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电动汽车用锂离子电池退役后仍然具有一定的使用价值,在锂电池外观保存完好、没有破损、各功能元件有效的前提下将退役锂电池梯次利用到可再生能源发电储能、低速电动车、家庭用储能以及应急电源等场景,不仅可以降低锂电池使用成本,而且有利于环境保护和节能减排。本文以电动汽车上退役下来的三元锂离子电池为研究对象,在不计环境温度变化、充放电倍率和自放电等因素的测试条件下初步筛选出符合梯次利用标准的电池单体;并建立电池模型,结合储能电池梯次利用具体运行工况,对电池健康状态SOH以及荷电状态SOC进行了估算。具体进行了如下研究工作:首先,对储能电池的内阻、容量、电压、放电平台时间、倍率性能等性能指标进行总结分析,设计实现从电动汽车上退役的三元锂电池筛选方案,通过离线检测电池外观、内阻和容量的形式筛选出可梯次利用于电网侧储能系统的退役电池,并进行梯次利用电池的失效及安全性分析。其次,分析三元电池工作原理,列举电池建模方法及特点,阐述SOH定义及其在电池梯次利用研究中的实际意义。为了在线识别梯次利用电池老化状态,搭建Rint等效电池模型,利用卡尔曼滤波算法对电池开路电压和内阻进行参数在线辨识,通过OCV-SOC曲线实现电池可用容量及SOH在线监测。再次,对比各类电池模型的优缺点,选取精度较高、应用广泛的二阶Thevenin等效电路模型,并对等效电路模型中的电池特性参数进行辨识,将不同老化程度下模型参数辨识结果进行对比,为梯次利用电池的SOC准确估算打下基础。最后,在阐述SOC估算对储能电池管理的实际意义的前提下,对比了目前较为常用的几种SOC估算方法的特点,在前文建立的电池等效电路模型基础上,选择滑模观测器方法对电池SOC进行估算,在分析并验证系统的能观性后完成了对滑模状态观测器的设计,给出一种具有SOH在线更新的状态协同SOC估计方法。最后利用Matlab/Simulink软件进行仿真和实验验证,对比一定老化程度下没有SOH更新的电池SOC估计误差,验证状态协同估计算法的优越性。该论文有图55幅,表6个,参考文献86篇。