梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定方法及裝置與流程

2023-06-13 19:10:57

本發明涉及梯次利用電池技術領域，尤其涉及一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定方法及裝置。

背景技術：

當前，隨著石油資源的過度開採以及人們對環境和新能源的不斷關注，電動汽車已經在當前市場中佔有了一定的地位。電動汽車將電池中的電能轉化為汽車的動能，以供電動汽車的各種運動。當電池容量下降到80％以下時，通常認為不再適合在電動汽車上繼續使用。此時，如果直接將電池淘汰，會造成資源的浪費。當前，為了避免這種資源浪費的情況發生，梯次利用電池儲能電站中的動力電池的梯次利用是降低電池總成本的有效方式。未來隨著新能源汽車的蓬勃發展，預計在2030年僅中國的可利用二次電池的總電量可達到50gwh。

當前，梯次利用電池儲能電站可用於電網場合的儲能系統，其使用條件比較溫和、對電池性能要求相對較低，可實現動力電池的梯次利用。在梯次利用電池儲能電站中，一般應用由大量電池模組組成的梯次利用電池儲能系統來進行工作，每個電池模組包括多個單體電池串聯。由於當前的電動汽車的行駛工況、養護情況差別較大，退役後的電池性能參差不齊，電池從電動汽車退役到儲能應用，還面臨很多技術問題。例如電池一致性發散速度快，導致儲能電站可用容量降低，無法滿足出力要求。可見，當前梯次利用電池儲能系統一致性發散，是導致其容量衰退的重要原因，然而表徵一致性狀態的指標有很多，然而在梯次利用電池儲能電站中，電池儲能系統的一致性維護還不成熟，還難以準確確定對電池儲能系統一致性相關的維護指標。

技術實現要素：

本發明的實施例提供一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定方法及裝置，以解決現有技術還難以準確確定對電池儲能系統一致性相關的維護指標的問題。

為達到上述目的，本發明採用如下技術方案：

一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定方法，包括：

在同一生產批次的已退役電池模組中進行抽樣，獲取待測試電池模組；所述同一生產批次的已退役電池模組為具有相同的批次編號，且生產材料和工藝相同的電池模組；所述待測試電池模組包括多個串聯連接的單體電池；

根據預先設置的試驗工況，對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗，並記錄各單體電池在充放電試驗過程中的運行參數；

在每進行一預設次數的充放電試驗後，確定所述待測試電池模組的剩餘容量；

在每次確定所述待測試電池模組的剩餘容量時，根據所述運行參數確定待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓、放電截止電壓、100％soc點開路電壓和0％soc點開路電壓，並確定待測試電池模組的各指標極差參數、各指標均方差參數和各指標離散度參數；所述各指標極差參數包括充電截止電壓極差、放電截止電壓極差、100％soc點開路電壓極差和0％soc點開路電壓極差；所述各指標均方差參數包括充電截止電壓均方差、放電截止電壓均方差、100％soc點開路電壓均方差和0％soc點開路電壓均方差；所述各指標離散度參數包括充電截止電壓離散度、放電截止電壓離散度、100％soc點開路電壓離散度和0％soc點開路電壓離散度；

根據各次確定的待測試電池模組的剩餘容量，和各剩餘容量對應的各指標極差參數、各指標均方差參數以及各指標離散度參數，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數；

根據待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數，確定待測試電池模組的一致性維護指標。

具體的，根據預先設置的試驗工況，對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗，並記錄各單體電池在充放電試驗過程中的運行參數，包括：

以預先設置的充放電倍率對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗，使得待測試電池模組在預先設置的荷電狀態soc工作區間中完成充放電過程；

記錄各單體電池在充放電試驗過程中的電壓數據。

具體的，在每進行一預設次數的充放電試驗後，確定所述待測試電池模組的剩餘容量，包括：

在每進行一預設次數的充放電試驗後，對待測試電池模組進行多次滿充滿放循環試驗；

求取每次滿充滿放循環試驗的放電容量的平均值，以所述放電容量的平均值作為本次待測試電池模組的剩餘容量。

具體的，確定待測試電池模組的各指標極差參數、各指標均方差參數和各指標離散度參數，包括：

根據公式：ω＝maxxi-minxi確定待測試電池模組的各指標極差參數ω；當指標極差參數為充電截止電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的最小值；當指標極差參數為放電截止電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的最小值；當指標極差參數為100％soc點開路電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的最小值；當指標極差參數為0％soc點開路電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的最小值。

進一步的，確定待測試電池模組的各指標極差參數、各指標均方差參數和各指標離散度參數，還包括：

根據公式：確定待測試電池模組的各指標均方差參數σ；n為待測試電池模組中單體電池的數量；當指標均方差參數為充電截止電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的充電截止電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的平均值；當指標均方差參數為放電截止電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的放電截止電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的平均值；當指標均方差參數為100％soc點開路電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的100％soc點開路電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的平均值；當指標均方差參數為0％soc點開路電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的0％soc點開路電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的平均值。

進一步的，確定待測試電池模組的各指標極差參數、各指標均方差參數和各指標離散度參數，還包括：

根據公式：ε＝(ei-e)/e確定待測試電池模組的各指標離散度參數ε；當指標離散度參數為充電截止電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的充電截止電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的平均值；當指標離散度參數為放電截止電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的放電截止電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的平均值；當指標離散度參數為100％soc點開路電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的100％soc點開路電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的平均值；當指標離散度參數為0％soc點開路電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的0％soc點開路電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的平均值。

具體的，根據各次確定的待測試電池模組的剩餘容量，和各剩餘容量對應的各指標極差參數、各指標均方差參數以及各指標離散度參數，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數，包括：

根據公式：確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數；m為確定待測試電池模組的剩餘容量的次數；j表示m次確定待測試電池模組的剩餘容量中的第j次；yj為第j次確定的待測試電池模組的剩餘容量；為m次確定待測試電池模組的剩餘容量的平均值；0≤r≤1；

其中，當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓極差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓極差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓極差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓極差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓均方差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓均方差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓均方差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓均方差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓離散度的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓離散度的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓離散度的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓離散度的平均值。

具體的，根據待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數，確定待測試電池模組的一致性維護指標，包括：

確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標；

或者，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標；

或者，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標。

一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定裝置，包括：

抽樣單元，用於在同一生產批次的已退役電池模組中進行抽樣，獲取待測試電池模組；所述同一生產批次的已退役電池模組為具有相同的批次編號，且生產材料和工藝相同的電池模組；所述待測試電池模組包括多個串聯連接的單體電池；

充放電試驗單元，用於根據預先設置的試驗工況，對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗，並記錄各單體電池在充放電試驗過程中的運行參數；

剩餘容量確定單元，用於在每進行一預設次數的充放電試驗後，確定所述待測試電池模組的剩餘容量；

參數確定單元，用於在每次確定所述待測試電池模組的剩餘容量時，根據所述運行參數確定待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓、放電截止電壓、100％soc點開路電壓和0％soc點開路電壓，並確定待測試電池模組的各指標極差參數、各指標均方差參數和各指標離散度參數；所述各指標極差參數包括充電截止電壓極差、放電截止電壓極差、100％soc點開路電壓極差和0％soc點開路電壓極差；所述各指標均方差參數包括充電截止電壓均方差、放電截止電壓均方差、100％soc點開路電壓均方差和0％soc點開路電壓均方差；所述各指標離散度參數包括充電截止電壓離散度、放電截止電壓離散度、100％soc點開路電壓離散度和0％soc點開路電壓離散度；

相關係數確定單元，用於根據各次確定的待測試電池模組的剩餘容量，和各剩餘容量對應的各指標極差參數、各指標均方差參數以及各指標離散度參數，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數；

一致性維護指標確定單元，用於根據待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數，確定待測試電池模組的一致性維護指標。

具體的，所述充放電試驗單元，包括：

充放電試驗模塊，用於以預先設置的充放電倍率對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗，使得待測試電池模組在預先設置的荷電狀態soc工作區間中完成充放電過程；

電壓數據記錄模塊，用於記錄各單體電池在充放電試驗過程中的電壓數據。

具體的，所述剩餘容量確定單元，包括：

滿充滿放循環試驗模塊，用於在每進行一預設次數的充放電試驗後，對待測試電池模組進行多次滿充滿放循環試驗；

放電容量平均值確定模塊，用於求取每次滿充滿放循環試驗的放電容量的平均值，以所述放電容量的平均值作為本次待測試電池模組的剩餘容量。

此外，所述參數確定單元具體用於：

根據公式：ω＝maxxi-minxi確定待測試電池模組的各指標極差參數ω；當指標極差參數為充電截止電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的最小值；當指標極差參數為放電截止電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的最小值；當指標極差參數為100％soc點開路電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的最小值；當指標極差參數為0％soc點開路電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的最小值。

此外，所述參數確定單元具體還用於：

根據公式：確定待測試電池模組的各指標均方差參數σ；n為待測試電池模組中單體電池的數量；當指標均方差參數為充電截止電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的充電截止電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的平均值；當指標均方差參數為放電截止電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的放電截止電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的平均值；當指標均方差參數為100％soc點開路電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的100％soc點開路電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的平均值；當指標均方差參數為0％soc點開路電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的0％soc點開路電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的平均值。

此外，所述參數確定單元具體還用於：

根據公式：ε＝(ei-e)/e確定待測試電池模組的各指標離散度參數ε；當指標離散度參數為充電截止電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的充電截止電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的平均值；當指標離散度參數為放電截止電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的放電截止電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的平均值；當指標離散度參數為100％soc點開路電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的100％soc點開路電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的平均值；當指標離散度參數為0％soc點開路電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的0％soc點開路電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的平均值。

此外，所述相關係數確定單元，具體用於：

根據公式：確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數；m為確定待測試電池模組的剩餘容量的次數；j表示m次確定待測試電池模組的剩餘容量中的第j次；yj為第j次確定的待測試電池模組的剩餘容量；為m次確定待測試電池模組的剩餘容量的平均值；0≤r≤1；

其中，當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓極差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓極差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓極差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓極差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓均方差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓均方差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓均方差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓均方差的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓離散度的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓離散度的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓離散度的平均值；

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓離散度的平均值。

此外，所述一致性維護指標確定單元，具體用於：

確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標；

或者，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標；

或者，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標。

本發明實施例提供的一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定方法及裝置，首先在同一生產批次的已退役電池模組中進行抽樣，獲取待測試電池模組；之後根據預先設置的試驗工況，對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗；在每進行一預設次數的充放電試驗後，確定所述待測試電池模組的剩餘容量；之後，根據各次確定的待測試電池模組的剩餘容量，和各剩餘容量對應的各指標(待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓、放電截止電壓、100％soc點開路電壓和0％soc點開路電壓)極差參數、各指標均方差參數以及各指標離散度參數，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數；最終確定待測試電池模組的一致性維護指標。本發明可以解決現有技術還難以準確確定對電池儲能系統一致性相關的維護指標的問題，在後續同一批次的已退役電池模組進行維護時，可以直接關注待測試電池模組的一致性維護指標，減少梯次利用電池儲能電站的維護工作量，提高維護效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定方法的流程圖一；

圖2為本發明實施例提供的一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定方法的流程圖二；

圖3為本發明實施例中8個電池單體在初始容量測試充放電過程單體電壓和8個單體電壓均值變化示意圖；

圖4為本發明實施例中8個電池單體在100％soc點和0％soc點的開路電壓及8個開路電壓的平均值示意圖；

圖5為本發明實施例中8個電池單體不同循環次數的充放電截止電壓極差示意圖；

圖6為本發明實施例中2-4號電池單體不同循環次數的充放電電壓及串聯單體平均電壓示意圖；

圖7為本發明實施例中充電截止電壓離散度與電池模組容量的相關性曲線示意圖；

圖8為本發明實施例中放電截止電壓離散度與電池模組容量的相關性曲線示意圖；

圖9為本發明實施例中0％ocv離散度與電池模組容量的相關性曲線示意圖；

圖10為本發明實施例中充電截止電壓極差與電池模組容量的相關性曲線示意圖；

圖11為本發明實施例中放電截止電壓極差與電池模組容量的相關性曲線示意圖；

圖12為本發明實施例提供的一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定裝置的結構示意圖一；

圖13為本發明實施例提供的一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定裝置的結構示意圖二。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1所示，本發明實施例提供一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定方法，包括：

步驟101、在同一生產批次的已退役電池模組中進行抽樣，獲取待測試電池模組。

此處，所述同一生產批次的已退役電池模組為具有相同的批次編號，且生產材料和工藝相同的電池模組；所述待測試電池模組包括多個串聯連接的單體電池。

步驟102、根據預先設置的試驗工況，對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗，並記錄各單體電池在充放電試驗過程中的運行參數。

步驟103、在每進行一預設次數的充放電試驗後，確定所述待測試電池模組的剩餘容量。

步驟104、在每次確定所述待測試電池模組的剩餘容量時，根據所述運行參數確定待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓、放電截止電壓、100％soc點開路電壓和0％soc點開路電壓，並確定待測試電池模組的各指標極差參數、各指標均方差參數和各指標離散度參數。

具體的，所述各指標極差參數包括充電截止電壓極差、放電截止電壓極差、100％soc點開路電壓極差和0％soc點開路電壓極差；所述各指標均方差參數包括充電截止電壓均方差、放電截止電壓均方差、100％soc點開路電壓均方差和0％soc點開路電壓均方差；所述各指標離散度參數包括充電截止電壓離散度、放電截止電壓離散度、100％soc點開路電壓離散度和0％soc點開路電壓離散度。

步驟105、根據各次確定的待測試電池模組的剩餘容量，和各剩餘容量對應的各指標極差參數、各指標均方差參數以及各指標離散度參數，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數。

步驟106、根據待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數，確定待測試電池模組的一致性維護指標。

本發明實施例提供的一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定方法，首先在同一生產批次的已退役電池模組中進行抽樣，獲取待測試電池模組；之後根據預先設置的試驗工況，對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗；在每進行一預設次數的充放電試驗後，確定所述待測試電池模組的剩餘容量；之後，根據各次確定的待測試電池模組的剩餘容量，和各剩餘容量對應的各指標(待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓、放電截止電壓、100％soc點開路電壓和0％soc點開路電壓)極差參數、各指標均方差參數以及各指標離散度參數，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數；最終確定待測試電池模組的一致性維護指標。本發明可以解決現有技術還難以準確確定對電池儲能系統一致性相關的維護指標的問題，在後續同一批次的已退役電池模組進行維護時，可以直接關注待測試電池模組的一致性維護指標，減少梯次利用電池儲能電站的維護工作量，提高維護效率。

為了使本領域的技術人員更好的了解本發明，下面列舉一個更為詳細的實施例，如圖2所示，本發明實施例提供一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定方法包括：

步驟201、在同一生產批次的已退役電池模組中進行抽樣，獲取待測試電池模組。

此處，所述同一生產批次的已退役電池模組為具有相同的批次編號，且生產材料和工藝相同的電池模組，例如某電動汽車公司在2015年生產的一批型號為fp451502455的電池模組。所述待測試電池模組包括多個串聯連接的單體電池。

步驟202、以預先設置的充放電倍率對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗，使得待測試電池模組在預先設置的荷電狀態soc工作區間中完成充放電過程。

例如，所述充放電倍率可以小於0.5c，預先設置的荷電狀態(stateofcharge，簡稱soc)工作區間可以為10％至90％。

所述多次充放電試驗例如可以為100次，但不僅局限於此。

步驟203、記錄各單體電池在充放電試驗過程中的電壓數據。

所述電壓數據可以包括各單體電池的充電截止電壓、放電截止電壓、100％soc點開路電壓和0％soc點開路電壓。

步驟204、在每進行一預設次數的充放電試驗後，對待測試電池模組進行多次滿充滿放循環試驗。

此處多次滿充滿放循環試驗可以為3次，但不僅局限於此。

步驟205、求取每次滿充滿放循環試驗的放電容量的平均值，以所述放電容量的平均值作為本次待測試電池模組的剩餘容量。

步驟206、在每次確定所述待測試電池模組的剩餘容量時，根據各單體電池在充放電試驗過程中的電壓數據，確定待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓、放電截止電壓、100％soc點開路電壓和0％soc點開路電壓。

步驟207、確定待測試電池模組的各指標極差參數、各指標均方差參數和各指標離散度參數。

具體的，所述各指標極差參數包括充電截止電壓極差、放電截止電壓極差、100％soc點開路電壓極差和0％soc點開路電壓極差；所述各指標均方差參數包括充電截止電壓均方差、放電截止電壓均方差、100％soc點開路電壓均方差和0％soc點開路電壓均方差；所述各指標離散度參數包括充電截止電壓離散度、放電截止電壓離散度、100％soc點開路電壓離散度和0％soc點開路電壓離散度。

具體的，此處可以根據公式：ω＝maxxi-minxi確定待測試電池模組的各指標極差參數ω；當指標極差參數為充電截止電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的最小值；當指標極差參數為放電截止電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的最小值；當指標極差參數為100％soc點開路電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的最小值；當指標極差參數為0％soc點開路電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的最小值。

另外，此處可以根據公式：確定待測試電池模組的各指標均方差參數σ；n為待測試電池模組中單體電池的數量；當指標均方差參數為充電截止電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的充電截止電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的平均值；當指標均方差參數為放電截止電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的放電截止電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的平均值；當指標均方差參數為100％soc點開路電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的100％soc點開路電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的平均值；當指標均方差參數為0％soc點開路電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的0％soc點開路電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的平均值。

另外，此處可以根據公式：ε＝(ei-e)/e確定待測試電池模組的各指標離散度參數ε；當指標離散度參數為充電截止電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的充電截止電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的平均值；當指標離散度參數為放電截止電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的放電截止電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的平均值；當指標離散度參數為100％soc點開路電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的100％soc點開路電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的平均值；當指標離散度參數為0％soc點開路電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的0％soc點開路電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的平均值。

步驟208、根據各次確定的待測試電池模組的剩餘容量，和各剩餘容量對應的各指標極差參數、各指標均方差參數以及各指標離散度參數，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數。

此處，可以根據公式：確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數；m為確定待測試電池模組的剩餘容量的次數；j表示m次確定待測試電池模組的剩餘容量中的第j次；yj為第j次確定的待測試電池模組的剩餘容量；為m次確定待測試電池模組的剩餘容量的平均值；0≤r≤1。

其中，當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓極差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓極差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓極差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓極差，x為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓極差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓均方差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓均方差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓均方差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓均方差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓離散度的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓離散度的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓離散度的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓離散度的平均值。

在步驟208之後，可以繼續執行如下步驟209、步驟210或者步驟211。

步驟209、確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標。

步驟210、確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標。

步驟211、確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標。

為了使得本領域的技術人員更好的了解上述步驟201至步驟211，下面結合具體的試驗曲線圖，列舉了一個具體的實例：

為了研究本發明的電池模組的一致性問題，選取2個電動汽車退役電池模組(分別標記為1#和2#)作為試驗樣本，該退運電池模組由4個電池單體串聯而成。試驗中將兩個電池模組串聯，研究8個電池單體(分別標記為1-1、1-2、1-3、1-4、2-1、2-2、2-3、2-4)的一致性特性。

如圖3所示，其顯示了上述8個電池單體在初始容量測試充放電過程單體電壓和8個單體電壓均值變化，可以看出2-4單體電池最先達到充放電截止電壓，且在整個充電過程中都高於平均電壓，在整個放電過程中都低於平均電壓。在2-4單體達到充電截止電壓3.65v時單體平均電壓僅為3.49v，而此時1-1單體電池的電壓為3.449v；2-4單體達到放電截止電壓2.5v時單體平均電壓僅為3v，而此時1-1單體電池的電壓為3.147v，若按電池模組平均電壓來看電池模組還能繼續充放電，而實際上該電池模組已經不能再充入或放出容量，影響電池模組的充放電性能。如圖4所示，其顯示了8個電池單體在100％soc點和0％soc點的開路電壓及8個開路電壓(opencircuitvoltage，簡稱ocv)的平均值(圖4中兩條虛線所示)，從圖中可以看出8個單體電池ocv在均值附近波動較大，說明8個單體電池的一致性較差。圖5為8個電池單體不同循環次數的充放電截止電壓極差，可以看出1#和2#電池模組串聯單體隨著循環次數增加極差越來越大，表明單體電池的離散度越來越大。

如圖6所示，其為不同循環次數下2-4單體電池的整個充放電過程的電壓以及8個串聯單體電池的平均電壓，從2-4單體電池的充放電過程來看隨著循環次數的增加在充放電末端2-4單體電池達到截止電壓的時間越來越短，說明電池模組可以充入/放出的容量越來越少也反映出電池模組的一致性變差，同時也可以看到2-4單體電池截止電壓與成組電池充放電截止時的平均電壓差值越來越大，電池模組的一致性也越來越差。從圖6中可以看出8個串聯單體電池的充放電截止電壓的極差和均方差隨著循環次數的增加越來越大，在100％soc點和0％soc點的開路電壓也越來越大，可以看出8塊單體電池的一致性越來越大，即發散度越來越大。

另外，也可以用電池離散度來描述電池模組中個別單體電池電壓與電池平均電壓的不一致性，如下公式(1)所示。式中z表示電池模組中單體的電壓離散度，zi表示第i個單體電池的端電壓，z表示電池模組的平均電壓。

z＝(zi-z)/z(1)

計算不同循環次數下電池模組中各單體的充電截止端電壓離散度、放電截止電壓離散度、100％ocv離散度和0％ocv離散度百分比。對1#，2#串聯成組電池和一個用於對照的4#電池模組中充電截止電壓、放電截止電壓、100％ocv和0％ocv中隨循環次數變化離散度最大的單體電池的離散度與剩餘容量進行關聯性分析，並且對不同循環次數下的充放電極差與剩餘容量進行關聯性分析。由於對於100％ocv的離散度，在不同循環次數下並不都是同一單體電池離散度比較大，因此分析與剩餘容量關聯性時沒有考慮此因素，圖7至圖11分別是對剩餘5個參數(充電截止電壓離散度、放電截止電壓離散度、0％ocv離散度、充電截止電壓極差、放電截止電壓極差)與電池模組容量進行了相關性分析，可以看出充電截止電壓離散度和充電截止電壓極差與電池模組容量的線性相關性較強，表1給出了這兩個參數與剩餘容量線性相關性分析的相關係數。此處，越接近於1說明擬合度越高即兩個參數間線性關聯度越高，由此可知，就本組電池樣本來說，充電截止電壓極差與剩餘容量的相關度最大，在實際工程中可以通過判斷電池模組中充電截止電壓極差或充電截止電壓離散度來判斷電池模組容量，其中充電截止電壓極差最能體現一致性對剩餘容量的影響程度，因此選擇充電截止電壓極差作為一致性維護指標。

對於其他批次的梯次利用電池，在選取一致性維護指標時，可以依據本發明方法進行試驗和測算，最終確定適用的一致性指標。

表1：

本發明實施例提供的一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定方法，首先在同一生產批次的已退役電池模組中進行抽樣，獲取待測試電池模組；之後根據預先設置的試驗工況，對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗；在每進行一預設次數的充放電試驗後，確定所述待測試電池模組的剩餘容量；之後，根據各次確定的待測試電池模組的剩餘容量，和各剩餘容量對應的各指標(待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓、放電截止電壓、100％soc點開路電壓和0％soc點開路電壓)極差參數、各指標均方差參數以及各指標離散度參數，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數；最終確定待測試電池模組的一致性維護指標。本發明可以解決現有技術還難以準確確定對電池儲能系統一致性相關的維護指標的問題，在後續同一批次的已退役電池模組進行維護時，可以直接關注待測試電池模組的一致性維護指標，減少梯次利用電池儲能電站的維護工作量，提高維護效率。

對應於上述圖1和圖2所示的方法實施例，如圖12所示，本發明實施例提供一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定裝置，包括：

抽樣單元31，用於在同一生產批次的已退役電池模組中進行抽樣，獲取待測試電池模組；所述同一生產批次的已退役電池模組為具有相同的批次編號，且生產材料和工藝相同的電池模組；所述待測試電池模組包括多個串聯連接的單體電池。

充放電試驗單元32，用於根據預先設置的試驗工況，對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗，並記錄各單體電池在充放電試驗過程中的運行參數。

剩餘容量確定單元33，用於在每進行一預設次數的充放電試驗後，確定所述待測試電池模組的剩餘容量。

參數確定單元34，用於在每次確定所述待測試電池模組的剩餘容量時，根據所述運行參數確定待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓、放電截止電壓、100％soc點開路電壓和0％soc點開路電壓，並確定待測試電池模組的各指標極差參數、各指標均方差參數和各指標離散度參數；所述各指標極差參數包括充電截止電壓極差、放電截止電壓極差、100％soc點開路電壓極差和0％soc點開路電壓極差；所述各指標均方差參數包括充電截止電壓均方差、放電截止電壓均方差、100％soc點開路電壓均方差和0％soc點開路電壓均方差；所述各指標離散度參數包括充電截止電壓離散度、放電截止電壓離散度、100％soc點開路電壓離散度和0％soc點開路電壓離散度。

相關係數確定單元35，用於根據各次確定的待測試電池模組的剩餘容量，和各剩餘容量對應的各指標極差參數、各指標均方差參數以及各指標離散度參數，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數。

一致性維護指標確定單元36，用於根據待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數，確定待測試電池模組的一致性維護指標。

具體的，如圖13所示，所述充放電試驗單元32，包括：

充放電試驗模塊321，用於以預先設置的充放電倍率對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗，使得待測試電池模組在預先設置的荷電狀態soc工作區間中完成充放電過程。

電壓數據記錄模塊322，用於記錄各單體電池在充放電試驗過程中的電壓數據。

具體的，如圖13所示，所述剩餘容量確定單元33，包括：

滿充滿放循環試驗模塊331，用於在每進行一預設次數的充放電試驗後，對待測試電池模組進行多次滿充滿放循環試驗。

放電容量平均值確定模塊332，用於求取每次滿充滿放循環試驗的放電容量的平均值，以所述放電容量的平均值作為本次待測試電池模組的剩餘容量。

此外，所述參數確定單元34具體用於：

根據公式：ω＝maxxi-minxi確定待測試電池模組的各指標極差參數ω；當指標極差參數為充電截止電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的最小值；當指標極差參數為放電截止電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的最小值；當指標極差參數為100％soc點開路電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的最小值；當指標極差參數為0％soc點開路電壓極差時，maxxi表示待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的最大值，minxi表示待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的最小值。

此外，所述參數確定單元34具體還用於：

根據公式：確定待測試電池模組的各指標均方差參數σ；n為待測試電池模組中單體電池的數量；當指標均方差參數為充電截止電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的充電截止電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的平均值；當指標均方差參數為放電截止電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的放電截止電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的平均值；當指標均方差參數為100％soc點開路電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的100％soc點開路電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的平均值；當指標均方差參數為0％soc點開路電壓均方差時，xi為待測試電池模組中第i個單體電池的0％soc點開路電壓，μ為待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的平均值。

此外，所述參數確定單元34具體還用於：

根據公式：ε＝(ei-e)/e確定待測試電池模組的各指標離散度參數ε；當指標離散度參數為充電截止電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的充電截止電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓的平均值；當指標離散度參數為放電截止電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的放電截止電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的放電截止電壓的平均值；當指標離散度參數為100％soc點開路電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的100％soc點開路電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的100％soc點開路電壓的平均值；當指標離散度參數為0％soc點開路電壓離散度時，ei為待測試電池模組中第i個單體電池的0％soc點開路電壓，e為待測試電池模組中各單體電池的0％soc點開路電壓的平均值。

此外，所述相關係數確定單元35，具體用於：

根據公式：確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數；m為確定待測試電池模組的剩餘容量的次數；j表示m次確定待測試電池模組的剩餘容量中的第j次；yj為第j次確定的待測試電池模組的剩餘容量；為m次確定待測試電池模組的剩餘容量的平均值；0≤r≤1。

其中，當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓極差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓極差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓極差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓極差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓極差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓極差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓均方差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓均方差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓均方差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓均方差的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓均方差，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓均方差的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與充電截止電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的充電截止電壓離散度的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與放電截止電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的放電截止電壓離散度的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與100％soc點開路電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的100％soc點開路電壓離散度的平均值。

當r用於表示待測試電池模組的剩餘容量與0％soc點開路電壓離散度的相關係數時，xj為第j次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓離散度，為各次確定待測試電池模組的剩餘容量對應的0％soc點開路電壓離散度的平均值。

此外，所述一致性維護指標確定單元36，具體用於：

確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標。

或者，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標。

或者，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數的最大值，並將所述相關係數的最大值對應的指標確定為待測試電池模組的一致性維護指標。

值得說明的是，本發明實施例提供的一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定裝置的具體實現方式可以參見上述圖1和圖2對應的方法實施例，此處不在贅述。

本發明實施例提供的一種梯次利用電池儲能系統一致性維護指標的確定裝置，首先在同一生產批次的已退役電池模組中進行抽樣，獲取待測試電池模組；之後根據預先設置的試驗工況，對所述待測試電池模組進行多次充放電試驗；在每進行一預設次數的充放電試驗後，確定所述待測試電池模組的剩餘容量；之後，根據各次確定的待測試電池模組的剩餘容量，和各剩餘容量對應的各指標(待測試電池模組中各單體電池的充電截止電壓、放電截止電壓、100％soc點開路電壓和0％soc點開路電壓)極差參數、各指標均方差參數以及各指標離散度參數，確定待測試電池模組的剩餘容量與各指標極差的相關係數、待測試電池模組的剩餘容量與各指標均方差的相關係數或者待測試電池模組的剩餘容量與各指標離散度的相關係數；最終確定待測試電池模組的一致性維護指標。本發明可以解決現有技術還難以準確確定對電池儲能系統一致性相關的維護指標的問題，在後續同一批次的已退役電池模組進行維護時，可以直接關注待測試電池模組的一致性維護指標，減少梯次利用電池儲能電站的維護工作量，提高維護效率。

本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此，本發明可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本發明可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器、cd-rom、光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。

本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

本發明中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。