[00110458]梯次利用动力电池运行优化关键技术研究及其应用

　　摘要：项目在国家科技部中欧合作项目资助下，围绕动力电池梯次利用设计-运行-维护三个环节的优化关键技术进行研究，突破了退役动力电池梯次利用关键技术难题，有效延长了动力电池的服役期限。

　　在设计环节，通过锂电池优化重组、一致性测试验证以及拓扑结构选择等技术，形成了四组（75kWh/组）梯次利用储能电池组；将梯次利用电池与超级电容进行有效集成，开展混合储能逆变器研究，研制了交流并联和直流并联两套混合储能系统，形成了两座200kW混合储能电站。

　　在运行环节，开展了电池老化机理研究及老化影响因素分析，建立了电池老化的性能参数量化模型，并以优化电池寿命成本为目标函数，提出了基于模型预测控制技术的优化算法，形成微电网能量管理系统，实现了微电网能量优化调度。针对平抑光伏波动技术，提出了秒级快速控制和系统参数优化算法，实现了超级电容和锂电池的协调运行。

　　在维护环节，研究了电池组健康状态在线评估技术和融合多种信息的电池均衡保鲜技术，形成了在线评估装置和全自动保鲜装置，实现了电池组在线维护和离线维护。

　　项目申请发明专利19项，获得发明和实用新型专利各1项，软件著作权2项，发表核心期刊及以上论文18篇；研制装置4套，软件2套。研发的电池均衡保鲜装置电流检测精度为10mV，均衡保鲜后电池电压一致性达到99.78%；电池健康状态评估误差仅有5.16%；混合储能逆变器输出电流的THD含量为2.1%；梯次利用动力电池在微网应用中运行成本较传统算法减小2%。经江西省科技厅组织的专家鉴定，项目整体技术达到国际先进水平。

　　项目研究成果在江西省内外均得到应用，将电池健康状态评估及均衡算法分别应用于奇瑞公司和高特公司电动汽车电池管理系统中，为电动汽车安全可靠运行提供了有效监控措施；利用快速平抑光伏波动技术，有效指导了共青分布式光伏调控系统设计，降低了光伏并网对电网的影响；将微电网能量优化算法应用于芯控公司微电网工程中，提升了储能系统利用率和经济性。