本發(fā)明屬于儲(chǔ)能器件配組，特別涉及一種高功率儲(chǔ)能器件配組方法。

背景技術(shù)：

1、高功率儲(chǔ)能器件可以大倍率充電、大功率輸出，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。高功率性能是評價(jià)高功率儲(chǔ)能器件的一個(gè)重要指標(biāo)，直接反映了儲(chǔ)能器件接受電流和提供電流的能力。為了獲得更高的放電下限電壓與更大的電流輸出，通常將高功率儲(chǔ)能器件進(jìn)行串、并聯(lián)組成模塊。然而，模塊在進(jìn)行高功率輸出時(shí)，其中各儲(chǔ)能器件是同時(shí)放電的，若各儲(chǔ)能器件性能不一致必然影響輸出的最大功率，或在最大功率輸出時(shí)工作時(shí)間難以滿足，也會(huì)影響模塊的最終使用壽命。

2、當(dāng)前，高功率儲(chǔ)能器件的配組主要考慮同一模塊內(nèi)單體儲(chǔ)能器件之間的容量偏差和內(nèi)阻偏差，具體是：同一模塊內(nèi)單體儲(chǔ)能器件之間的容量偏差應(yīng)在3％以內(nèi)；同一模塊內(nèi)單體儲(chǔ)能器件之間的內(nèi)阻偏差應(yīng)在5％以內(nèi)；儲(chǔ)能器件化成第二、三周平均充放電效率高于99％；30天自放電率小于5％。然而，高功率儲(chǔ)能器件通過該配組方式進(jìn)行配組后，效果并不理想；具體原因在于：儲(chǔ)能器件的內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，大電流放電時(shí)，儲(chǔ)能器件內(nèi)阻增加。同時(shí)，內(nèi)阻越大，放電電流越大時(shí)，電壓降也越大，導(dǎo)致儲(chǔ)能器件的輸出電壓降低，從而使其容量減少。儲(chǔ)能器件放電后電壓反彈與其內(nèi)阻的關(guān)系主要體現(xiàn)在儲(chǔ)能器件放電時(shí)內(nèi)阻導(dǎo)致的電壓降和放電結(jié)束后內(nèi)阻上的壓降消失，導(dǎo)致電壓有所回升。儲(chǔ)能器件放電后電壓反彈所需要的時(shí)間越長，就說明儲(chǔ)能器件內(nèi)部未完成反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)越多，而這些化學(xué)物質(zhì)就會(huì)在儲(chǔ)能器件內(nèi)部逐漸分解，使其容量進(jìn)一步減少。因此，高功率儲(chǔ)能器件自放電率高，內(nèi)阻與自放電的不一致在高功率模塊中會(huì)被累計(jì)放大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明意在提供一種高功率儲(chǔ)能器件配組方法，以提高配組后儲(chǔ)能器的循環(huán)壽命。

2、本方案中的一種高功率儲(chǔ)能器件配組方法，包括以下步驟：

3、步驟一、儲(chǔ)能器件ni以1c放電至使用下限，然后以大電流5c～10c恒流恒壓充電至充電上限，然后測其內(nèi)阻ri；

4、步驟二、測完內(nèi)阻后，以10c以上的大電流放電至放電下限，記錄放電容量ci，放電結(jié)束時(shí)電壓vi-0，結(jié)束后第5s反彈電壓vi-5；

5、步驟三、將內(nèi)阻、放電容量和反彈電壓進(jìn)行無量綱化，具體如下：

6、

7、其中，{ri}max、{ri}min分別表示儲(chǔ)能器件內(nèi)阻ri的最大值、最小值；{ci}max、{ci}min分別表示儲(chǔ)能器件放電容量ci的最大值、最小值；{vi-5}max、{vi-5}min分別表示儲(chǔ)能器件反彈電壓vi-5的最大值、最小值；

8、步驟四、經(jīng)無量綱處理后，選擇落在某一區(qū)間上的儲(chǔ)能器件進(jìn)行配組。

9、進(jìn)一步，步驟一中，所述使用下限為2.5v，所述充電上限為4.3v。針對標(biāo)稱容量1.4ah的lco電容型儲(chǔ)能器件進(jìn)行配組。

10、本申請的有益效果：

11、1.提高配組一致性：通過采用大電流充放電測試以及測量內(nèi)阻、放電容量和反彈電壓等關(guān)鍵參數(shù)，并對這些參數(shù)進(jìn)行無量綱化處理，本方法能夠更準(zhǔn)確地評估儲(chǔ)能器件在高功率條件下的性能差異，從而篩選出性能更為一致的儲(chǔ)能器件進(jìn)行配組。這有助于提高模塊內(nèi)各儲(chǔ)能器件之間的一致性，減少因性能差異導(dǎo)致的功率輸出波動(dòng)和壽命縮短問題。

12、2.優(yōu)化循環(huán)壽命：由于本方法考慮了儲(chǔ)能器件在大電流充放電過程中的內(nèi)阻變化、放電容量以及電壓反彈等特性，這些特性與儲(chǔ)能器件的循環(huán)壽命密切相關(guān)。通過篩選性能一致的儲(chǔ)能器件進(jìn)行配組，可以減少模塊在高功率輸出時(shí)的內(nèi)部損耗，降低儲(chǔ)能器件的溫升，從而延長模塊的循環(huán)壽命。

13、3.提升模塊性能：采用本方法配組的高功率儲(chǔ)能器件模塊，在相同條件下能夠輸出更高的功率，具有更穩(wěn)定的電壓輸出和更長的持續(xù)工作時(shí)間。這對于需要高功率、長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的儲(chǔ)能系統(tǒng)來說，具有重要的實(shí)際意義。

14、4.降低自放電率：通過無量綱化處理并篩選性能一致的儲(chǔ)能器件，本方法有助于降低模塊的自放電率。因?yàn)樽苑烹娐逝c儲(chǔ)能器件的內(nèi)阻和化學(xué)反應(yīng)活性密切相關(guān)，性能一致的儲(chǔ)能器件在組成模塊后，能夠減少因自放電不一致導(dǎo)致的容量損失和壽命縮短問題。

15、5.提高系統(tǒng)可靠性：采用本方法配組的高功率儲(chǔ)能器件模塊，由于各儲(chǔ)能器件性能一致，能夠減少因單體故障導(dǎo)致的整個(gè)模塊失效的風(fēng)險(xiǎn)。這有助于提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，降低維護(hù)成本。

技術(shù)特征：

1.一種高功率儲(chǔ)能器件配組方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率儲(chǔ)能器件配組方法，其特征在于：步驟一中，所述使用下限為2.5v，所述充電上限為4.3v。

技術(shù)總結(jié)
本方案公開了儲(chǔ)能器件配組技術(shù)領(lǐng)域額一種高功率儲(chǔ)能器件配組方法，包括以下步驟：一、儲(chǔ)能器件N<subgt;i</subgt;以1C放電至使用下限，然后以5C～10C恒流恒壓充電至充電上限，然后測其內(nèi)阻R<subgt;i</subgt;；二、測完內(nèi)阻后，以10C以上的大電流放電至放電下限，記錄放電容量C<subgt;i</subgt;，放電結(jié)束時(shí)電壓V<subgt;i?0</subgt;，結(jié)束后第5s反彈電壓V<subgt;i?5</subgt;；三、將內(nèi)阻、放電容量和反彈電壓進(jìn)行無量綱化，具體如下：其中，{R<subgt;i</subgt;}<subgt;max</subgt;({C<subgt;i</subgt;}<subgt;max</subgt;，{V<subgt;i?5</subgt;}<subgt;max</subgt;)、{R<subgt;i</subgt;}<subgt;min</subgt;({C<subgt;i</subgt;}<subgt;min</subgt;，{V<subgt;i?5</subgt;}<subgt;min</subgt;)分別儲(chǔ)能器件內(nèi)阻R<subgt;i</subgt;(大電流放電容量C<subgt;i</subgt;、反彈電壓V<subgt;i?5</subgt;)的最大值、最小值。四、經(jīng)無量綱處理后，選擇落在某一區(qū)間上的儲(chǔ)能器件進(jìn)行配組。本申請的方法可以有效提高配組后儲(chǔ)能器的循環(huán)壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：石斌,胡錦飛,劉富亮,班宵漢,周雄,刁思強(qiáng),田洪松,陳安國,胡洪瑞,李一帆,羅鳳蘭,田文燕,陳曉濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州梅嶺電源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19