动力电池梯次开发利用及经济性研究

发布时间：2017-05-12 03:06

  本文关键词：动力电池梯次开发利用及经济性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着能源短缺和环境污染问题的日益突出,电动汽车以其节能、环保的优点,受到广泛关注。但是当车用动力电池容量降至其额定容量的80%时,将有大批量动力电池从车上淘汰下来,因此,车用锂离子动力电池的“出路”问题日渐凸显。而储能系统对电池的性能要求较电动汽车低,电动汽车退运的电池具备在储能系统中继续使用的条件。因此,对车用退运锂离子动力电池进行梯次开发利用及经济性研究有着十分重要的意义。本论文的研究主要是在测试和分析电动汽车退运锂离子动力电池的基础上,开展达到电动汽车使用寿命的动力电池梯次开发利用及其经济性研究,为批量达到电动汽车使用寿命的动力电池梯次开发利用组成储能系统提供筛选机制和评估方法,并为储能系统的定价机制提供参考。为使车用退运锂离子动力电池能够用于梯次开发利用,本论文首先研究了退运电池特性,得到了可用于梯次利用的退运电池的特性参数。然后进行了退运电池一致性评价参数指标体系研究和电池容量快速估算方法研究,用于筛选出可用于梯次开发利用的退运电池,提出了以动力电池组容量最大化和利用率为量化指标的评价分析体系,以及基于神经网络模型的容量快速估计方法,解决了大量退运电池逐一测试容量耗时、耗财的问题。之后通过研究退运电池筛选成组原则及方法,筛除指标不合格电池,结合储能系统应用要求和电池箱电压容量等级,组成新的电池组,形成储能系统,用于梯次开发利用。最终,结合车用退运电池测试数据和筛选成组方法,开展电池梯次利用经济性研究。测算用于梯次利用的投资收益,研究由退运电池组成的储能系统的定价参考值。通过对动力电池进行梯次开发利用,一方面可以延长电池的使用寿命,显著降低电池的应用成本,提升电池的利用价值,解决锂离子电池在电动汽车上退运后“出路”这一关键问题：另一方面也可适应电动汽车充电站的能源优化配置的需要,实现能源的科学高效利用,对于我国能源结构的调整和优化具有重要意义。
【关键词】：动力电池 梯次开发利用 经济性
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.72;U463.63
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 选题背景及研究意义11-12
• 1.1.1 选题背景11
• 1.1.2 研究意义11-12
• 1.2 国内外研究动态及论文研究的主要内容12-15
• 1.2.1 国内外研究动态12-13
• 1.2.2 本论文研究的主要内容13-15
• 第2章 退运锂离子电池梯次开发利用管理方法15-19
• 2.1 引言15
• 2.2 管理流程15-16
• 2.3 工作流程16-18
• 2.3.1 提出总体研究设想16-17
• 2.3.2 制定项目实施方案17-18
• 2.3.3 项目实施18
• 2.4 本章小结18-19
• 第3章 退运锂离子电池特性研究19-40
• 3.1 引言19
• 3.2 退运电池衰退电化学特性分析19-20
• 3.3 退运电池容量特性研究20-25
• 3.3.1 容量的测试方法20-21
• 3.3.2 容量的统计学分布特性21-22
• 3.3.3 影响容量衰退的相关因素分析22-25
• 3.4 退运电池内阻特性研究25-30
• 3.4.1 内阻的测试方法25-27
• 3.4.2 内阻的统计学分布特性27-28
• 3.4.3 内阻与SOC关系28-29
• 3.4.4 容量与内阻的相关性29-30
• 3.5 退运电池倍率放电特性研究30-31
• 3.6 退运电池低温特性研究31-32
• 3.7 退运电池自放电特性研究32-36
• 3.7.1 自放电测试方法33-34
• 3.7.2 退运电池自放电测试34-36
• 3.8 退运电池再循环特性研究36-39
• 3.9 本章小结39-40
• 第4章 退运锂离子电池一致性评价体系研究40-51
• 4.1 引言40
• 4.2 不一致性对电池组性能的影响40-41
• 4.2.1 容量和能量利用方面40
• 4.2.2 功率输出方面40
• 4.2.3 电池组状态估算方面40-41
• 4.3 电池组不一致性评价指标41-46
• 4.3.1 欧姆压降差异41-43
• 4.3.2 极化电压差异43
• 4.3.3 电池SOC差异43-45
• 4.3.4 电池最大可用容量差异45-46
• 4.4 电池不一致性评价效果验证46-49
• 4.4.1 直流内阻的影响46-47
• 4.4.2 极化电压的影响47-48
• 4.4.3 电池的最大可用容量和SOC的影响48-49
• 4.5 基于电池组容量利用率的一致性量化评价49-50
• 4.6 本章小结50-51
• 第5章 退运锂离子电池容量快速估算方法研究51-56
• 5.1 引言51
• 5.2 神经网络的基本原理51-52
• 5.3 模型输入参数确定52-53
• 5.4 模型的建立53-54
• 5.5 模型验证54-55
• 5.6 本章小结55-56
• 第6章 退运锂离子电池梯次利用筛选成组方法研究56-62
• 6.1 引言56
• 6.2 筛选原则56-58
• 6.3 容量筛选58-59
• 6.4 内阻筛选59-60
• 6.5 自放电筛选60
• 6.6 退运电池分等级成组60-61
• 6.7 本章小结61-62
• 第7章 退运动力电池在梯次利用中的经济性分析62-72
• 7.1 引言62
• 7.2 案例一：储能系统在峰谷电价下的套利应用62-64
• 7.2.1 基本参数62-63
• 7.2.2 价格分析63-64
• 7.3 案例二：应用储能系统来提高风电接纳能力64-68
• 7.3.1 基本参数65-67
• 7.3.2 效益分析67-68
• 7.4 结果分析68-71
• 7.4.1 定价格下效益与储能系统配置容量的关系68-69
• 7.4.2 储能系统容量与价格的关系69
• 7.4.3 储能容量为3000MWh时的储能指导价格69-71
• 7.5 本章小结71-72
• 第8章 结束语72-73
• 8.1 实施成果及意义72
• 8.2 总结与展望72-73
• 参考文献73-77
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果77-78
• 致谢78-79
• 作者简介79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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