基于BMS实现退役电池的梯次利用分析方法及系统与流程

本发明涉及退役电池梯次利用，尤其涉及一种基于bms实现退役电池的梯次利用分析方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、在日常生活中，电池为各行各业提供了动力和能量，电池在原使用场景退役后称为退役电池，退役电池的性能不如新电池但此时退役电池没有完全报废，退役电池在经过筛选后可以进行梯次利用，适用于一些对电池性能要求低于原使用场景的新场景，因此，如何对退役电池进行筛选与梯次利用尤为重要。

2、目前对退役电池梯次利用的方法是根据电池容量划分使用场景，将收到的一批退役电池进行筛选，筛选出满足使用需求的电池则留下并执行对退役电池的梯次利用，对与其他不满足使用需求的电池执行转卖或报废，在退役电池梯次利用的过程中，将退役电池构成退役电池组并执行供电。

3、虽然上述方法能够实现对退役电池的梯次利用，但是一般在筛选出满足使用场景的电池时会尽可能选取容量较高的以及电池状态较好的退役电池，在筛选出不满足使用需求的电池执行转卖或报废时，这些不满足使用需求但没有完全报废的退役电池却不被使用，造成了退役电池资源的浪费，同时，在退役电池组执行供电时，一般退役电池组内部的所有电池都会持续供电，这种持续供电没能够最大化地利用退役电池组内退役电池的能量，因此，上述方法筛选退役电池的筛选过程有待优化，对退役电池的利用率有待提高。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于bms实现退役电池的梯次利用分析方法、系统及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决未考虑优化退役电池的筛选过程而造成对退役电池利用效率较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种基于bms实现退役电池的梯次利用分析方法，包括：

3、获取初始退役电池集，其中，初始退役电池集包含多个初始退役电池，从所述初始退役电池集中依次提取初始退役电池，并对所提取的初始退役电池均执行如下操作：

4、获取初始退役电池的可用电池电压及可用电池容量，基于所述可用电池电压及可用电池容量筛选初始退役电池，得到目标退役电池集；

5、利用预构建的电池组构建方法及目标退役电池集获取第一串并联电池组，其中，第一串并联电池组为由n串m并的目标退役电池构建的电池组且第一串并联电池组能够满足供电需求；

6、利用预构建的电池评估方法获取第一串并联电池组的第一电池组评估分数，根据所述第一电池组评估分数确认利用第一串并联电池组执行供电后，获取第一串并联电池组在预设的目标监测时段下的目标总容量，根据目标总容量获取预设的单位监测时段下的单位目标容量，基于所述单位目标容量获取单位供电容量矩阵，根据单位供电容量矩阵计算第一串并联电池组中每一个目标退役电池的单位电池连接状态矩阵，计算公式为：

7、

8、其中，均为n行m列的矩阵且分别表示第k个单位监测时段下第一串并联电池组的单位供电容量矩阵、单位放电容量矩阵、单位自恢复容量矩阵，表示哈达玛积乘积运算符，为n行m列的布尔矩阵且表示第k个单位监测时段下第一串并联电池组的单位电池连接状态矩阵，为n行m列的矩阵且表示由单位电池连接状态矩阵中元素取反后构成的反单位电池连接状态矩阵；

9、根据单位电池连接状态矩阵获取目标检测时段的动态电池连接方案，基于所述电池评估方法及动态电池连接方案获取第一串并联电池组的用后电池组评估分数，根据预设的合格评估值阈值及用后电池组评估分数确认第一串并联电池组无法执行供电后，根据第一串并联电池组及目标退役电池集获取第q串并联电池组，其中，第q串并联电池组能够满足供电需求；

10、获取第q串并联电池组的第q电池组评估分数并根据第q电池组评估分数确认利用第q串并联电池组执行供电，实现对退役电池的梯次利用。

11、可选地，所述获取初始退役电池的可用电池电压及可用电池容量，基于所述可用电池电压及可用电池容量筛选初始退役电池，得到目标退役电池集，包括：

12、比较可用电池电压与预设的电压阈值；

13、若可用电池电压小于电压阈值，则提示初始退役电池报废；

14、若可用电池电压大于等于电压阈值，则提示初始退役电池满足梯次利用需求，得到第一保留电池；

15、基于第一保留电池的可用电池容量获取第一保留电池的剩余容量百分比，比较剩余容量百分比与预设的容量百分比阈值；

16、若剩余容量百分比小于容量百分比阈值，则提示第一保留电池报废；

17、若剩余容量百分比大于等于容量百分比阈值，则提示第一保留电池满足梯次利用需求，得到第二保留电池；

18、获取第二保留电池的电池容量保持率，基于所述电池容量保持率获取目标退役电池集。

19、可选地，所述获取第二保留电池的电池容量保持率，基于所述电池容量保持率获取目标退役电池集，包括：

20、获取第二保留电池的剩余电池容量及初始电池容量，根据剩余电池容量及初始电池容量计算第二保留电池的电池容量保持率，计算公式为：

21、

22、其中，表示第二保留电池的电池容量保持率，表示第二保留电池的初始电池容量，表示第二保留电池的剩余电池容量；

23、比较第二保留电池的电池容量保持率与预设的容量保持率阈值；

24、若电池容量保持率小于容量保持率阈值，则提示第二保留电池报废；

25、若电池容量保持率大于等于容量保持率阈值，则提示第二保留电池满足梯次利用需求，得到目标退役电池；

26、汇总所述目标退役电池，得到目标退役电池集。

27、可选地，所述利用预构建的电池评估方法获取第一串并联电池组的第一电池组评估分数，包括：

28、获取第一串并联电池组的个指标，基于所述个指标构建第一指标评定矩阵，所述第一指标评定矩阵为：

29、

30、其中，表示第一串并联电池组的第一指标评定矩阵，表示第一指标评定矩阵为行列的矩阵且表示利用3标度法比较第个指标与第个指标的重要程度的标度值，表示第一串并联电池组的个指标；

31、根据第一指标评定矩阵获取第一串并联电池组的个指标的指标权重向量，所述指标权重向量为：

32、

33、其中，表示个指标的指标权重向量，表示第个指标的指标权重；

34、获取第一串并联电池组中目标退役电池的电池全指标权重向量，利用所述电池全指标权重向量构建电池组指标权重矩阵，所述电池组指标权重矩阵为：

35、

36、其中，表示由第一串并联电池组的电池组指标权重矩阵，表示n串m并的第一串并联电池组中目标退役电池的个数，表示电池组指标权重矩阵是行列的矩阵且表示第个目标退役电池的第个指标的标度值，第行元素构成的向量表示第个目标退役电池的电池全指标权重向量；

37、利用电池组指标权重矩阵计算第一串并联电池组的第一权重系数矩阵，计算公式为：

38、

39、其中，表示第一串并联电池组的第一权重系数矩阵，表示由第一串并联电池组的电池组指标权重矩阵，表示的转置矩阵，表示第个目标退役电池的第一权重系数；

40、利用预构建的电池分析方法获取第一串并联电池组中目标退役电池的第二权重系数，根据第一权重系数矩阵及第二权重系数获取第一电池组评估分数。

41、可选地，所述利用预构建的电池分析方法获取第一串并联电池组中目标退役电池的第二权重系数，根据第一权重系数矩阵及第二权重系数获取第一电池组评估分数，包括：

42、基于所述第一串并联电池组的个指标构建第二指标评定矩阵，所述第二指标评定矩阵为：

43、

44、其中，e表示第一串并联电池组的第二指标评定矩阵，表示第二指标评定矩阵为行列的矩阵且表示第个目标退役电池的第个指标的评定值；

45、根据第二指标评定矩阵获取第个目标退役电池在第个指标下的电池可靠性权重，根据电池可靠性权重计算第个指标的指标重要性数值，计算公式为：

46、

47、其中，表示第一串并联电池组的第个指标的指标重要性数值，表示第个目标退役电池在第个指标下的电池可靠性权重；

48、基于第个指标的指标重要性数值获取第个指标的指标重要性权重，根据第个指标的指标重要性权重计算第个目标退役电池的第二权重系数，计算公式为：

49、

50、其中，表示第个目标退役电池的第二权重系数，表示第个指标的指标重要性权重，表示第个目标退役电池在第个指标下的电池可靠性权重；

51、基于预构建的组合评价公式、第一权重系数矩阵及第二权重系数获取第一串并联电池组的第一电池组评估分数。

52、可选地，所述基于预构建的组合评价公式、第一权重系数矩阵及第二权重系数获取第一串并联电池组的第一电池组评估分数，包括：

53、获取第个目标退役电池的第一权重系数及第二权重系数，利用预构建的组合评价公式、第一权重系数及第二权重系数计算第个目标退役电池的目标电池评估分数，组合评价公式为：

54、

55、其中，表示第一串并联电池组的第个目标退役电池的目标电池评估分数，及分别为预设的第一权重系数的第一权重占比系数及第二权重系数的第二权重占比系数，且，及分别表示第个目标退役电池的第一权重系数及第二权重系数；

56、汇总第一串并联电池组的所有目标退役电池的目标电池评估分数，得到目标电池评分集，根据所述目标电池评分集获取第一电池组评估分数。

57、可选地，所述根据所述第一电池组评估分数确认利用第一串并联电池组执行供电后，包括：

58、比较第一电池组评估分数与所述合格评估值阈值的大小；

59、若第一电池组评估分数小于合格评估值阈值，则提示第一串并联电池组为不可用串并联电池组，获取第二串并联电池组及第二串并联电池组的第二电池组评估分数，根据所述第二电池组评估分数确认利用第二串并联电池组执行供电；

60、若第一电池组评估分数大于等于合格评估值阈值，则确认利用第一串并联电池组执行供电。

61、可选地，所述根据预设的合格评估值阈值及用后电池组评估分数确认第一串并联电池组无法执行供电后，包括：

62、比较用后电池组评估分数和所述合格评估值阈值的大小；

63、若用后电池组评估分数大于等于合格评估值阈值，则确认基于第一串并联电池组执行供电；

64、若用后电池组评估分数小于合格评估值阈值，则提示第一串并联电池组无法满足供电需求。

65、可选地，所述根据第一串并联电池组及目标退役电池集获取第q串并联电池组，包括：

66、获取第一串并联电池组中目标退役电池的用后电池评估分数及目标电池评估分数，根据目标退役电池的用后电池评估分数及目标电池评估分数判断是否对目标退役电池执行二次梯次利用；

67、若用后电池评估分数小于目标电池评估分数，则提示目标退役电池报废；

68、若用后电池评估分数大于等于目标电池评估分数，则提示目标退役电池满足二次梯次利用需求，得到二次梯次利用电池；

69、利用电池组构建方法、二次梯次利用电池及目标退役电池集获取第q串并联电池组。

70、为了解决上述问题，本发明还提供一种基于bms实现退役电池的梯次利用分析系统，所述系统包括：

71、目标退役电池集获取模块，用于获取初始退役电池集，其中，初始退役电池集包含多个初始退役电池，从所述初始退役电池集中依次提取初始退役电池，并对所提取的初始退役电池均执行如下操作：

72、获取初始退役电池的可用电池电压及可用电池容量，基于所述可用电池电压及可用电池容量筛选初始退役电池，得到目标退役电池集；

73、串并联电池组获取模块，用于利用预构建的电池组构建方法及目标退役电池集获取第一串并联电池组，其中，第一串并联电池组为由n串m并的目标退役电池构建的电池组且第一串并联电池组能够满足供电需求；

74、电池组评估及优化模块，用于利用预构建的电池评估方法获取第一串并联电池组的第一电池组评估分数，根据所述第一电池组评估分数确认利用第一串并联电池组执行供电后，获取第一串并联电池组在预设的目标监测时段下的目标总容量，根据目标总容量获取预设的单位监测时段下的单位目标容量，基于所述单位目标容量获取单位供电容量矩阵，根据单位供电容量矩阵计算第一串并联电池组中每一个目标退役电池的单位电池连接状态矩阵，计算公式为：

75、

76、其中，均为n行m列的矩阵且分别表示第k个单位监测时段下第一串并联电池组的单位供电容量矩阵、单位放电容量矩阵、单位自恢复容量矩阵，表示哈达玛积乘积运算符，为n行m列的布尔矩阵且表示第k个单位监测时段下第一串并联电池组的单位电池连接状态矩阵，为n行m列的矩阵且表示由单位电池连接状态矩阵中元素取反后构成的反单位电池连接状态矩阵；

77、电池组梯次利用模块，用于根据单位电池连接状态矩阵获取目标检测时段的动态电池连接方案，基于所述电池评估方法及动态电池连接方案获取第一串并联电池组的用后电池组评估分数，根据预设的合格评估值阈值及用后电池组评估分数确认第一串并联电池组无法执行供电后，根据第一串并联电池组及目标退役电池集获取第q串并联电池组，其中，第q串并联电池组能够满足供电需求；

78、获取第q串并联电池组的第q电池组评估分数并根据第q电池组评估分数确认利用第q串并联电池组执行供电，实现对退役电池的梯次利用。

79、为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：

80、存储器，存储至少一个指令；及

81、处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的基于bms实现退役电池的梯次利用分析方法。

82、为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于bms实现退役电池的梯次利用分析方法。

83、为解决背景技术所述问题，本发明实施例获取初始退役电池集，其中，初始退役电池集包含多个初始退役电池，从所述初始退役电池集中依次提取初始退役电池，并对所提取的初始退役电池均执行如下操作：获取初始退役电池的可用电池电压及可用电池容量，基于所述可用电池电压及可用电池容量筛选初始退役电池，得到目标退役电池集，可见本发明实施例在筛选初始退役电池时只报废了在任何场景都无法使用的报废电池，保留了性能相对较差但仍能够满足梯次利用需求的电池，避免了资源的浪费。利用预构建的电池组构建方法及目标退役电池集获取第一串并联电池组可见本发明实施例能够将性能有所差异的目标退役电池通过电池构建方法满足供电需求，这样有些性能较差的电池也能够发挥作用，有效地利用了电池资源，利用预构建的电池评估方法获取第一串并联电池组的第一电池组评估分数，根据所述第一电池组评估分数确认利用第一串并联电池组执行供电后，可见本发明实施例在对第一串并联电池组进行评估时同时考虑了人为的主观意愿及客观的影响因素，使得评估结果更优，同时还能够监测每一个目标退役电池的分数，使得第一串并联电池组执行供电的安全性更高，获取第一串并联电池组在预设的目标监测时段下的目标总容量，根据目标总容量获取预设的单位监测时段下的单位目标容量，基于所述单位目标容量获取单位供电容量矩阵，根据单位供电容量矩阵计算第一串并联电池组中每一个目标退役电池的单位电池连接状态矩阵，根据单位电池连接状态矩阵获取目标检测时段的动态电池连接方案，可见本发明实施例优化了第一串并联电池组的放电方案，使得每一个目标退役电池根据单位目标容量有选择性地放电，延长了第一串并联电池组的放电时长和使用寿命。基于所述电池评估方法及动态电池连接方案获取第一串并联电池组的用后电池组评估分数，根据预设的合格评估值阈值及用后电池组评估分数确认第一串并联电池组无法执行供电后，根据第一串并联电池组及目标退役电池集获取第q串并联电池组，可见本发明实施例在第一串并联电池组使用一段时间后会对第一串并联电池组进行评估检测，保证了执行供电的安全性，同时，当第一串并联电池组不满足供电需求时，会将第一串并联电池组中仍可梯次利用的目标退役电池退役下来并二次梯次利用，有效地利用了目标退役电池的电池资源，符合梯次利用的核心思想，获取第q串并联电池组的第q电池组评估分数并根据第q电池组评估分数确认利用第q串并联电池组执行供电，实现对退役电池的梯次利用，可见本发明实施例每次使用串并联电池组执行供电前都会进行评估检测，这为执行供电的安全提供了保障。因此本发明提出的基于bms实现退役电池的梯次利用分析方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，可以解决未考虑优化退役电池的筛选过程而造成对退役电池利用效率较低的问题。