基于可变能量脉冲的电池修复方法及系统与流程

本发明涉及电池修复，具体涉及基于可变能量脉冲的电池修复方法及系统。

背景技术：

1、当前行业针对储能铅酸电池、动力铅酸电池、ups等行业电池，在使用过程中，过充、过放、长时间闲置、配组不匹配、或储能站监管理系统计算误差，等造成铅酸电池使用畸形，导致电池过早出现电池容量衰减、甚至归零，提前退役问题。

2、现有技术通常采用对电池进行48小时以上长时间的高频尖刺脉冲充电进行容量修复的方式；这样的修复过程耗时时间比较长，且并未从根源，针对性的解决电池容量衰减原因问题，导致超过80%修复完成后的电池，存在几个充放循环周期又恢复修复前状态，不能维持修复后的容量状态的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供基于可变能量脉冲的电池修复方法及系统，以解决现有技术中，采用对电池进行48小时以上长时间的高频尖刺脉冲充电进行容量修复导致的修复过程耗时较长，修复完成后的电池，存在几个充放循环周期又恢复修复前状态，不能维持修复后的容量状态的问题。

2、根据本发明实施例的第一方面，提供基于可变能量脉冲的电池修复方法，所述方法包括：

3、获取待修复电池的初始电压，基于所述初始电压启动预置好的电子负载对待修复电池进行放电；获取放电回路的电流，若所述电流达到预设的电流阈值，进行状态参数采集；

4、获取所述待修复电池的电压，若所述电压到达预设好的截止电压后，停止所述预置好的电子负载；

5、通过所述状态参数采集获取所述待修复电池从满电到放空全流程的温度变化数据、电压变化数据、瞬态放电数据以及内阻数据；根据所述待修复电池从满电到放空全流程的温度变化数据、电压变化数据、瞬态放电数据以及内阻数据获取待修复电池的模型画像；

6、将所述待修复电池的模型画像在预设好的画像数据库中进行匹配，获取与所述待修复电池的模型画像最接近的参考模型画像，获取所述参考模型画像的修复数据集，将所述参考模型画像的修复数据集按阶段编译成修复参数；

7、启动预置好的电荷泵以及脉冲输出单元对所述待修复电池进行容量修复，根据各阶段修复参数控制各阶段中电荷泵的输出能量以及脉冲输出单元的输出周期和占空比；

8、获取每个阶段中脉冲波谷电压，若所述脉冲波谷电压的增量到达预设的电压增量阈值，停机等待预设的第一时间段，获取并存储所述待修复电池的修复参数，执行下一阶段的修复，直到完成所有阶段的修复，得到修复后电池。

9、优选地，还包括：

10、所述得到修复后电池后，对所述修复后电池进行冷却，冷却预设的第二时间段后，进行所述修复后电池的容量检测；

11、所述进行所述修复后电池的容量检测包括：

12、配置所述预置好的电子负载的放电参数，基于配置好的放电参数启动所述电子负载对所述修复后电池进行放电，获取修复后电池在放电过程中的参数；

13、获取所述修复后电池的电压，若所述电压到达预设好的截止电压后，停止所述预置好的电子负载，完成修复后电池的容量检测；

14、判断所述修复后电池在放电过程中的参数是否达到预设的修复预期指标，若达到，则所述修复后电池修复成功，否则修复失败。

15、优选地，还包括：

16、对修复成功的电池进行均衡充电；

17、所述均衡充电包括：

18、根据所述修复成功的电池的参数配置功率输出单元；

19、启动配置好的功率输出单元对所述修复成功的电池进行充电，获取修复成功的电池在充电过程中的充电参数；

20、获取修复成功的电池的电流，若所述电流小于预设的截止电流，停止所述功率输出单元，完成所述修复成功的电池的均衡充电。

21、优选地，

22、所述对所述待修复电池进行容量修复，或，所述对修复成功的电池进行均衡充电的过程中包括：

23、在待修复电池各阶段的容量修复过程中，或，对修复成功的电池均衡充电过程中，获取电池的温度，根据电池的温度获取电池的温升速率，若所述电池的温升速率大于预设的温升速率阈值，则调解所述脉冲输出单元或功率输出单元的降功率因子，降低所述脉冲输出单元或功率输出单元的功率。

24、优选地，

25、所述获取待修复电池的初始电压，基于所述初始电压启动预置好的电子负载对待修复电池进行放电包括：

26、获取所述待修复电池的初始电压，若所述待修复电池的初始电压低于预设放电电压阈值，则对所述待修复电池进行充电补充，直到所述待修复电池的初始电压大于或等于预设放电电压阈值。

27、优选地，

28、所述通过所述状态参数采集获取所述待修复电池从满电到放空全流程的温度变化数据、电压变化数据、瞬态放电数据以及内阻数据包括：

29、获取所述待修复电池的温度变化数据包括：以预设的第一采集周期对所述待修复电池进行温度采集，将采集的温度数据以时间轴为横坐标，温度数值为纵坐标建立温度虚拟数据表；根据上一采集周期的温度数据，以时间轴为横轴，温度变化量为纵轴，建立温度增量虚拟数据表；将整个放电过程的温度数据和温度变化量数据添加到所述温度虚拟数据表以及温度增量虚拟数据表中；

30、获取所述待修复电池的电压变化数据包括：以预设的第二采集周期对所述待修复电池的电压进行采集，将采集的电压数据以时间轴为横坐标，电压数值为纵坐标建立整个放电过程中的电压虚拟数据表；

31、获取所述待修复电池的瞬态放电数据包括：以所述待修复电池的电压每下降预设固定电压值为一个采集周期，在上一个采集周期结束后，静置一段时间后，控制所述预置好的电子负载以所述待修复电池的电池容量一倍的瞬态电流进行脉冲放电，并获取放电脉冲电流、脉冲前电压、脉冲电压以及回弹电压，直到完成整个放电过程的瞬态放电数据采集；

32、获取所述待修复电池的内阻数据包括：获取所述预置好的电子负载进行脉冲放电前的待修复电池的放电前电压以及放电后的待修复电池的放电后电压，获取所述预置好的电子负载进行脉冲放电时的待修复电池的脉冲电流；获取所述待修复电池的温度值，根据所述温度值获取补偿电阻；

33、根据所述放电前电压、放电后电压、脉冲电流以及补偿电阻获取内阻。

34、优选地，

35、所述根据各阶段修复参数控制各阶段中电荷泵的输出能量以及脉冲输出单元的输出周期和占空比包括：

36、所述根据各阶段修复参数控制各阶段中电荷泵的输出能量包括：获取当前阶段的修复参数中的电荷泵的输出参数，根据所述电荷泵的输出参数获取电荷泵配置的输出容量，将所述输出容量配置到电荷泵的驱动函数，所述电荷泵的驱动函数按配置容量计算充电时间以及启用的电荷泵分支通道，启动电荷泵；

37、所述根据各阶段修复参数控制脉冲输出单元的输出周期和占空比包括：获取当前阶段的修复参数中的脉冲输出单元的脉冲输出配置表，通过所述脉冲输出配置表获取脉冲输出的周期以及占空比，将所述脉冲输出的周期以及占空比配置到所述脉冲输出单元的脉冲输出控制函数中，达到脉冲输出配置函数，通过所述脉冲输出配置函数获取脉冲输出单元的开关管导通的时序及周期，启动脉冲输出单元。

38、根据本发明实施例的第二方面，提供基于可变能量脉冲的电池修复系统，所述系统应用于上述任意一项所述的方法，所述系统包括：

39、电子负载：用于通过处理器配置的参数对待修复电池进行放电；还用于通过处理器配置的参数对修复后电池进行容量检测；

40、状态参数采集单元：用于在所述待修复电池处于放电过程中时，通过传感器采集单元采集所述待修复电池从满电到放空全流程的温度变化数据、电压变化数据、瞬态放电数据以及内阻数据；

41、传感器采集单元：用于采集所述待修复电池的电压、电流以及温度数值；

42、画像数据库：用于存储有不同的参考模型画像，以及每个参数模型画像对应的修复数据集；

43、功率输出单元：用于根据处理器配置的参数对修复成功的电池进行均衡充电；

44、电荷泵：用于根据处理器配置的各阶段的修复参数控制自身的脉冲输出，配合脉冲输出单元对所述待修复电池进行修复；

45、脉冲输出单元：用于根据处理器配置的各阶段的修复参数控制自身的输出周期和占空比，配合所述电荷泵对所述待修复电池进行修复；

46、处理器：用于配置所述电子负载的放电参数，控制所述待修复电池进行放电，控制所述状态参数采集单元采集放电过程中的待修复电池的状态参数；

47、还用于根据所述状态参数在画像数据库中匹配最接近的参考模型画像，以及参考模型画像对应的修复数据集，并将所述参考模型画像的修复数据集按阶段编译成修复参数，通过所述修复参数配置电荷泵以及脉冲输出单元的参数，对所述待修复电池进行修复；

48、还用于配置所述电子负载的放电参数，对修复后的电池进行容量检测，并判断修复后的电池是否修复成功；

49、还用于配置所述功率输出单元的参数，对修复成功的电池进行均衡充电。

50、本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

51、本技术通过对待修复电池在放电过程中的瞬态放电状态参数进行采集，在收集完整个放电过程的状态参数后绘制待修复电池的模型画像，通过预设好的数据库进行模型画像的查询对比，得到最接近的参考模型画像，并获取参考模型画像的修复数据集；根据参考模型画像的修复数据集规划待修复电池的修复过程的时间段以及各个时间段的修复参数，根据各修复阶段的修复参数配置对应的设备节点，规划执行整个修复流程；既保证整个修复过程针对于本电池样本的具体问题，实现快速修复的过程，节省整个流程的修复时间；又可以保证后续的电池循环保持率，让整个电池延正常衰减的时间曲线进行使用，来达到节省时间、人工、能效成本的目的，还能保证电池修复后的高保持率。

52、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。