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随着能源短缺和环境污染问题的目益突出，电动汽车以其节能、环保的优点，受到广泛关注。但是当车用动力电池容量降至其额定容量的80％时，就不再满足车用要求，随着新能源汽车的发展，未来将有大批量动力电池从车上退役下来，因此，退役车用锂离子动力电池的“出路”问题也日渐凸显。目前来看，退役的动力电池应用于储能领域是一条不错的“出路”，因为储能系统对电池的性能要求较电动汽车低，电动汽车退役的电池具备在储能系统中继续使用的条件。 储能系统在微电网中起着至关重要的作用，对电网的削峰填谷、平抑功率波动等方面发挥着重要作用，能够有效降低可再生分布式能源并网给传统电网造成的负面影响。但目前微电网储能系统的价格过高，没有经济效益，大部分微电网系统都停留在示范项目阶段，还不能进行大规模的应用。 本课题主要研究如何把退役梯次动力电池应用到微电网储能系统上，这将会降低储能电池的费用，促进微电网系统和可再生能源的发展，同时解决退役动力电池的环境污染和资源浪费问题。本课题主要的工作内容如下。 ①储能系统整体方案的设计。本课题设计的微电网储能系统应用与办公楼宇，采用晚上低谷电价进行充电，白天峰值电价时给用电负荷进行放电，并在电网电压不稳定或停电时给楼宇提供稳定的电能。首先对楼宇的用电设备进行了统计和分析，包括用电设备清单、额定功率、峰值功率以及功率的分布等，并对白天及晚上楼宇内的用电负荷进行了监控和统计，充分了解楼宇内的用电情况。其次是根据楼宇用电以及储能电池容量等情况制定了微电网储能系统的方案，系统方案包括了整体电气连接方案、储能系统方案设计、能量转换系统方案设计以及通信方案的设计。最后在微电网系统硬件方案的基础上，根据楼宇实际的用电情况制定了微电网储能系统的运行方案。 ②退役锂离子电池的筛选和重组。新能源汽车退役的锂电池来自不同的厂商、不同的车型、不同的电池类型以及不同的性能，其状态参差不齐，各不相同，需要对其进行处理后才能用于储能系统。本课题处理的5套退役锂电池系统均来自不同的车型。首先对5套电池进行预处理，把电池包拆解成电池模组并对其编号，测量所有电池模组的静态电压并编号记录;其次是对电池模组进行性能的测试并记录，包括容量测试、功率和内阻测试;再次是根据模组的测试结果剔除掉不合格的模组，并把剩下的模组进行重新匹配和成组。 ③储能系统结构的设计。新能源汽车退役的电池模组，形状各不相同。本课题对所有模组的外形进行了分析，并按照标准工控机的尺寸进行了壳体的设计，并在壳体内部进行了防振动设计考虑，保证了电池模组的有效固定。本课题完成了所有电池模组外壳的设计、生产加工和安装调试。 ④电池控制器的软硬件开发及测试。动力电池由于其高能量密度及较高的活性，在过充或过放时有可能会造成电池泄气、起火甚至爆炸，需要控制器来实时监测和评估其状态，保护电池的安全。本课题针对退役动力电池开发了控制器的软硬件，包括电流检测功能、温度检测功能、电压检测功能、均衡控制功能、继电器控制功能以及CAN通信功能等，并通过充放电设备、稳压电源以及六位半检测仪等调试工具完成了控制器软硬件的测试标定。 ⑤电网储能系统测试方案的编写。微电网系统包括储能系统、能量转换系统、以及电网等，为了电网和用电设备的安全，在系统接入电网前，需要对微电网系统进行全面的测试，测试合格后方能进行电网端的接入。根据储能及能换转换系统的特点，设计了具体的离线测试方案，包括电池包测试方案、能量转换系统测试方案以及充放电联合测试方案。 ⑥微电网系统的联合调试。根据制定的测试方案，对微电网系统进行了离线的测试，采用加热器来模拟用电设备对储能系统进行放电，采用柴油发电机来模拟电网对储能系统进行充电。在楼宇的负一楼对微电网系统进行了安装和集成，并进行了测试，保证了微电网系统的有效运行。