换电站储能有序充放电及梯次动力电池循环利用研究与应用
动力电池二次利用技术研究与应用
动力电池二次利用技术研究与应用随着电动汽车的快速发展，动力电池的需求量不断增加。
然而，一旦动力电池的寿命到达一定程度，其性能会出现明显下降，不再适用于电动汽车的使用。
在这种情况下，如何进行动力电池的二次利用成为一个热门话题，不仅可以减少资源浪费，还可以延长动力电池的使用寿命，降低电动汽车的使用成本。
所以，动力电池二次利用技术的研究与应用具有重要意义。
一、动力电池二次利用技术的意义1. 资源利用效率提高：二次利用动力电池可以使得废旧电池得到有效利用，节约制造新电池所需要的资源，减少对自然环境的负面影响。
2. 延长电池寿命：通过对废旧动力电池的二次利用，可以将其在电动汽车中的使用寿命延长，减少其报废数量，提高电动汽车的整体使用成本。
3. 节能减排：动力电池二次利用也有助于减少对化石燃料的需求，降低温室气体的排放，对于应对气候变化具有积极的意义。
二、动力电池二次利用技术的发展现状目前，动力电池二次利用技术已经取得了一定的进展。
主要的技术路线包括回收利用、模块组装和升级改造。
1. 回收利用：通过回收废旧电池，可以对其进行拆解、分解、分选和精炼处理，以得到可重复使用的核心部件。
这些核心部件可以用于制造电动车辆的配套模块，如电机控制、储能系统等。
2. 模块组装：将回收的动力电池进行分类研究，分别评估其性能和容量，然后根据特定需求组装成合适的电池模块，用于储能站或者其他电力系统的应用。
3. 升级改造：通过对老化或性能衰减的电池进行改造和优化，可以提高其性能和能量密度，延长其使用寿命。
例如，可以采用新型电池管理系统来最大程度地提高电池的利用率。
三、动力电池二次利用技术的挑战与前景虽然动力电池二次利用技术具有很大的潜力，但在实际应用中面临着一些挑战。
1. 安全风险：废旧动力电池存在一定的安全风险，如电池短路、过热等。
因此，在进行二次利用之前，需要对废旧电池进行严密的安全检测，确保其在二次利用过程中不会对环境和人体造成安全隐患。
动力电池梯次利用在储能系统应用研究
动力电池的梯次利用是指当动力电池不能满足现有电动车辆 的功率和能量需求时，将其转移应用到对动力电池能量密度、功 率密度要求较低的其他领域，达到充分发挥其剩余价值的目的。 作为电动汽车的关键部分，动力电池的容量下降到 80%以下时， 单次充电难以满足电动汽车的续航里程要求。以平均每辆电动汽 车200kWh 电池用量计，500万辆电动汽车在用电池1万亿Wh，以年 10%报废率计，报废电池达1000亿Wh。这些报废电池虽然不能满足 电动汽车使用要求，但仍可在对电池性能要求较低的场合继续使 用。由于储能系统一般安放在室内静置环境，对电池的性能要求 较电动汽车低，电动汽车报废的电池具备在储能系统尤其是小规 模的分散储能系统继续使用的条件。
储能系统在用户侧的作用 将储能电站用于用户侧，可以提高电网的电能质量，增强 电网的供电可靠性。目前越来越多具有高度自动化生产线的工业 企业和涉及信息、安全领域的用户对负荷侧电能质量提出更高的 要求。如果使用基于大容量储能技术的电能质量装置作为备用电 源，可提高这些企业用电的安全性和可靠性。 储能系统的经济性 以储能系统为电网负荷削峰填谷为例，其经济效益包括直接 效益和间接效益。直接效益主要来自于储能系统采取削峰填谷模 式运营，通过电网用电高峰与用电低估的电价差获取经济效益。 储能系统的间接效益主要包括节煤效益、环境效益以及储能系统 延缓发输配电设备投资带来的经济效益。
动力电池梯次利用在储能系统的应用
工厂削峰填谷储能电站 利用电动汽车退运动力电池建成削峰填谷储能电站，在用电 负荷低谷时充电，在用电负荷高峰期放电，通过峰谷电价差、减 少电网设备配置等方式获得经济效益。 室外一体化后备电源 室外新能源基站在夏冬季节受高低温影响较大，原铅酸电池 性能较差，大大降低了后备电源的循环寿命及使用年限。可将原 有铅酸电池模块替换为梯次利用的磷酸铁锂模块。利用磷酸铁锂 动力电池的优势，保障电源系统在高低温环境下运行稳定。 室内基站备用电源 电动汽车退运动力锂电池可为通信基站提供良好的备用电源。 风光互补太阳能路灯 电动汽车退运动力电池用于风光互补太阳能路灯储能，并采 用白天储电、夜间放电的运行方式，可在极端运行条件下，保证 路灯正常工作1周左右。
动力电池梯次利用可行性及其应用场景
10.16638/ki.1671-7988.2019.12.009动力电池梯次利用可行性及其应用场景*赵小羽，黄祖朋，胡慧婧（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）摘要：随着新能源汽车行业持续稳定的发展，未来几年将会有大量的新能源汽车动力电池退役，如何对这些退役电池进行合理有效的处置成为了社会普遍关注的焦点。
基于此，文章对退役动力电池的电性能进行了研究，证实了退役动力电池进行梯次利用的可行性。
在此基础上，文章进一步提出了梯次利用可能的应用场景，为新能源汽车退役动力电池的市场挖掘及价值最大化利用提供了思路。
关键词：新能源；动力电池；退役电池；梯次利用；应用场景中图分类号：U469.7 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)12-25-03Feasibility and application of battery repurposing*Zhao Xiaoyu, Huang Zupeng, Hu Huijing( SAIC GM Wuling Automobile Co., Ltd., Guangxi Liuzhou 545007 )Abstract:With the sustainable and stable development of the new energy vehicle industry, a large number of new energy vehicle power batteries will be decommissioned in the next few years. How to deal with these decommissioned batteries reasonably and effectively has become the focus of social attention. Based on this, the paper studies the electrical performance of decommissioned power batteries, and confirms the feasibility of using decommissioned power batteries in cascade. On this basis, this paper further proposes the possible application scenarios of cascade utilization, providing ideas for discovering the market and maximizing the value of retired power batteries of new energy vehicles.Keywords: New energy; Power battery; Retired batteries; Repurposing; Application scenariosCLC NO.: U469.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)12-25-03引言在政府的大力支持和推动下，近10多年来中国的新能源汽车行业发生了翻天覆地的变化。
动力电池梯次利用和再生利用
动力电池梯次利用和再生利用下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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动力电池梯次利用储能系统
动力电池梯次利用储能系统好嘞，今天咱们聊聊一个热乎乎的话题——动力电池的梯次利用储能系统。
听起来有点高大上，其实就是把那些用过的电池再利用，给它们一个“第二春”。
你看，咱们生活中有不少东西都是“旧的不去，新的不来”，这电池也是一样。
就像人一样，年轻时精力充沛，干啥都行，但时间一长，性能就打折扣了。
不过，这不代表它们就该被扔进垃圾堆，正好相反，咱们可以给这些电池找个新家，继续发光发热。
想象一下，那些电动车的电池，开了好几年，电量下降了，也许它们再也无法驱动汽车飞驰，但在储能系统中，它们可是大有可为。
把这些电池用在家庭储能上，嘿嘿，不仅省钱，还能让咱的生活更加环保。
这就像把老奶奶的手艺传承下去，虽然她可能做不了大厨，但小炒小菜绝对杠杠的。
于是，梯次利用就像是在说：“嘿，老伙计，别放弃，咱还有大把的机会呢！”说到这里，可能有人会问，这些二手电池真能派上用场吗？当然可以！这些电池虽然不再适合做主角，但做配角绝对绰绰有余。
它们可以储存太阳能，帮我们在夜晚或阴雨天继续使用电力，简直是给咱的生活加了个保险。
这就像一把伞，平时用不上，但一到下雨天，简直是救命稻草，省得你被淋得像落汤鸡。
梯次利用电池的好处可多着呢！能大幅减少废旧电池的处理压力。
要知道，电池里面可是有不少有害物质，如果不妥善处理，环境就遭殃了。
咱们这群小老百姓不希望生活在“电池污染”的世界里，对吧？使用这些电池还能降低能源成本，谁不想在电费上省点钱呢？这就好比在街边小摊吃到美味的煎饼果子，虽然便宜，但口感却绝对不打折。
电池梯次利用也并不是没有挑战。
要想让这项技术更普及，首先得解决充电、放电、监控等一系列问题。
毕竟，安全是第一位的。
试想一下，要是电池在你家里“发脾气”，那可真是“得不偿失”了。
所以，各大厂家、研究机构纷纷出马，抓紧时间攻克难关。
只要能确保安全，咱们就能安心用电，别让这技术变成“虎头蛇尾”。
对了，电池的梯次利用还有个很酷的地方，那就是它跟可再生能源的结合。
动力电池梯次利用可行性研究与示范 梯次利用可行性研究
➢ 磷酸铁锂动力电池备电工况寿命验证试验
✓ 以磷酸铁锂动力电池为试验对象，将浮充电压和环境温度作为试验条件，同时开展双参数备电工况 试验验证；
✓ 基于动力电池日历寿命分析方法，研究分析样品在备电工况下可用寿命
动力电池光伏-储能工况试验验证
谢谢
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动力电池梯次利用可行性研究汇总
磷酸铁锂动力电池梯次利用可行性研究 基于监控的动力电池全生命周期利用模式 磷酸铁锂动力电池多阶段再利用可行性研究 磷酸铁锂动力电池备电工况试验验证 动力电池光伏-储能工况试验验证
目录
磷酸铁锂动力电始
初始状态参数测量 电动汽车工况运行
工况循环10天 容量及特性测试
电动汽车工况循环50天
电网储能工况运行 工况循环7天
容量及特性测试
电网储能工况循环70天
试验结束
模拟电动汽车行使工况 主放电工况
储能模拟工况
y=a+b*x^(1/2) a=1.00447 b=-0.0096 R2=0.93763
y=a+b*x a=1.0037 b-=-0.000442 R2=0.99748
基于监控的动力电池全生命周期利用模式
生产 和
首次使用
监控、评价 和
再度集成
动力电池全生命周期监测和循环利用 电池运行监控系统
电池健康状态评级体系 电池再成组集成系统
二次利用 和
回收
高端领域
领域A 领域B ……
低端领域
领域A 领域B ……
材料回收
健康状态评估 再利用场景指标匹配
磷酸铁锂动力电池备电工况试验验证
储能产业中动力电池梯次利用的商业价值分析
储能产业中动力电池梯次利用的商业价值分析动力电池梯次利用是指在电动汽车使用过程中，当电池的容量降低到无法满足电动汽车行驶里程需求时，将其从电动汽车中取出，再用于其他场景或应用中。
这样做的主要目的是延长电池的使用寿命，提高其经济价值。
储能产业中动力电池梯次利用的商业价值分析主要从以下几个方面进行评估：二、提高电池的利用率动力电池的寿命是按照循环充放电次数来计算的，而非实际使用年限。
在电动汽车使用过程中，考虑到车辆储能需求的变化，为了保证电池的使用寿命，往往不能充分利用电池的容量。
通过梯次利用，可以使得原本只能利用一次的高容量电池，在充放电次数上得到多次利用，提高电池的利用率，延长电池的使用寿命。
三、开发新的商业模式动力电池梯次利用还可以为储能产业带来新的商业机会和模式。
将梯次利用后的电池用于储能系统中，可以提供较低成本的储能解决方案，满足家庭、工业、能源等领域的储能需求。
还可以通过电池回收再利用等方式建立一个闭环产业链条，形成从电池生产、使用到回收再利用的全过程管理体系，为储能产业提供更加可持续的发展路径。
四、推动能源转型和碳减排动力电池梯次利用可以促进能源转型和碳减排。
通过将梯次利用后的电池用于储能系统中，可以更好地应对可再生能源的波动性和间歇性问题，提高可再生能源的利用效率，推动能源转型。
与传统燃料发电相比，利用梯次利用后的电池进行储能可以降低碳排放，减少对环境的污染，对于应对气候变化具有积极意义。
储能产业中动力电池梯次利用具有重要的商业价值。
通过减少储能设备成本、提高电池利用率、开发新的商业模式以及推动能源转型和碳减排，动力电池梯次利用可以为储能产业带来更加可持续的发展，促进储能技术的创新和应用。
储能产业中动力电池梯次利用的商业价值分析
储能产业中动力电池梯次利用的商业价值分析
储能产业中，动力电池的梯次利用有着重要的商业价值。
动力电池使用寿命长，一旦
无法再用于电动汽车等场景，仍然可以作为储能系统的组件，为储能行业提供重要的支撑。
以下是对动力电池梯次利用商业价值的分析。
动力电池的梯次利用可以延长其寿命。
一般来说，动力电池在电动汽车中使用大约8
至10年之后，其容量会有所下降，无法满足电动汽车的需求。
这些电池仍然具备一定的能量储存能力，通过进行再利用，可以继续发挥其性能，延长其使用寿命，提高资源利用效率。
动力电池的梯次利用可以降低储能成本。
相比于全新的储能电池，梯次利用的动力电
池成本更低，可以降低储能系统的投资成本。
这对于储能产业来说具有重要意义，可以推
动储能技术的发展和普及。
动力电池的梯次利用还可以提升储能系统的可靠性和稳定性。
电动汽车动力电池在使
用过程中经历了严格的测试和认证，具备较高的安全性和稳定性。
将这些电池再用于储能
系统，可以提高储能系统的可靠性，降低运营风险。
动力电池的梯次利用还可以提供附加价值。
通过创新的电池管理和控制技术，动力电
池可以实现多种功能，如调峰填谷、备用电源、电网支撑等。
这些功能可以为储能系统提
供附加价值，开拓更多的商业应用场景。
动力电池的梯次利用还可以推动可再生能源的发展。
由于可再生能源的不稳定性和间
歇性，储能系统成为其可靠性和稳定性的重要支撑。
动力电池的梯次利用可以提供廉价的
储能方案，促进可再生能源的大规模部署，推动清洁能源转型。
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换电站储能有序充放电及梯次动力电池循环利用研究与应用摘要：分布式光伏系统减少了矿产资源等非可再生能源的生产和消费，对环境
起到一定的保护作用；国家“十二五”规划明确提出大力发展光伏及新能源产业。
相继出台《关于促进光伏行业健康发展的若干意见》、《支持分布式光伏发电金融服务的意见》等一系列利好政策；在未来，可再生能源、绿色能源的应用将逐渐普及；自发自用、余电上网，环保节能、享受政府补贴。
分布式太阳能光伏发电的应用，利国利民，将成为未来太阳能行业主流发展方向。
关键词：换电站；储能；梯次动力；研究；
近日，国务院办公厅印发《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》，部署加快推进电动汽车基础设施建设工作。
文件强调了新建住宅配建车位应100%建设充电设施或预留建设安装条件，大型公共建筑物配建停车场、社会公共停车位建设充电设施或预留建设安装条件的车位比例不低于10%，每2000辆电动汽车至少配套建设一座公共充电站。
鼓励建设占地少、成本低、见效快的机械式与立体式停车充电一体化设施。
一、运行模式
一体化站在正常情况下并网运行并为电动汽车提供充换电服务。
当上级电网出现紧急状态时需要调整运行方式，提供必要的支持;若上级电网崩溃时则需离网运行，防比电站设备损坏。
由此可见，一体化电站的具体运行模式与接入点电网的状态紧密联系。
研究中将电网状态划分为正常、警戒、紧急/严重紧急、崩溃以及恢复5个状态。
1.正常运行模式
一体化电站的常规状态为正常运行模式，该模式适用于电力系统正常运行状态甚至告警状态。
一体化电站处于正常运行模式时，电网各项指标仍处于正常范围内，此时，一体化电站运行以经济优化作为主要目标，利用峰谷时差电价对电动汽车的充放电采取优化控制，同时适当提供包括无功补偿、谐波治理等辅助服务。
在正常运行模式下，充放储一体化电站可能的运行子状态包括:充电站充电/放电/不动作和梯次站充电/放电/不动作共9种组合方式。
2.保护运行模式
一体化站非常规状态为保护运行模式，该模式适用于电力系统出现紧急甚至严重紧急状态，即系统各项运行指标处于稳定边缘。
在该运行模式下，一体化站不再以经济目标为主要运行目标，因为若一体化站仍以经济调度方式运行，可能加剧系统的各项指标越限，导致系统失稳。
因此，一体化站应调整运行模式，进入保护运行模式，利用一体化电站变流装置的技术优势，采取包括快速有功功率无功功率支持在内的紧急支持措施，协助电网恢复正常运行状态。
3.孤岛(自治)运行模式
一体化站的特殊运行状态为孤岛运行模式，也称自治运行模式，适用于电力系统崩溃及系统恢复状态。
采用该运行模式时，电力系统各项指标己经严重偏离稳定限值，若一体化站仍并网运行将严重损害一体化站电力设备，因此一体化站应迅速解列进入离网运行状态。
二、规程的制定
1.总则
一体化站的单站容量为2.5 MW，随着电动汽车的发展，一体化站的需求量将
逐步上升，若区域电网的一体化站规模扩大至10个站以上，一体化站总容量将
达25 MW以上，这对区域电网的安全稳定运行有着重要影响。
2.调度中心
①装置说明。
调度中心是充放储一体化站的指挥中心，监控主机位于监控室，调度中心完成3大功能:监视站内配电系统、充电装置、电池系统、能量转换系统
以及电网系统的状态;处理下级数据采集系统上传的信息;根据监测数据制定一体
化站的充放电计划，控制一体化站各个子系统的运作。
②运行流程。
现场监控装置分布于站内各子系统，获取电池充换系统的电池
储能水平状态、充电区域以及换电区域的运行状态、梯次电池储能系统的储能水
平状态、电网的运行状态，并通过车载终端获取当前车辆运行信息，包括电池电
量状态以及电能需求等;中央处理机根据以上信息制定电池充换系统以及梯次电池
储能系统的充电放电计划，发送控制指令控制切换能量转换系统的运行状态，从
而控制一体化站与电网之间的能量流动。
③操作和注意事项。
采用自动化系统，站内繁多的状态信息数据通过局域网
传输到主机，主要包括电气设备、保护装置、测控单元等，这些装置与主机实现
实时通信。
同时，主机通过通信网络将本站调度信息数据实时上传至上级电网调
度中心。
3.变流装置
①装置说明。
多用途变流装置是连接电网和一体化站的能量通道，已通过多
组整流/逆变器以及直流变换器实现交流电网与站内直流系统之间的能量转换。
采用nc/nc-nc/ac拓扑结构的变流装置具有适应性强、控制独立等优点，能满足一体化站的运行控制需求，便于对电池系统进行灵活充放电控制与管理以及并网控制。
②运行流程。
变流装置接收来自调度中心的指令，根据指令控制变流装置的
运行模式:充电站充电/梯次站充电;充电站充电/梯次站不动作;充电站充电/梯次站
放电;充电站不动作/梯次站充电;充电站不动作/梯次站不动作;充电站不动作/梯次
站放电;充电站放电/梯次站不动作;充电站放电/梯次站放电。
4.电池充换系统
①装置说明。
电池充换系统是一体化站对电动汽车用户的服务窗口，同时具
有电池更换系统和快慢充电装置，适应不同需求。
电池充换系统包括充电区、换
电池区以及电池维护区3个模块。
充电区:配备快速和慢充电装置，并能对电池系
统的储备电池按照充电计划进行合理的充放电控制;换电池区:可为电动汽车用户
提供快速更换电池服务;电池维护区:位于图3中的电池特性检测室以及梯次利用
电池成组区间。
电池维护区对电池进行维护，包括电池性能检测以及电池维修等，并进行梯次分组后将可作为动力的电池组送入充换站，动力性能较差的电池送入
梯次电池储能站。
②运行流程。
充电区为抵达一体化站的电动汽车提供常规充电和快速充电方式，对时间要求较高的用户可至换电区快速更换电池。
电池维护区中电池特性检
测室对用户更换下来的电池进行测试，将动力性能良好的电池送入电池充换系统，组成储能站并网运行，同时，将丧失动力性能的电池送入梯次电池成组车间进行
分组后送入梯次电池系统组成储能站并网运行。
此外，对于损坏的电池进行维修
后分类送入充电站和梯次站。
5.梯次电池储能系统
①装置说明。
梯次电池储能系统对电池维护区的退役电池进行再利用，开发
电池的剩余使用价值，构成电池储能系统与电网进行灵活可控的能量互动，提高
经济效益以及增强电网运行可靠性。
②运行流程。
梯次电池储能系统实时掌握将电池维护区中梯次利用电池成组
车间的电池情况，当站内电池容量缺额时从成组车间获取梯次电池加入储能系统，并定期检测储能电池状态，将储能性能失效的电池移除。
6.站内配电系统
①装置说明。
站内配电系统是一体化站正常运行的基础，为一体化站内各设
备装置提供电源，同时提供一体化站内的照明、温控等系统的供电。
②运行流程。
正常情况下配电系统由电网供电，为站内设备提供电源;当一体化站进入孤岛自治运行时，配电系统由充电站和梯次站供电，维持一体化站设备
的正常运转。
7.一体化站异常及事故处理
①电网进入紧急状态。
当一体化站接入的上级电网进入紧急状态时，电网各
运行指标己经严重越限，一体化站调度中心控制一体化改变运行模式，进入保护
运行模式，为电网提供紧急支持服务。
该模式下一体化站暂停电动汽车充换电服务，2个电池储能站均并网运行，根据调度中心指令对电网进行全功率充/放电。
②电网进入崩溃状态以及恢复状态。
当一体化站接入的上级电网进入崩溃状
态以及恢复状态时，电网紧急控制措施己无法将其调整至正常运行状态，此时一
体化站若维持并网运行，将由于接入点电压电流等严重偏离额定值而严重损坏一
体化站站内设备，因此，一体化站调度中心控制一体化站脱离电网运行，进入孤
岛自治运行模式，不再与电网进行功率支持。