主被动均衡技术及其在电池梯次利用中的应用 被引量：17

1

作者 赵光金 唐国鹏 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期983-986,1075,共5页

梯次利用退役动力锂电池不一致性更加明显,其电压、内阻、容量离散性更大,现有均衡技术不能满足要求。介绍了一种智能分时的主动被动协同均衡技术,该技术结合现有均衡技术的优点,能够实现对梯次利用电池的高效和快速均衡。验证结果表明... 梯次利用退役动力锂电池不一致性更加明显,其电压、内阻、容量离散性更大,现有均衡技术不能满足要求。介绍了一种智能分时的主动被动协同均衡技术,该技术结合现有均衡技术的优点,能够实现对梯次利用电池的高效和快速均衡。验证结果表明,基于该技术的均衡电路能够满足电池梯次利用工作要求。 展开更多

关键词 动力电池梯次利用 不一致性 智能分时 主动被动协同均衡

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新能源汽车生产商与梯次利用企业合作商业模式选择机制研究——基于退役电池梯次利用视角 被引量：4

2

作者 徐莹莹 符丽雅 +1 位作者 吕希琛 孙典 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2023年第10期151-157,共7页

随着新能源汽车产业的快速发展,回收利用新能源汽车动力电池不仅是亟待解决的问题,也为产业链多方主体带来了新机遇。本文分别构建了市场机制和政策影响下的梯次利用合作商业模式选择博弈模型,通过稳定性分析和数值仿真研究发现:(1)新... 随着新能源汽车产业的快速发展,回收利用新能源汽车动力电池不仅是亟待解决的问题,也为产业链多方主体带来了新机遇。本文分别构建了市场机制和政策影响下的梯次利用合作商业模式选择博弈模型,通过稳定性分析和数值仿真研究发现:(1)新能源汽车生产商和梯次利用企业可形成四种合作商业模式,每种合作模式的达成均需满足一定条件;(2)新能源汽车生产商和梯次利用企业并非总能达成合作,当处于无法形成稳定合作商业模式时,降低电池回收网点运营成本、降低双方交易费用或提高电池梯次利用后的剩余价值均可助于打破“僵局”;(3)当新能源汽车生产商和梯次利用企业已达成稳定的合作商业模式时,政府补贴和监管力度的变化不能为双方合作起到助推作用,当双方处于合作“僵局”时,提高网点建设补贴或加强梯次利用监管可促进形成稳定合作,但作用机制不同。 展开更多

关键词 新能源汽车生产商 梯次利用企业 动力电池梯次利用 商业模式 演化博弈

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基于功率变换器的梯次利用电池系统均衡控制策略

3

作者 张大兴 黄泽荣 +6 位作者 王祥东 王延凯 蔡冰子 袁昊宇 田明明 袁英平 曹原 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1635-1642,共8页

梯次利用是一种处理退役锂电池的经济高效的方法。但是在电池梯次利用过程中,存在不同新旧状态电池混用而导致的不均衡问题,会影响电池系统的安全稳定运行。本工作分析了梯次利用电池直接并联时,由于不均衡导致的电流环流以及系统容量... 梯次利用是一种处理退役锂电池的经济高效的方法。但是在电池梯次利用过程中,存在不同新旧状态电池混用而导致的不均衡问题,会影响电池系统的安全稳定运行。本工作分析了梯次利用电池直接并联时,由于不均衡导致的电流环流以及系统容量利用率低的问题。为解决这一问题,本工作提出一种基于功率变换器的梯级电池并联系统结构及均衡控制算法。所提方法将每个电池模组和功率变换器相连组成一个功率模组,通过调节电压环路、电流环路、荷电环路的输出,分别控制每个电池模组的充放电电流,最终实现梯次利用电池均衡优化控制策略。本工作给出了系统控制策略的详细分析和实验结果讨论,以评估和验证所提均衡方法的有效性。实验测试表明,在使用相同健康程度电池、不同健康程度电池以及变负载等测试情况下,本工作所提梯次利用电池均衡控制策略都能够稳定、有效控制不同电池电流,保证电池之间的荷电参数均衡,提高了电池系统整体效率。本研究可以促进废旧电池的有效梯次利用,并为电池系统均衡控制提供新思路。通过实现电池的均衡利用,可以延长电池的使用寿命,降低系统故障风险,提高系统的可靠性和稳定性。 展开更多

关键词 电池储能系统 荷电参数 电池均衡 功率变换器 电池梯次利用

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基于库仑效率的退役锂离子动力电池储能梯次利用筛选 被引量：53

4

作者 郑志坤 赵光金 +2 位作者 金阳 赵智兴 高金峰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期388-395,共8页

用于电动汽车的锂离子动力电池退役后,具备在储能系统等场合继续使用的潜力,其健康状态的准确预测对于退役电池的梯次利用具有重要意义。考虑到目前采用的电池性能预测指标估算精度上的不足,本文从电化学角度出发,分析库仑效率与电池容... 用于电动汽车的锂离子动力电池退役后,具备在储能系统等场合继续使用的潜力,其健康状态的准确预测对于退役电池的梯次利用具有重要意义。考虑到目前采用的电池性能预测指标估算精度上的不足,本文从电化学角度出发,分析库仑效率与电池容量衰减之间的内在关系。针对锂离子电池充放电循环中可逆锂源的消耗机理,在库仑效率的基础上引入了库仑非效率的定义。在相同实验条件下分别获得两块退役锂离子动力电池充放电容量、库仑效率、库仑非效率三者与循环次数之间的关系。最后,在库仑非效率测试结果对比中,创造性地采用对数坐标系,就此提出基于库仑效率对退役锂离子动力电池储能梯次利用进行筛选的方法,并通过实验验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 退役锂离子电池梯次利用 库仑效率 对数坐标系 循环寿命

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基于数字能量交换系统的动力电池无损梯次利用储能技术研究 被引量：10

5

作者 李香龙 刘秀兰 +5 位作者 郭晨 周杨林 陈熙 金渊 张倩 慈松 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期5848-5857,共10页

退役动力电池在有效容量、健康状况、循环寿命等方面具有显著差异性,单体级拆分、固定重组的梯次利用技术方案难以提高梯次利用储能系统的可靠性、安全性和能量效率。该文基于可重构电池网络技术,提出数字无损动力电池梯次利用技术的数... 退役动力电池在有效容量、健康状况、循环寿命等方面具有显著差异性,单体级拆分、固定重组的梯次利用技术方案难以提高梯次利用储能系统的可靠性、安全性和能量效率。该文基于可重构电池网络技术,提出数字无损动力电池梯次利用技术的数字能量交换系统。首先,分析退役动力电池梯次利用动力电池系统的可行性,提出电池包或模组级重构的梯次利用储能系统方案。接着,阐述数字能量交换系统的技术基础并提出其原理框架,建立可重构电池网络的容量变化模型,总结出数字能量交换系统的优化问题。根据数学模型推导基于可重构电池网络的智能梯次利用动力电池管控策略,实现梯次利用电池储能系统能量信息化、数字化管控。然后,根据数字能量交换系统特征,推导基于可重构电池网络的卡尔曼滤波与开路电压–荷电状态映射相结合的在线电池荷电状态估算算法。最后,基于梯次利用储能项目示范工程,使用信息熵与物理系统熵的概念解释数字储能系统对电池进行一致性的管控,验证了系统的效能。 展开更多

关键词 动力电池梯次利用 可重构电池网络 数字储能系统

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基于纵横交叉优化的可重构电池组环流抑制策略 被引量：6

6

作者 陈思哲 王玉乐 +3 位作者 陶以彬 常乐 孟安波 章云 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期165-174,共10页

退役电池之间巨大的特性差异会降低储能系统的有效容量和安全性,严重阻碍电池的梯次利用。可重构电池组能灵活切换电池之间的连接方式,是应对电池特性差异的有效方案。然而,电压差异导致的电池组内部环流,会降低电能效率和缩短电池寿命... 退役电池之间巨大的特性差异会降低储能系统的有效容量和安全性,严重阻碍电池的梯次利用。可重构电池组能灵活切换电池之间的连接方式,是应对电池特性差异的有效方案。然而,电压差异导致的电池组内部环流,会降低电能效率和缩短电池寿命,并引发局部过热等安全问题。以构建最多并联路径和抑制环流为目标,提出了可重构电池组的路径组合优化策略。建立了优化模型,并根据模型特征设计了离散二进制纵横交叉优化算法,克服了路径组合优化面临的非确定性多项式难题。最后,通过仿真和实验验证,证明了所提出的路径组合优化策略能有效抑制环流。 展开更多

关键词 纵横交叉优化 可重构电池组 环流 退役电池梯次利用 非确定性多项式难题

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电动汽车退役电池储能应用潜力及成本分析 被引量：42

7

作者 刘坚 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2017年第2期243-249,共7页

动力电池梯次利用不仅可以有效降低电动汽车用户和电力系统储能的成本,还可帮助缓解大量动力电池退役所带来的电池回收和环境污染压力。虽然国内部分企业及科研机构已开始尝试退役动力电池梯次利用,但对其利用潜力规模及经济性的分析仍... 动力电池梯次利用不仅可以有效降低电动汽车用户和电力系统储能的成本,还可帮助缓解大量动力电池退役所带来的电池回收和环境污染压力。虽然国内部分企业及科研机构已开始尝试退役动力电池梯次利用,但对其利用潜力规模及经济性的分析仍然非常有限。本文在参考国外相关研究的基础上,结合国内电动汽车市场环境及车型特点,评估了未来电动汽车退役电池在电力系统中的储能应用潜力并分析了应用经济性。研究发现在可预见的电动汽车销量增速下,未来退役动力电池应用于电力系统储能具有巨大潜力,且随着电池模组标准化及电芯故障率降低逐渐显现其成本优势。 展开更多

关键词 退役电池 电动汽车 电池梯次利用 储能

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基于可重构电池网络的数字储能系统建模与运行控制——基站储能应用案例研究 被引量：12

8

作者 慈松 周杨林 +1 位作者 王红军 石清良 《全球能源互联网》 CSCD 2021年第5期427-435,共9页

储能系统可以改变电力系统实时动态平衡特性,已成为智能电网和能源互联网建设的重要支撑。电池储能技术作为一项复杂系统工程,其研究领域涉及电化学、材料、信息通信技术、电力电子及大规模复杂系统建模和优化等。储能系统管理需要基于... 储能系统可以改变电力系统实时动态平衡特性,已成为智能电网和能源互联网建设的重要支撑。电池储能技术作为一项复杂系统工程,其研究领域涉及电化学、材料、信息通信技术、电力电子及大规模复杂系统建模和优化等。储能系统管理需要基于对电池的电化学和材料特性的感知,实现基于模型的高效均衡和控制。然而,传统储能系统采用的固定串并联连接方式,无法实现电池单体层面的精准检测和管控,单点故障将极大影响到系统性能,储能系统能量效率、可靠性和安全性难以保障。基于可重构电池网络的数字储能技术通过高频高效的电力电子半导体器件将电池单体产生的连续能量流进行离散化和数字化处理,电池在物理域的映射关系转化为数字域映射,从而消除电池单体物理和化学属性所造成的差异性,克服电池系统的“短板效应”,并可通过电池网络拓扑结构的灵活调整能力实现与多种应用场景需求的匹配。 展开更多

关键词 数字储能系统 大规模电池储能 电池梯次利用 通信基站供电

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基于四管双向变换器的退役电池组有源快速均衡方法 被引量：13

9

作者 王鹿军 柯锦洋 +2 位作者 詹敏 吴铁洲 姜久春 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期5254-5265,共12页

该文提出一种用于梯次利用电池组的高效快速的有源均衡电路及其控制策略。首先,通过四管双向变换器,将退役电池组中不平衡电池能量传递至由超级电容构成的能量中转单元,然后,再由变换器将超级电容中的能量分配至电池组中能量较低的电池... 该文提出一种用于梯次利用电池组的高效快速的有源均衡电路及其控制策略。首先,通过四管双向变换器,将退役电池组中不平衡电池能量传递至由超级电容构成的能量中转单元,然后,再由变换器将超级电容中的能量分配至电池组中能量较低的电池单元,实现串联电池组的平衡。四管双向变换器的4个主开关管工作在同步整流的工作模式,在实现能量双向流动的同时,保证变换器本身具有较高的能量转换效率;采用K-Means聚类均衡算法对退役电池组中不相邻的单体电池优先进行均衡,然后再对电池组内部“电池簇”进行均衡,实现梯次利用电池组的高效快速均衡。为验证所提均衡方法的有效性,在MATLAB/Simulink软件中进行软件仿真,并搭建实验平台对6节串联梯次电池进行均衡实验。实验结果表明,与传统的电池均衡方法相比,该方法具有更短的均衡时间以及更高的均衡效率。 展开更多

关键词 动力电池梯次利用 有源均衡电路 四管双向变换器 超级电容 K-MEANS聚类算法

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基于DBSCAN聚类的退役动力电池深度配组方法 被引量：2

10

作者 张彦龙 朱华炳 +1 位作者 刘征宇 温剑 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第4期462-468,共7页

退役动力电池在梯次利用时,因单体一致性差异较大,常难以满足使用要求。综合考量退役动力电池动态特性和静态特性,提出一种改进的多参数DBSCAN聚类算法对退役动力电池进行深度配组。对比实验表明,与Kmeans++聚类的结果相比,采用该方法... 退役动力电池在梯次利用时,因单体一致性差异较大,常难以满足使用要求。综合考量退役动力电池动态特性和静态特性,提出一种改进的多参数DBSCAN聚类算法对退役动力电池进行深度配组。对比实验表明,与Kmeans++聚类的结果相比,采用该方法聚类后电池最大容量差减少了86.04%;循环充放电实验表明,采用该方法得到的电池组充电性能提高约3%~5%,其放电量更大,其容量衰减速率降低了64.96%。该方法可有效提高电池组内单体的一致性并延长电池组的使用寿命。 展开更多

关键词 退役动力电池梯次利用 电池单体一致性 电池动态特性 深度配组 DBSCAN聚类算法

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计及电网状态的充放储一体化站运行模式探讨 被引量：29

11

作者 杨敏霞 刘高维 +2 位作者 房新雨 娄宇成 解大 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1202-1208,共7页

电动汽车供能设施的配套建设是我国电动汽车进一步推广发展的关键,为此,提出融合充电站、换电站和储能站优势的电动汽车充放储一体化站的设计方案,从变流技术、调度及功能设计2方面阐述了一体化站的控制与运行。变流装置可实现电池系统... 电动汽车供能设施的配套建设是我国电动汽车进一步推广发展的关键,为此,提出融合充电站、换电站和储能站优势的电动汽车充放储一体化站的设计方案,从变流技术、调度及功能设计2方面阐述了一体化站的控制与运行。变流装置可实现电池系统与电网的能量双向互动,一体化站可为电动汽车供能,并可为电网提供削峰填谷、无功补偿、谐波治理、紧急支持等辅助服务。在此基础上,结合电网的不同状态,讨论分析一体化站可能的运行模式,并根据电池储能系统特性划分一体化站2个电池系统的储能水平,进一步探讨计及电网状态的充放储一体化站运行模式,旨在为一体化站的优化运行控制提供参考。 展开更多

关键词 电动汽车 充放储一体化站 多用途变流装置 电池梯次利用技术 运行模式

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