廢舊電動汽車電池的利用研究

王子鈺

摘 要：鑒于目前國家大力支持電動汽車的情況，同時，廢棄電動汽車用電池數(shù)量也大幅增加。考慮到廢舊電動汽車電池和光伏發(fā)電的組合，作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中儲能的作用，為了更好地利用剩余廢舊汽車電池的能量，建立了一個基于廢舊電池的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)回收在本文中討論。所述系統(tǒng)A光伏電池和發(fā)電模塊，所述發(fā)電模塊包括光伏電池，舊電池和太陽能控制器，所述太陽能電池和所述一次性電池單元分別與所述太陽能控制器和所述太陽能控制器的外部連接發(fā)電模塊。有開關塊，發(fā)電模塊數(shù)量大于1個，發(fā)電模塊通過直流母線串聯(lián)，直流母線通過逆變器與交流負載連接。將太陽能電池和廢舊電池組與太陽能控制器組合成一個發(fā)電機組，然后將發(fā)電機組級聯(lián)起來實現(xiàn)升壓和降壓，為負載供電；然后設計開關模塊，方便有效地控制發(fā)電，阻斷充放電功能；可用于小功率燈泡等小家電，有效促進廢舊電池的回收利用，節(jié)約能源還可防止環(huán)境污染。

關鍵詞：太陽能電池； 廢舊電池；PV

1 介紹

在國家政策的指導和推動下，新能源汽車的產量和所有權逐年增加，但隨著新能源汽車的爆發(fā)式增長，廢舊電動汽車電池即將迎來一個小峰。對于這些電動車輛不能連續(xù)使用的電池，如果我們不正確地使用它們并處理它們，我們可以使用一些物理化學方法將它們分解成少量金屬用于回收。這是浪費資源，因為它們的盈余電力并不意味著根本沒有價值的使用。例如，鋰電池的使用壽命約為20年，但在汽車使用時，通常為3 - 5年，電池容量衰減至初始容量的80%以下，這將大大降低電動汽車的續(xù)航時間電池[1]將被替換，放棄。電池產生了。如果這些電池未得到及時回收處理，將對地球造成二次污染，環(huán)境問題將更加嚴重。

2 具體技術

本文的主要目的敘述在于克服現(xiàn)有技術的至少一個缺點，并提供一種基于廢舊電池回收利用的獨立太陽能發(fā)電系統(tǒng)，能夠有效解決動力車輛中廢舊電池回收問題。為實現(xiàn)上述技術方案，本文采用如下技術方案：根據(jù)上述目的，提供一種基于廢舊電池回收的獨立太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能電池和發(fā)電模塊，所述發(fā)電模塊包括太陽能電池，舊電池和太陽能控制器。太陽能電池和舊電池單元分別連接到太陽能控制器，開關模塊連接到電源[2]發(fā)電模塊的外部，發(fā)電模塊的數(shù)量大于1，并且發(fā)電模塊通過直流相互連接?？偩€串聯(lián)連接，直流總線通過逆變器與交流負載電連接。開關模塊包括開關1，發(fā)電模塊的陽極公共端連接開關4，陰極端的公共電極設置有開關5和開關1，另一端開關4的另一端連接[3]與A開關2，開關2的另一端連接到開關1的另一端，開關5的另一端接地，開關3設置在開關4和舊電池單元的陽極。直流總線通過直流電壓調節(jié)器與直流負載相連，舊電池的工作電壓與太陽能電池的工作電壓相匹配。太陽能控制器采用閉環(huán)太陽能控制器方法，自優(yōu)化方法為擾動觀測。

3 對于結構的說明

為了更清楚地說明本文所述技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述所需要的附圖作簡單地介紹。圖1是本文描述的基于廢電池回收利用的獨立太陽能發(fā)電系統(tǒng)的總體結構的框圖；圖2為交換機模塊圖。1-太陽能電池；2-舊電池；3-太陽能控制器；4-開關模塊；5-直流母線；

4具體描述

下面參照附圖和具體實施例進一步詳細描述該系統(tǒng)。參照圖1？圖2，附圖說明圖1是據(jù)本公開的基于廢舊電池再循環(huán)的獨立太陽能發(fā)電系統(tǒng)的整體結構的框圖。圖2是開關模塊的示意圖。這里描述的基于廢舊電池回收的獨立太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池1和包括太陽能電池1，舊電池2和太陽能控制器3，太陽能電池1和舊電池單元2的發(fā)電模塊分別連接到太陽能控制器3，開關模塊4連接到發(fā)電模塊的外部，發(fā)電模塊的數(shù)量大于1，并且發(fā)電模塊通過直流母線5串聯(lián)連接逆變器5電連接到AC負載7。在本文中，開關模塊4包括開關1，發(fā)電模塊的陽極公共端子連接到開關4，其陰極端子的公共電極配備有開關5和開關1，開關2連接到開關4，2的另一端，而開關1的另一端連接到開關5的另一端接地，開關4和舊電池2的陽極具有開關3之間。直流母線5通過直流調節(jié)器連接到直流負載。舊電池單元2的工作電壓與太陽能電池1的工作電壓相匹配。太陽能控制器3是現(xiàn)有技術，其采用閉環(huán)太陽能控制器3方法，自優(yōu)化方法是干擾觀測[6 ] 方法。在本文中，太陽能電池1和舊電池2與太陽能控制器3組合以形成發(fā)電塊，然后多個發(fā)電塊串聯(lián)連接以實現(xiàn)升壓和吸收以向加載。開關模塊4的設計方便和有效地控制發(fā)電模塊的充電和放電功能；有效促進廢舊電池回收利用，間接節(jié)約資源，防止環(huán)境污染。太陽能控制器3的主要功能是檢測主電路的直流電壓和輸出電流，計算太陽能電池陣列的輸出功率并跟蹤最大功率點，使太陽能光伏電池板的輸出達到最大功率點。使用時，可以通過改變開關模塊4的不同開關的狀態(tài)來改變太陽能電池1與舊電池2之間的不同充電和放電模式。具體操作和狀態(tài)如下：1.開關1，開關3和開關4閉合；當開關2和開關5斷開時，太陽能電池1和舊電池單元2同時向外部供電。2.開關2和開關5閉合。當開關1，開關3和開關4斷開時，太陽能電池1和舊電池單元2不通電，并且兩者不相互充電。3.開關2，開關3和開關5閉合；當開關1和開關4斷開時，太陽能電池1和舊電池單元2不通電，但是兩者相互充電。

參考文獻：

[1]Liao Zhiling and Ruan Xinbo， Energy management control strategy for stand-alone photovoltaic power system[J]， Proceedings of the CSEE， 29（21）： 46-52（in Chinese）， 2009.

[2]Gao Ciwei， and Zhang Liang， A survey of influence of electrics vehicle charging on power grid[J].Power System Technology， 35（2）： 127-131（in Chinese）， 2011.

[3]Wood E， Alexander M and Bradley T H， Investigation of battery end-of-life conditions for plug-in hybrid electric vehicles[J]， Journal of Power Sources， 196（11）：5147-5154， 2011.

[4]Peng Rong and Pedram M.An analytical mode for predicting the remaining battery capacity of lithium-ion batteries[J]， IEEE Transactions on Very Large Scale Integration （VLSI） Systems， 14（5）： 441-451， 2006.

[5]Viswanathan V V and Kintner-Meyer M， Second use of transportation batteries：Maximizing the value of batteries for transportation and grid services[J]， IEEE Transactions on Vehicular Technology， 60（7）： 2963-2970， 2011.

[6]Qian Kejun， Yuan Yue and Shi Xiaodan， et al， Environmental benefits analysis of distributed generation[J]， Proceedings of the CSEE， 28（29）： 11-15（in Chinese）， 2008.