鉛酸蓄電池由于性價比高、高低溫性能好、安全性強、可浮充使用等突出優點，自 20世紀90年代初期開始，被廣泛用做變電站調度、保護、控制的備用電源。全國變電站數量 巨大，達數十萬之多，每座變電站都必須配置備用電源，由此可見，變電站的鉛酸蓄電池數 量巨大。變電站使用最多的電池為閥控式鉛酸蓄電池，而對于變電站備用電源而言，當蓄電 池組容量為标稱容量80％才能正常使用，當容量低于80％時，蓄電池組則整體退役，退役閥 控式鉛酸蓄電池組仍有很大的儲能潛力。容量低于80％的蓄電池組整體退役時并未進行電 池再利用，而是通過直接将蓄電池進行拆解後分類、極闆回爐、塑料回爐、生成原材料等幾 方面，造成了大量的資源浪費，同時在碳達峰、碳中和大背景下，這種做法大大增加了碳中 和壓力，不利于生态環境的發展。

目前，确定退役蓄電池容量的方法為核容，該方法是指采用恒流充放電的方法，測 試電池組的容量，首先需要将電池組充滿電，然後再放電到截止電壓，從而獲得容量，所需 時間長，往往一次核容過程需要幾十小時，工作量巨大，開發一種變電站退役閥控式鉛酸蓄 電池剩餘容量快速估算方法至關重要。

問題拆分

包括如下步驟： 1)閥控式鉛酸蓄電池的管理人員使用終端設備 通過網絡連接雲計算服務器，為電池大數據共享 平台提供電池基本信息，電池電壓、剩餘容量、荷 電狀态、交流阻抗信息數據；2)對數據按照預測 分析要求進行整合和轉換；3)将用戶提供的鉛酸 蓄電池信息與已存在的經過數據管理整合轉換 的數據進行匹配，從而估算出用戶提供的退役電 池的剩餘容量；4)電池大數據共享平台根據剩餘 容量預測結果生成并呈現給用戶預測結果報告。 本發明能在十分鐘之内估算出變電站退役閥控 式鉛酸需電池的剩餘質量，為延長變電站退役閥 控式鉛酸蓄電池的使用壽命及節約資源保護環 境奠定基礎。

問題解決

本發明的目的之一在于提供一種簡易可行、檢測時間短、準确性高的變電站退役 閥控式鉛酸蓄電池剩餘容量快速估算方法。目前為變電站退役閥控式鉛酸蓄電池組退役再 利用時有效得出蓄電池剩餘容量是主要難點之一，常用的解決方法為核容測試，但是該方 法耗時長，在測試期間蓄電池組要注意安全風險防範同時占用大量空間，本發明借助大數 據的技術，能快速估算不同變電站不同品牌、型号、批号的退役閥控式鉛酸蓄電池的剩餘容 量，工作難度小，耗時短，解決變電站退役閥控式鉛酸蓄電池組再利用過程中首要的難題。

[0005] 本發明的目的其二在于為變電站退役閥控式鉛酸蓄電池組提供一種再利用方法， 目前，變電站退役鉛酸蓄電池往往是直接用來拆解回收原材料，蓄電池組并未使用完全，本 發明能有效延長退役電池組的使用壽命，節約成本，保護環境，減少碳排放。

[0006] 本發明采用如下技術方案：

[0007] 一種包括閥控式鉛酸蓄電池管理人員提供數據，數據管理，剩餘容量預測，剩餘容量預測結果分析報告生成以及呈現的基于大數據的變電站退役閥控式鉛酸蓄電池剩餘容量快速估算方法，其包括如下步驟：

[0008] 1)閥控式鉛酸蓄電池的管理人員提供數據：管理人員使用終端設備如手機、平闆電腦通過網絡(3G、4G、5G、WIFI)連接雲計算服務器，為電池大數據共享平台所提供的電池基本信息，電池電壓、剩餘容量、荷電狀态、交流阻抗信息等數據。

[0009] 2)數據管理：對管理人員提供的閥控式鉛酸蓄電池基本信息、電壓、剩餘容量、荷 電狀态、交流阻抗數據按照預測分析要求進行整合和轉換。

[0010] 3)剩餘容量預測：電池大數據共享平台根據用戶提供的變電站退役閥控式鉛酸蓄電池基本信息、電壓、交流阻抗信息與共享平台中已存在的經過數據管理整合轉換的數據進行匹配，從而估算出用戶提供的退役電池的剩餘容量。

[0011] 4)剩餘容量預測結果分析報告生成以及呈現：電池大數據共享平台根據剩餘容量預測結果生成并呈現給用戶預測結果報告。

[0012] 再有，步驟1)中電池基本信息包括：電池型号、生産廠家、生産批次、生産時間、交 流阻抗所采取的低頻、高頻數據。

[0013] 步驟2)中電池基本信息、剩餘容量、荷電狀态、交流阻抗數據信息進行轉換、整合、 存取，提取每一個電池的基本信息、電壓、剩餘容量、荷電狀态、低頻交流阻抗數據中實部及 虛部數值、高頻交流阻抗數據中實部及虛部數值，生成剩餘容量與電壓、低高頻阻抗數據中 實部、虛部的标準曲線，随着管理人員上傳的數據越多，标準曲線不斷修正更新，并生成一 一對應的可用來檢索的數據表。

[0014] 步驟3)中剩餘容量預測按照以下步驟進行：

[0015] ①進行生産廠家匹配，電池大數據共享平台出現所有該生産廠家所有電池的信息；

[0016] ②進行電池型号匹配，電池大數據共享平台中所有該廠家生産的同型号的信息出現；

[0017] ③進一步進行低頻阻抗實部及虛部匹配，通過該廠家生産的同型号的剩餘容量與低頻阻抗實部、虛部标準曲線進行計算可自動生成剩餘容量預測值；

[0018] ④進一步進行高頻阻抗實部及虛部匹配，通過該廠家生産的同型号的剩餘容量與高頻阻抗實部、虛部标準曲線進行計算可自動生成剩餘容量預測值；

[0019] 将步驟③和④中的兩個預測值進行比較，計算偏差，若偏差較小，則取平均值即為最終預測值；若偏差值偏大，則結合剩餘電量與電壓标準曲線進一步修正，得到最終預測值。

[0020] 本發明電化學交流阻抗譜測試方法簡單，耗時短，僅需幾分鐘便可獲得單個電池的電化學交流阻抗譜，交流阻抗譜能反應電池狀态的各個阻抗的信息，而電池不同容量時， 各個阻抗信息不同，電池的容量與交流阻抗存在着對應的關系。

[0021] 零碳小屋顧指的是沒有碳消耗的一種建築，沒有外接任何傳統電源，全部電力供應均來自太陽能、風能等清潔能源，而太陽能、風能等清潔能源不夠穩定，并不能持續穩定的為零碳小屋提供電源，因此，能将太陽能、風能等清潔能源發電存儲起來的儲能裝置必不可少，而儲能電池組是儲能裝置重要組成部件之一。

[0022] 為了減少整體的碳産出，延長現有物資的使用壽命周期，因此，将變電站退役閥控式鉛酸蓄電池組整體當成零碳小屋儲能裝置中儲能電池組使用是一個很好的解決方案。

[0023] 本發明的優點和積極效果是：

[0024] 1、本發明提供的一種基于大數據的變電站退役閥控式鉛酸蓄電池剩餘容量快速估算方法簡單實用，僅通過利用現有的設備，依托大數據的方法，能在十分鐘之内估算出變電站退役閥控式鉛酸需電池的剩餘質量，為延長變電站退役閥控式鉛酸蓄電池的使用壽命及節約資源保護環境奠定基礎。

[0025] 2、本發明将變電站退役閥控式鉛酸蓄電池應用于零碳小屋建築項目有效解決儲能系統中儲能電池的問題，成本較低，性價比高，具備很強的使用價值。

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