本发明涉及电池管理技术领域,具体而言,涉及一种能量型磷酸铁锂电池测试方法。
背景技术:
随着人类社会的不断发展,人们对不可再生能源的消耗逐渐增大,同时,由能源消耗所带来的环境恶化等问题亟待解决,因此,开发绿色环保、清洁高效的可再生能源成为未来能源社会发展的必然趋势所在,风能、太阳能、潮汐能等可再生能源在这些方面具有巨大的优势。近年来,国家大力鼓励促进新型绿色可再生能源的利用,充分发挥了太阳能、风能等能源的优势,提出发展综合能源服务的相关政策,发展分布式能源,并建设大量分布式能源装机并入国家电网。但是随着新能源装机容量的不断增加,部分清洁能源电网无力消纳,会造成大量弃风弃光现象的发生。储能装置的引入会有效改善上述现象的发生,并且,储能设备的引入会有效改善电网的运行质量。
在现有的商业化电池体系中,磷酸铁锂电池由于具有循环寿命长、电池安全性高等优势,而成为储能技术中最具应用价值的储能体系,而电池管理系统的合理运行,对电池的运行状况及电池性能起到很大的作用。现有的电池管理系统的运维测试大多采用单一的工序进行,无法保证电池充放电过程的稳定运行,最终使得电池在常温工况状态下循环寿命远比预计寿命短。因此,磷酸铁锂电池管理系统的合理运行也成为未来储能技术发展应用的重要保障。
技术实现要素:
鉴于此,本发明提出了一种能量型磷酸铁锂电池测试方法,旨在解决目前电池管理系统的运维测试会使电池循环寿命短的问题。
本发明提出了一种能量型磷酸铁锂电池测试方法,该方法包括如下步骤:充电步骤,对电池先恒流充电,再恒压充电;放电步骤,对电池恒功率放电。
进一步地,上述能量型磷酸铁锂电池测试方法中,充电步骤中,对电池恒流充电包括:对电池进行第一倍率恒流充电;待电池的soc值达到第一预设值,对电池进行电压均衡操作。
进一步地,上述能量型磷酸铁锂电池测试方法中,第一倍率恒流充电的充电电流为0.4c-0.8c。
进一步地,上述能量型磷酸铁锂电池测试方法中,第一预设值为70%-90%。
进一步地,上述能量型磷酸铁锂电池测试方法中,充电步骤中,对电池恒压充电包括:对电池进行第二倍率恒流充电;待电池的soc值达到第一预设值,对电池恒压充电至电池充满。
进一步地,上述能量型磷酸铁锂电池测试方法中,第二倍率恒流充电的充电电流为0.05c-0.25c。
进一步地,上述能量型磷酸铁锂电池测试方法中,对电池恒压充电至电池充满时,电池的soc值达到最大值。
进一步地,上述能量型磷酸铁锂电池测试方法中,放电步骤中,对电池恒功率放电包括:对电池恒功率放电;待电池的soc值达到第二预设值,停止放电并静置。
进一步地,上述能量型磷酸铁锂电池测试方法中,第二预设值为0%-10%。
进一步地,上述能量型磷酸铁锂电池测试方法中,在放电步骤之后还包括:循环步骤,对电池循环进行充电步骤和放电步骤。
本发明中,据电池的运行情况,系统地考虑到电池内部电压、电流的调整,通过对电池先恒流充电,再恒压充电,再恒功率放电,以最优的电池充放电方式,平衡并消除电池内部极化现象的发生,平衡了电池在充放电过程中的带来的高温问题,且根据实际运行情况,调整电池的充放电电流与电压,整个充放电过程相互配合,可以在保证电池最佳运行状况下,尽量缩短电池的散热过程,实现了电池的快速充放电过程,从而保证现有电池体系在实际应用场景中的较高的容量保持率和长寿命循环。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本发明实施例能量型磷酸铁锂电池测试方法的流程图;
图2为本发明实施例能量型磷酸铁锂电池测试方法中,充电步骤的流程图;
图3为本发明实施例能量型磷酸铁锂电池测试方法中,放电步骤的流程图;
图4为本发明实施例能量型磷酸铁锂电池测试方法的又一流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参见图1,图1为本实施例提供的能量型磷酸铁锂电池测试方法的流程图。如图所示,该方法包括如下步骤:
充电步骤s110,对电池先恒流充电,再恒压充电。
具体地,在常温条件下,参见图2,步骤s111,首先对电池进行第一倍率恒流充电,充电电流调节范围在0.4c-0.8c,即对电池进行高倍率恒流充电操作,此时电池可以进行快速充电。
步骤s112,待电池的soc值达到第一预设值后,例如soc值达到70%-90%后,也可待电池的单体电压达到第一预设电压后,例如达到3.6v-3.65v后,停止电池的充电过程,电池的快速充电会导致电池组内部极化现象严重,从而使单体电池电压分布不均,因此在电池快充完成之后,需对电池进行3min-20min的电压均衡操作,此时,单体电池电压有所下降,电池的电压会逐渐趋于一致,保证了单体电池内部电化学反应过程的一致性,从而消除由单体电池内部反应不均匀所产生的极化现象对电池造成的损害,保证了电池充电过程的稳定运行。
步骤s113,随后继续对电池采用第二倍率恒流充电,充电电流调节范围在0.05c-0.25c,即对电池进行小电流充电,该过程使用小电流充电方式可有效降低电池内部由离子传输所产生的极化现象发生,保证了电池充电过程的稳定运行。
步骤s114,第二倍率恒流充电状态下,待电池的soc值重新达到第一预设值后,例如电池的soc值重新达到70%-90%后,也可以待电池的单体电压重新达到3.6v-3.65v后,停止电池的恒流充电过程,随后以恒压状态对电池进行充电,保证整体电池的电压不变,以进一步降低电池内部充电所造成的极化现象的发生。此时,随着电池反应的逐渐进行,电池内部反应的电流逐渐变小。当电池充满时,即当电池内部单体电池的最大电压达到3.7v或者电池放电电流密度小于2a后,停止电池的充电过程,此时电池的soc值达到最大值,即达到100%,然后静置操作,以减少电池的极化情况,实现电池内部电压均衡及温度控制,时间在20min-40min之间调控。
放电步骤s120,对电池恒功率放电。
具体地,参见图3,步骤s121,电池的充电过程完成后,以恒功率方式对电池进行放电,电池的放电过程在1-2小时率之间调控。
步骤s122,当电池的soc值达到第二预设值后,例如达到0%-10%后,也可以当电池的单体电压最小值降至第二预设电压后,例如降低至2.58v-2.62v后,电池停止放电。电池放电结束后,进行静置操作,时间在20min-40min之间调控。
本实施例中,据电池的运行情况,系统地考虑到电池内部电压、电流的调整,通过对电池先恒流充电,再恒压充电,再恒功率放电,以最优的电池充放电方式,平衡并消除电池内部极化现象的发生,平衡了电池在充放电过程中的带来的高温问题,且根据实际运行情况,调整电池的充放电电流与电压,整个充放电过程相互配合,可以在保证电池最佳运行状况下,尽量缩短电池的散热过程,实现了电池的快速充放电过程,从而保证现有电池体系在实际应用场景中的较高的容量保持率和长寿命循环。
参见图4,图4为本实施例提供的能量型磷酸铁锂电池测试方法的又一流程图。如图所示,该方法包括如下步骤:
充电步骤s110,对电池先恒流充电,再恒压充电。
放电步骤s120,对电池恒功率放电。
循环步骤s130,对电池循环进行充电步骤s110和放电步骤s120。
具体地,电池的充电步骤s110与放电步骤s120为一个循环,对电池重复进行充电步骤s110和放电步骤s120,循环多次。
采用现有的方法与本实施例提供的方法对电池进行充放电测试结果参见表1。
表1
本实施例中,通过对电池的充电过程和放电过程的循环,可以最大程度保证电池容量的长寿命循环。
综上,本实施例中,据电池的运行情况,系统地考虑到电池内部电压、电流的调整,通过对电池先恒流充电,再恒压充电,再恒功率放电,以最优的电池充放电方式,平衡并消除电池内部极化现象的发生,平衡了电池在充放电过程中的带来的高温问题,且根据实际运行情况,调整电池的充放电电流与电压,整个充放电过程相互配合,可以在保证电池最佳运行状况下,尽量缩短电池的散热过程,实现了电池的快速充放电过程,从而保证现有电池体系在实际应用场景中的较高的容量保持率和长寿命循环。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种能量型磷酸铁锂电池测试方法,其特征在于,包括如下步骤:
充电步骤,对电池先恒流充电,再恒压充电;
放电步骤,对所述电池恒功率放电。
2.根据权利要求1所述的能量型磷酸铁锂电池测试方法,其特征在于,所述充电步骤中,对所述电池恒流充电包括:
对所述电池进行第一倍率恒流充电;
待所述电池的soc值达到第一预设值,对所述电池进行电压均衡操作。
3.根据权利要求2所述的能量型磷酸铁锂电池测试方法,其特征在于,
所述第一倍率恒流充电的充电电流为0.4c-0.8c。
4.根据权利要求2所述的能量型磷酸铁锂电池测试方法,其特征在于,
所述第一预设值为70%-90%。
5.根据权利要求2所述的能量型磷酸铁锂电池测试方法,其特征在于,所述充电步骤中,对所述电池恒压充电包括:
对所述电池进行第二倍率恒流充电;
待所述电池的soc值达到所述第一预设值,对所述电池恒压充电至所述电池充满。
6.根据权利要求5所述的能量型磷酸铁锂电池测试方法,其特征在于,
所述第二倍率恒流充电的充电电流为0.05c-0.25c。
7.根据权利要求5所述的能量型磷酸铁锂电池测试方法,其特征在于,
所述对所述电池恒压充电至所述电池充满时,所述电池的soc值达到最大值。
8.根据权利要求1所述的能量型磷酸铁锂电池测试方法,其特征在于,所述放电步骤中,对所述电池恒功率放电包括:
对所述电池恒功率放电;
待所述电池的soc值达到第二预设值,停止放电并静置。
9.根据权利要求8所述的能量型磷酸铁锂电池测试方法,其特征在于,
所述第二预设值为0%-10%。
10.根据权利要求1所述的能量型磷酸铁锂电池测试方法,其特征在于,在所述放电步骤之后还包括:
循环步骤,对所述电池循环进行所述充电步骤和所述放电步骤。
技术总结