,解决了背景技术中存在的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:本发明提供一种储能锂电池管理装置,包括:储能锂电池组划分模块,用于获取各储能锂电池的电解液的浓度,并将相同电解液浓度的各储能锂电池归类到相同的储能锂电池组内,进而得到各储能锂电池组所属的各储能锂电池,并获取各储能锂电池组的电解液浓度。
3、循环寿命测试模块,用于选取各储能锂电池组所属的各循环寿命测试锂电池,并对各储能锂电池组所属的各循环寿命测试锂电池进行各次充放电测试,获取各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的循环测试参数,其中循环测试参数包括充电时长、放电时长、剩余容量、内部各烃类气体的浓度和外部各烃类气体的浓度。
4、循环寿命评估模块,用于分析各储能锂电池组对应的循环寿命评估系数。
5、安全性能测试模块,用于选取各储能锂电池组所属的各安全性能测试锂电池,并对各储能锂电池组所属的各安全性能测试锂电池进行各次安全测试,进而获取各次安全测试的类型,并获取各储能锂电池组所属的各安全性能测试锂电池的各次安全测试的基本数据,其中基本数据包括反馈状态和反馈时长。
6、安全性能分析模块,用于分析各储能锂电池组对应的安全性能评估系数。
7、电解液浓度推荐评估模块,用于评估各储能电池组所属电解液浓度对应的推荐评估指数。
8、显示终端,将各储能电池组所属电解液浓度对应的推荐评估指数进行显示。
9、优选地,所述分析各储能锂电池组对应的循环寿命评估系数,其具体分析方法为:从各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的循环测试参数中提取充电时长、放电时长、剩余容量,并据此分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的充放电质量评估指数εim,其中i为各储能锂电池组的编号,i=1,2,...,n,n为大于2的任意整数,m为各循环寿命测试锂电池的编号,m=1,2,...,l,l为大于2的任意整数。
10、从各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的循环测试参数中提取内部各烃类气体的浓度和外部各烃类气体的浓度,并据此分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的气体风险评估指数ηim。
11、综合分析各储能锂电池组对应的循环寿命评估系数其中e为自然常数,l为循环寿命测试锂电池的数量,n为储能锂电池组的数量,εi(m-1)、ηi(m-1)分别为第i个储能锂电池组所属第m-1个循环寿命测试锂电池对应的充放电质量评估指数、气体风险评估指数,λ1、λ2、λ3、λ4分别表示为预定义的充放电质量的影响权重因子、充放电质量稳定性的影响权重因子、气体风险波动性的影响权重因子、气体风险的影响权重因子。
12、优选地,所述分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的充放电质量评估指数εim,其具体分析方法为:从各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的循环测试参数中提取充电时长timp、放电时长ti′mp、剩余容量qimp,其中p为各次充放电的编号,p=1,2,...,q,q为大于2的任意整数。
13、从云数据库中提取各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池的初始容量q′,并获取单位电池容量对应的充电时长ti和放电时长ti′,进而分析得到各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的初始适宜充电时长tuim=q′*ti和初始适宜放电时长tui′m=q′*ti′。
14、分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的充电时长适宜评估系数其中qim(p-1)为第i个储能锂电池组所属第m个循环寿命测试锂电池对应第p-1个次充放电测试的剩余容量,并同理分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的放电时长适宜评估系数μ′imp。
15、将各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的充电时长和放电时长作差,进而得到各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的充电与放电的时长差tcimp,进而据此分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池的充放电时长波动评估系数
16、综合分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的充放电质量评估指数其中q为充放电测试的总次数,γ1、γ2分别为预定义的充放电时长适宜的占比因子、充放电时长波动的占比因子。
17、优选地,所述分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池的充放电时长波动评估系数其具体分析方法为:基于各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的充电与放电的时长差tcimp,筛选各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的充电与放电的最长时长差和最短时长差进而据此分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池的充放电时长波动评估系数其中tc′、tc″分别为云数据库中存储的相邻充放电测试对应的充电与放电的允许偏差时长、充电与放电的最长时长与最短时长的允许偏差。
18、优选地,所述分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的气体风险评估指数ηim,其具体分析方法为:基于各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的内部各烃类气体的浓度,结合云数据库中存储的锂电池内部各烃类气体的安全浓度范围,分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的各安全烃类气体。
19、基于各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的外部各烃类气体的浓度nimpj,其中j为外部各烃类气体的编号,j=1,2,...,k,k为大于2的任意整数,从云数据库中提取锂电池外部各烃类气体的允许浓度,分析各储能电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的气漏值其中k为烃类气体的数量。
20、统计各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应安全烃类气体的数量mim和烃类气体的数量m′im,并分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的气体风险评估指数
21、优选地,所述分析各储能锂电池组对应的安全性能评估系数,其具体分析方法为:从各储能锂电池组所属的各安全行性能测试锂电池的各次安全测试的基本数据中提取反馈状态和反馈时长,其中反馈状态包括已反馈和未反馈,若某储能锂电池组所属的某安全性能测试锂电池的某次安全测试的反馈状态为已反馈,则分析该储能锂电池组所属的该安全性能测试锂电池的该次安全测试的反馈质量评估指数h,反之,则将该储能锂电池组所属的该安全性能测试锂电池的该次安全测试的反馈质量评估指数标记为h′。
22、统计各储能电池组所属的各安全性能测试锂电池的各次安全测试的反馈质量评估指数θihf,其中θihf=h或h′,h为各安全性能测试锂电池的编号,h=1,2,...,g,g为大于2的任意整数,其中f为各次安全测试的编号,f=1,2,...,t,t为大于2的任意整数。
23、获取各储能锂电池组所属各安全性能测试锂电池对应各次安全测试的类型,并从云数据库中提取各安全测试类型对应的反馈重要因子,筛选各储能锂电池组所属各安全性能测试锂电池各次安全测试对应的反馈重要因子τihf。
24、综合分析各储能锂电池组对应的安全性能评估系数其中t为安全测试的次数,g为安全新能测试锂电池的数量。
25、优选地,所述评估各储能电池组所属电解液浓度对应的推荐评估指数,其具体分析方法为:从云数据库中提取各电解液浓度区间对应的制造成本,筛选各储能电池组所属电解液浓度对应的制造成本fi,进而评估各储能电池组所属电解液浓度对应的推荐评估指数其中χ1、χ2、χ3分别为预定义的循环寿命评估系数的修正因子、安全性能评估系数的修正因子、制造成本的修正因子。
26、本发明第二方面提供一种储能锂电池管理方法,包括:s1.储能锂电池组划分,获取各储能锂电池的电解液的浓度,并将相同电解液浓度的各储能锂电池归类到相同的储能锂电池组内,进而得到各储能锂电池组所属的各储能锂电池,并获取各储能锂电池组的电解液浓度。
27、s2.循环寿命测试,选取各储能锂电池组所属的各循环寿命测试锂电池,并对各储能锂电池组所属的各循环寿命测试锂电池进行各次充放电测试,获取各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应各次充放电测试的循环测试参数,其中循环测试参数包括充电时长、放电时长、剩余容量、内部各烃类气体的浓度和外部各烃类气体的浓度。
28、s3.循环寿命评估,分析各储能锂电池组对应的循环寿命评估系数。
29、s4.安全性能测试模块,选取各储能锂电池组所属的各安全性能测试锂电池,并对各储能锂电池组所属的各安全性能测试锂电池进行各次安全测试,进而获取各次安全测试的类型,并获取各储能锂电池组所属的各安全性能测试锂电池的各次安全测试的基本数据,其中基本数据包括反馈状态和反馈时长。
30、s5.安全性能分析,分析各储能锂电池组对应的安全性能评估系数。
31、s6.电解液浓度推荐评估模块,评估各储能电池组所属电解液浓度对应的推荐评估指数。
32、s7.推荐评估指数处理,将各储能电池组所属电解液浓度对应的推荐评估指数进行显示。
33、本发明的有益效果在于:(1)本发明在储能锂电池组划分模块中对各储能锂电池按照电解液浓度进行分组,进而为后续各储能锂电池组的循环寿命测试和安全性能测试奠定了基础。
34、(2)本发明在循环寿命测试模块中对循环寿命测试锂电池进行循环寿命测试,并获取对应的相关参数,进而为后续循环寿命测试锂电池的循环寿命的分析提供了数据支持。
35、(3)本发明在循环寿命评估模块中通过各储能锂电池组在各次充放电测试的循环测试参数,进而分析各储能锂电池组的充放电质量、充放电质量稳定性和气体风险稳定性、气体风险,并据此综合分析各储能锂电池组的循环寿命评估系数,分析维度较为多元化,在一定程度上提高了储能锂电池组的循环寿命评估系数的精确性,从而为后续各储能锂电池组所属电解液浓度的推荐评估指数的分析奠定了基础。
36、(4)本发明在安全性能测试模块中对安全性能测试锂电池进行安全测试,并获取对应的相关数据,进而为后续各储能锂电池组的安全性能的分析提供了数据支持。
37、(5)本发明在安全性能分析模块中通过安全性能测试锂电池的反馈状态和反馈时长分析安全性能测试锂电池的安全性能评估系数,进而克服了现有技术中对这一层面忽视的缺陷,降低了储能电池使用过程的风险,进而避免给储能电池相关产品造成一定的危害,从而在一定程度上提高了储能电池相关产品的使用年限,给使用者带来潜在的安全隐患。
38、(6)本发明在电解液浓度推荐评估模块中通过循环寿命、安全性能和制造成本综合分析各储能锂电池组所属电解液浓度对应的推荐评估指数,进而克服了现有技术中对这一层面忽视的缺陷,数据来源较为丰富,一方面保障储能锂电池的储能效率与电解液浓度的适配性,保障了储能锂电池的储能效率,提高储能锂电池的使用寿命,降低了废弃电池的数量,同时也降低了对环境的危害,在一定程度上提高储能锂电池的产品竞争力,另一方面保障储能锂电池的电解液浓度与制造成本、运行安全的平衡性,保障储能锂电池的制造成本和运行安全。
1.一种储能锂电池管理装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种储能锂电池管理装置,其特征在于,所述分析各储能锂电池组对应的循环寿命评估系数,其具体分析方法为:
3.根据权利要求2所述的一种储能锂电池管理装置,其特征在于,所述分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的充放电质量评估指数εim,其具体分析方法为:
4.根据权利要求3所述的一种储能锂电池管理装置,其特征在于,所述分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池的充放电时长波动评估系数其具体分析方法为:
5.根据权利要求3所述的一种储能锂电池管理装置,其特征在于,所述分析各储能锂电池组所属各循环寿命测试锂电池对应的气体风险评估指数ηim,其具体分析方法为:
6.根据权利要求2所述的一种储能锂电池管理装置,其特征在于,所述分析各储能锂电池组对应的安全性能评估系数,其具体分析方法为:
7.根据权利要求6所述的一种储能锂电池管理装置,其特征在于,所述评估各储能电池组所属电解液浓度对应的推荐评估指数,其具体分析方法为:
8.一种储能锂电池管理方法,其特征在于,包括: