CN109991477B - 自放电电阻检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供自放电电阻检测方法和装置，以同时确定多节(N节)电池的自放电电阻，扩大适用范围。在本发明实施例中，基于对称环形电路结构对N节电池进行自放电电阻的检测，在检测时会获取N节电池的电动势和内阻，流经每一电池的分支电流，以及对称环形电路结构中正极环路和负极环路之间的电压U₀，根据分支电流、电压U₀，以及N节电池的电动势和内阻计算各电池的自放电电阻。由于可计算出各电池的自放电电阻，那么无论是一节还是一节以上的电池存在自放电现象，都可以根据自放电电阻确定出存在自放电现象的电池，与现有的自放电检测方式相比，扩大了适用范围。

Description

自放电电阻检测方法和装置

技术领域

本发明涉及电池检测领域，特别涉及自放电电阻检测方法和装置。

背景技术

由于漏电、自放电、内短路等原因，某些电池即使在开路状态下，其储存的电量也会逐渐减少，这种现象可统称为自放电现象。

现有的自放电检测方式是对对称环形电路拓扑结构中各节电池的特征值进行对比，确定出某一电池为内短路电池。其中，电池特征值包括每一电池的实际电流值与理论电流值之间的相关系数，或者每一电池的测量电流比例关系等。

然而上述自放电检测方式只适用于多节电池中只有一节电池存在自放电电现象的情况，若有超过一节电池存在自放电现象，则现有的自放电检测方式将不再适用。另外，上述自放电检测方式不能确定出自放电电阻，自放电电阻仅能通过静置测量电池电量的方式获得，也即，现有的自放电检测方式存在局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供自放电电阻检测方法和装置，以同时确定多节电池的自放电电阻，扩大适用范围。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种自放电电阻检测方法，用于检测N节电池的自放电电阻，所述N为不小于2的自然数；所述检测方法包括：

获取所述N节电池的电动势和内阻；其中，所述N节电池的电动势分别表示为E₁、E₂、……、E_N，所述N节电池的内阻分别表示为r₁、r₂、……、r_N；

使用所述N节电池搭建对称环形电路结构；所述对称环形电路结构包括所述N节电池、正极环路和负极环路，其中，所述N节电池的正极接入所述正极环路，负极接入所述负极环路，所述正极环路与所述负极环路之间除所述N节电池外无连通处；

获取流经每一电池的分支电流，以及所述正极环路和所述负极环路之间的电压U₀；所述N节电池的分支电流分别表示为A₁、A₂、……、A_N；

根据电压U₀，电动势E₁、E₂、……、E_N，内阻r₁、r₂、……、r_N，以及分支电流A₁、A₂、……、A_N，计算所述N节电池的自放电电阻；所述N节电池的自放电电阻分别表示为R₁、R₂、……、R_N。

优选的，还包括：判断是否满足停止条件；所述停止条件包括：自放电电阻并联电阻的相对误差的绝对值小于等于预设误差阈值、迭代次数达到预设最大次数，以及，迭代累计时长达到预设最大时长中的至少一种；若不满足所述停止条件，依据含有自放电电阻的电池等效电路模型，对所述N节电池的电动势和内阻进行重新估算；返回执行计算所述N节电池的自放电电阻的步骤及后续步骤，以迭代计算所述N节电池的自放电电阻；若满足所述停止条件，将当前计算得到的自放电电阻作为最终的自放电电阻。

优选的，所述相对误差的计算方式为：根据内阻r₁、r₂、……、r_N，电动势E₁、E₂、……、E_N，以及电压U₀，计算所述N节电池的自放电电阻的并联等效电阻值R₀；根据所述N节电池的自放电电阻R₁、R₂、……、R_N和所述并联等效电阻值R₀计算所述相对误差。

优选的，所述相对误差表示为ε；根据所述N节电池的自放电电阻R₁、R₂、……、R_N和所述并联等效电阻值R₀计算所述相对误差，包括：根据下述误差公式计算所述相对误差：

优选的，所述对所述N节电池的电动势和内阻进行重新估算包括：将所述正极环路和所述负极环路分别与充放电设备相连，注入脉冲电流；分别采集所述N节电池中每节电池在第一时刻的端电流值I_i′和端电压值U_i′；分别采集所述N节电池中每节电池在第二时刻的端电流值I_i″和端电压值U_i″；其中，i＝1、2、……、N，第一时刻和第二时刻为不同时刻，并且，第一时刻和第二时刻中的至少一个不晚于注入脉冲电流的结束时刻；采用下述公式分别计算得到所述N节电池中每节电池的电动势E_i和内阻r_i：

其中，R_i表示第i节电池的自放电电阻。

一种自放电电阻检测装置，用于检测N节电池的自放电电阻，所述N为不小于2的自然数；所述N节电池、正极环路和负极环路搭建成对称环形电路结构，所述N节电池的正极接入所述正极环路，负极接入所述负极环路，所述正极环路与所述负极环路之间除所述N节电池外无连通处；

所述检测装置包括：

获取单元，用于获取所述N节电池的电动势和内阻；其中，所述N节电池的电动势分别表示为E₁、E₂、……、E_N，所述N节电池的内阻分别表示为r₁、r₂、……、r_N；

获取流经每一电池的分支电流，以及所述正极环路和所述负极环路之间的电压U₀；所述N节电池的分支电流分别表示为A₁、A₂、……、A_N；

计算单元，用于：

根据电压U₀，电动势E₁、E₂、……、E_N，内阻r₁、r₂、……、r_N，以及分支电流A₁、A₂、……、A_N，计算所述N节电池的自放电电阻；所述N节电池的自放电电阻分别表示为R₁、R₂、……、R_N。

优选的，所述计算单元还用于：判断是否满足停止条件；所述停止条件包括：自放电电阻并联电阻的相对误差的绝对值小于等于预设误差阈值、迭代次数达到预设最大次数，以及，迭代累计时长达到预设最大时长中的至少一种；若不满足所述停止条件，依据含有自放电电阻的电池等效电路模型，对所述N节电池的电动势和内阻进行重新估算；返回执行计算所述N节电池的自放电电阻的操作及后续操作以迭代计算所述N节电池的自放电电阻；若满足所述停止条件，将当前计算得到的自放电电阻作为最终的自放电电阻。

优选的，在计算相对误差的方面，所述计算单元具体用于：根据内阻r₁、r₂、……、r_N，电动势E₁、E₂、……、E_N，以及电压U₀，计算所述N节电池的自放电电阻的并联等效电阻值R₀；根据所述N节电池的自放电电阻R₁、R₂、……、R_N和所述并联等效电阻值R₀计算所述相对误差。

优选的，所述相对误差表示为ε；所述计算单元根据下述误差公式计算所述相对误差：

优选的，在所述对所述N节电池的电动势和内阻进行重新估算的方面，所述计算单元具体用于：将所述正极环路和所述负极环路分别与充放电设备相连，注入脉冲电流；分别采集所述N节电池中每节电池在第一时刻的端电流值I_i′和端电压值U_i′；分别采集所述N节电池中每节电池在第二时刻的端电流值I_i″和端电压值U_i″；其中，i＝1、2、……、N，第一时刻和第二时刻为不同时刻，并且，第一时刻和第二时刻中的至少一个不晚于注入脉冲电流的结束时刻；采用下述公式分别计算得到所述N节电池中每节电池的电动势E_i和内阻r_i：

其中，R_i表示第i节电池的自放电电阻。

可见，本发明实施例基于对称环形电路结构对N节电池进行自放电电阻的检测，在检测时会获取N节电池的电动势和内阻，流经每一电池的分支电流，以及对称环形电路结构中正极环路和负极环路之间的电压U₀，根据分支电流、电压U₀，以及N节电池的电动势和内阻计算各电池的自放电电阻。由于可计算出各电池的自放电电阻，那么无论是一节还是一节以上的电池存在自放电现象，都可以根据自放电电阻确定出存在自放电现象的电池，与现有的自放电检测方式相比，扩大了适用范围。

附图说明

图1为本发明实施例提供的对称环形电路结构示意图；

图2为本发明实施例提供的通过双线连接实现对称环形电路拓扑结构的示意图；

图3为本发明实施例提供的电池等效电路模型示意图；

图4为本发明实施例提供的对称环形电路拓扑结构的等效电路模型示意图；

图5为本发明实施例提供的在正极环路中布置电流传感器测电流值示意图；

图6为本发明实施例提供的自放电电阻检测方法的一种示例性流程；

图7为本发明实施例提供的自放电电阻检测方法的另一种示例性流程；

图8为本发明实施例提供的自放电电阻检测装置一种示例性结构。

具体实施方式

本发明提供自放电电阻检测方法和装置，以同时确定多节电池的自放电电阻，扩大适用范围。

本发明各实施例提供的检测方法和检测装置用于检测N节电池(N为不小于2的自然数)，按顺时针顺序可依次编号为电池1、电池2、……、电池N。其中，N的大小可根据场景、需求等灵活确定。

需要说明的是，这里的“电池”可为电池组中的电池单体，也可为“电池组”。

在检测时，上述N节电池会与正极环路与负极环路构成对称环形电路结构。

对称环形电路结构示意图如图1所示：N节电池的正极接入正极环路，这N节电池的正极与正极环路的连接点在图1中以1′至N′表示，N节电池的负极接入负极环路，这N节电池的负极与负极环路的连接点在图1中以1″至N″表示。

在对称环形电路结构中，电池通过环形导体(正极环路和负极环路)并联在一起，各节电池具有相同的地位和优先级。

在对称环形电路拓扑结构中，正极环路与负极环路之间除N节电池外无连通处。此外，正极环路与负极环路之间可连接诸如电压传感器之类的测量设备，不构成通路，因此，若无电池存在自放电现象，则正极环路与负极环路之间并不会产生自放电电流。而若有电池存在自放电现象，那么对称环形电路中的各节电池都会产生相同大小的自放电电流，并通过正极环路和负极环路流过发生自放电的电池。

在实际中，如本发明实施例的检测方法和检测装置用于多个并联的电池组中时，对称环形电路拓扑结构可通过双线连接的方式实现，如图2所示，图2中的“battery”表示电池组中的电池单体。

由于漏电、自放电、内短路等不同原因，电池在开路状态下仍持续放电，电池的自放电电阻在不同原因下可称为漏电电阻、自放电电阻、内短路电阻，也可统称为自放电电阻。

在介绍本发明提供的自放电电阻检测方法之前，先介绍对称环形电路结构下，各物理量之间的关系及计算方式。

一种示例性的电池等效电路模型如图3所示：内阻r两端电压U_r与自放电电阻R两端的电压U_R之和，等于电动势E。

而相应的对称环形电路拓扑结构的等效电路模型可参见图4，各节电池均含有自放电电阻，当电池不自放电时，自放电电阻为无穷大。

各节电池的电动势可依次表示为E₁、E₂、……、E_N，各节电池的内阻依次表示为r₁、r₂、……、r_N，各节电池的自放电电阻依次表示为R₁、R₂、……、R_N。流过各节电池内阻的电流(可称为内阻电流)依次表示为i₁、i₂、……、i_N，由负极环路向正极环路方向为正。流过各节电池自放电电阻的电流(可称为自放电电流)依次表示为I₁、I₂、……、I_N，由正极环路向负极环路方向为正。

根据基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律，可得公式(1)和(2)。

i₁+i₂+…+i_N＝I₁+I₂+…+I_N (2)

设N节电池的自放电电流之和为I₀，N节电池的自放电电阻的并联等效电阻值为R₀，可得如下公式(3)和式(4)。

I₀＝I₁+I₂+…+I_N (3)

进而，根据基尔霍夫电压定律，可得如下公式(5)。

I₀R₀＝I₁R₁＝I₂R₂＝…＝I_NR_N(5)

将式(3)～式(4)代入式(1)和式(2)，可得电动势方程组(公式6)以及漏电电流和方程(公式7)。

i₁+i₂+…+i_N＝I₀ (7)

将E₁、E₂、……、E_N和r₁、r₂、……、r_N以及R₀暂作为已知量，i₁、i₂、……、i_N和I₀为未知量，对公式(6)和式(7)联立求解，有(N+1)个方程和(N+1)个未知数，可求解得到内阻电流表达式组(公式8)和漏电电流和表达式(公式9)。

I₀＝f₀(R₀,E₁,E₂,…,E_N,r₁,r₂,…,r_N) (9)

以N＝3为例，公式(8)具体可为：

公式(9)具体可为：

令对称环形电路拓扑结构正极环路与负极环路之间的电压为U₀，则根据欧姆定律并结合公式(9)，可得U₀表达式如下(公式10)。

以N＝3为例，公式(10)具体可为：

可将E₁、E₂、……、E_N和r₁、r₂、……、r_N以及U₀视为已知量，R₀为未知量，求解公式(10)，可得R₀的表达式(并联等效电阻值表达式)，如公式(11)。

R₀＝g(U₀,E₁,E₂,…,E_N,r₁,r₂,…,r_N)(11)

以N＝3为例，公式(11)具体可为：

再将公式(11)代入公式(8)，或者直接依据基尔霍夫电压定律和欧姆定律，可得内阻电流方程组(公式12)。

以N＝3为例，公式(12)具体可为：

在图4所示的对称环形电路拓扑结构的等效电路模型中，假定各电池所在支路的电流(分支电流)为A₁、A₂、……、A_N，由负极环路向正极环路为正。

则根据基尔霍夫电流定律和欧姆定律可得分支电流表达式如下(公式13)：

将内阻电流方程组(公式12)代入分支电流表达式(公式13)，可得分支电流方程组(公式14)如下：

以N＝3为例，公式(14)具体可为：

假设E₁、E₂、……、E_N和r₁、r₂、……、r_N和A₁、A₂、……、A_N以及U₀为已知量，R₁、R₂、……、R_N为未知量，则式(14)中各方程相互独立，可分别求解。解得R₁、R₂、……、R_N的表达式(自放电电阻计算公式)，如式(15)。

以N＝3为例，公式(15)具体可为：

除了上式外，也可使用包含更多电动势和内阻的公式计算自放电电阻R₁、R₂、……、R_N。

在介绍完各物理量之间的关系及计算方式，下面具体介绍如何进行自放电电阻检测。

图6示出了自放电电阻检测方法的一种示例性流程，包括：

S1：获取N节电池的电动势和内阻。

其中，N节电池的电动势分别表示为E₁、E₂、……、E_N，所述N节电池的内阻分别表示为r₁、r₂、……、r_N。

在一个示例中，E₁、E₂、……、E_N和r₁、r₂、……、r_N可通过混合脉冲能力特性(HybridPulse Power Characteristic)或其他方法获得。

S2：使用N节电池搭建对称环形电路结构。

对称环形电路结构相关介绍可参见本文前述记载，在此不作赘述。

S3：获取流经每一电池的分支电流，以及正极环路和负极环路之间的电压U₀。

其中，U₀可通过电压传感器直接测量得到。

至于分支电流，在一个示例中，可通过在各支路中直接布置电流传感器测量A₁、A₂、……、A_N。

在另一个示例中，也可通过在正极环路或负极环路中布置电流传感器而间接测量得到A₁、A₂、……、A_N。

例如，请参见图5，可在正极环路中布置电流传感器测得电流值α₁、α₂、……、α_N，通过基尔霍夫电流定律，可得分支电流的计算公式如下：

A₁＝α₂-α₁

A₂＝α₃-α₂

…

A_N-1＝α_N-α_N-1

A_N＝α₁-α_N

S4：根据电压U₀，电动势E₁、E₂、……、E_N，内阻r₁、r₂、……、r_N，以及分支电流A₁、A₂、……、A_N，计算各电池的自放电电阻。

其中，N节电池的自放电电阻可表示为R₁、R₂、……、R_N。

可根据前述介绍的自放电电阻计算公式(公式15)计算自放电电阻R₁、R₂、……、R_N。可见，本发明实施例基于对称环形电路结构对N节电池进行自放电电阻的检测，在检测时会获取N节电池的电动势和内阻，流经每一电池的分支电流，以及对称环形电路结构中正极环路和负极环路之间的电压U₀，根据分支电流、电压U₀，以及N节电池的电动势和内阻计算各电池的自放电电阻。由于可计算出各电池的自放电电阻，那么无论是一节还是一节以上的电池存在自放电现象，都可以根据自放电电阻确定出存在自放电现象的电池，与现有的自放电检测方式相比，扩大了适用范围。

在本发明其他实施例中，为了提高计算得到的自放电电阻的精确度，仍请参见图6，在步骤S4之后，还可包括如下步骤：

S5：判断是否满足停止条件，若否，进入S6，若是，进入S7。

在一个示例中，停止条件可包括:自放电电阻并联电阻的相对误差ε的绝对值小于等于预设误差阈值ε₀。其中，自放电电阻并联电阻的相对误差的具体含义为：公式(15)计算出的N节电池的自放电电阻为R₁、R₂、……、R_N的并联阻值与根据公式(11)计算出的并联等效电阻值的差值。

需要说明的是，步骤S4在计算自放电电阻时，所采用的电动势E₁、E₂、……、E_N，内阻r₁、r₂、……、r_N是基于传统的混合脉冲能力特性等方法获取的，其依据的是不包含自放电电阻的电池等效电路模型，由其获得的电动势和内阻不一定能反映电池的真实情况。

因此，在本示例中,可对计算得到的自放电电阻进行评估，评估指标可包括ε。

如果相对误差ε的绝对值大于或大于等于ε₀，则表明由于当前测量或计算得出的电流、电动势、内阻和环路电阻等不准确，导致计算出的自放电电阻不准确。

在停止条件为ε的绝对值小于等于预设误差阈值ε₀时，需要提前计算相对误差。请参见图7，在具体实施的过程中，步骤S5可具体包括：

S51：根据内阻r₁、r₂、……、r_N，电动势E₁、E₂、……、E_N，以及电压U₀，计算N节电池的自放电电阻的并联等效电阻值R₀。

在一个示例中，可根据公式(11)计算自放电电阻并联电阻R₀。

S52：根据N节电池的自放电电阻R₁、R₂、……、R_N和R₀计算上述相对误差ε。

在一个示例中，可根据下述误差公式计算相对误差ε：

其中，R₁、R₂、……、R_N在步骤S4中计算得到。

相对误差也可以用其他方式定义，只要其满足如下要求即可：相对误差在自放电电阻的估计值趋向于真值时单调趋向于0。

S53：判断ε的绝对值是否小于等于预设误差阈值ε₀，若否，进入S6，若是，进入S7。

在另一个示例中，停止条件可包括ε小于等于ε₀、迭代次数达到预设最大次数，以及，迭代累计时长达到预设最大时长中的至少一种。其中，利用迭代的方式确定是否满足停止条件时，原则上说设置的预设最大次数或预设最大时长越大，最终计算出的自放电电阻越准确。在实际应用中，可根据经验、电池的使用环境等因素综合考虑预设最大次数、预设最大时长的取值。

S6：依据含有自放电电阻的电池等效电路模型，对N节电池的电动势和内阻进行重新估算，返回S4。

在依据式(15)得到各电池的自放电电阻后，可以依据含有自放电电阻的电池等效电路模型，对电池的电动势和内阻重新进行估计。

假定N节电池中的任一节电池的电动势表示为E_i，内阻表示为r_i(i不小于1，不大于N)。

以图3所示电池等效电路模型，可通过如下方式对任一电池的电动势和内阻重新进行估计：

步骤A：将正极环路和负极环路与充放电设备相连，向对称环形电路结构施加脉冲电流；

充放电设备可包括充放电机、充放电架、电池测试设备等。

步骤B：采集每节电池在第一时刻的端电流值I_i′和端电压值U_i′；

端电压等于自放电电阻两端的电压。

步骤C：采集每节电池在第二时刻的端电流值I_i″和端电压值U_i″。

其中，第一时刻和第二时刻为不同时刻，并且，第一时刻和第二时刻中的至少一个不晚于注入脉冲电流的结束时刻。

步骤D：根据电池等效电路模型采用下述公式计算得到电动势E_i和内阻r_i：

其中，R_i表示第i节电池的自放电电阻。

需要指出的是，图3中所示电池等效电路模型是基于Rint模型得出的。除此之外，还可基于一阶RC模型、二阶RC模型、双电层模型等模型设计包含自放电电阻的电池等效电路模型，计算得到各节电池的电动势和内阻，并进一步计算得到各电池的自放电电阻。

在本实施例中，在依据含有自放电电阻的电池等效电路模型对各节电池的电动势和内阻进行重新估计后，再返回步骤S4后，可根据步骤S6重新估计的电动势和内阻，采用公式(15)对各节电池的自放电电阻进行重新计算，得到更加准确的自放电电阻。

而在得到新的自放电电阻后，若还不满足停止条件，还可以再一次依据含有自放电电阻的电池等效电路模型对各节电池的电动势和内阻进行再次估算，再返回步骤S4再次估算自放电电阻。如此反复迭代，可以最终获得满足停止条件的自放电电阻，即获得更高精度的电池电动势、内阻、自放电电阻。

S7：将当前计算得到的自放电电阻作为最终的自放电电阻。

在得到最终的自放电电阻后，可根据最终计算得到的自放电电阻识别发生自放电的电池。

例如，对于自放电电阻大于1万欧的电池，认为不存在自放电现象，而对于自放电电阻小于1千欧的电池，即可认为其为发生自放电的电池。

可见，本发明实施例基于对称环形电路结构对N个电池进行自放电电阻的检测，在不满足停止条件时，会基于包含自放电电阻的电池等效电路模型，反复迭代计算电池的电动势、内阻和自放电电阻，从而得到精确的自放电电阻。

综合来说，本发明实施例所提供的自放电电阻检测方案，并不需要对电池进行放置，可实现快速检测，并且，本发明实施例所提供的方案可计算得到各电池精确的自放电电阻，因此，即使待检测的电池大多都存在漏电/自放电/内短路时(如电池梯次利用、废旧电池回收等场景)也可采用本发明实施例提供的技术方案同时完成检测或识别，有利于后续对电池进行分级和梯次利用。

图8示出了自放电电阻检测装置一种示例性结构，其可包括：

获取单元1，用于：

获取N节电池的电动势和内阻；其中，N节电池的电动势分别表示为E₁、E₂、……、E_N，N节电池的内阻分别表示为r₁、r₂、……、r_N；

获取流经每一电池的分支电流，以及正极环路和负极环路之间的电压U₀；N节电池的分支电流分别表示为A₁、A₂、……、A_N；

计算单元2，用于：

根据电压U₀，电动势E₁、E₂、……、E_N，内阻r₁、r₂、……、r_N，以及分支电流A₁、A₂、……、A_N，计算各电池的自放电电阻；其中，N节电池的自放电电阻表示为R₁、R₂、……、R_N。

在本发明其他实施例中，在计算出自放电电阻之后，上述计算单元2还用于：

判断是否满足停止条件；停止条件包括：自放电电阻并联电阻的相对误差的绝对值小于等于预设误差阈值、迭代次数达到预设最大次数，以及，迭代累计时长达到预设最大时长中的至少一种；

若不满足停止条件，依据含有自放电电阻的电池等效电路模型，对N节电池的电动势和内阻进行重新估算；

返回执行计算N节电池的自放电电阻的操作及后续操作以迭代计算N节电池的自放电电阻；

若满足上述停止条件，将当前计算得到的自放电电阻作为最终的自放电电阻。

在本发明其他实施例中，在计算相对误差的方面，上述计算单元2具体用于：

根据内阻r₁、r₂、……、r_N，电动势E₁、E₂、……、E_N，以及电压U₀，计算上述N节电池的自放电电阻的并联等效电阻值R₀；

根据所述N节电池的自放电电阻R₁、R₂、……、R_N和并联等效电阻值R₀计算相对误差。

具体的，相对误差表示为ε，计算单元2根据下述误差公式计算相对误差：

若将上述N节电池中的任一节电池的电动势表示为E_i，内阻表示为r_i；i不小于1，不大于N；

则在对N节电池的电动势和内阻进行重新估算的方面，计算单元2可具体用于：

将正极环路和负极环路分别与充放电设备相连，注入脉冲电流；

分别采集上述N节电池中每节电池在第一时刻的端电流值I_i′和端电压值U_i′；

分别采集上述N节电池中每节电池在第二时刻的端电流值I_i″和端电压值U_i″；其中，第一时刻和第二时刻为不同时刻，并且，第一时刻和第二时刻中的至少一个不晚于注入脉冲电流的结束时刻；

采用下述公式计算得到电动势E_i和内阻r_i：

其中，R_i表示第i节电池的自放电电阻。

相关介绍请参见前述方法实施例的记载，在此不作赘述。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及模型步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或模型的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、WD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种自放电电阻检测方法，其特征在于，用于检测N节电池的自放电电阻，所述N为不小于2的自然数；所述检测方法包括：

获取所述N节电池的电动势和内阻；其中，所述N节电池的电动势分别表示为E₁、E₂、......、E_N，所述N节电池的内阻分别表示为r₁、r₂、......、r_N；

使用所述N节电池搭建对称环形电路结构；所述对称环形电路结构包括所述N节电池、正极环路和负极环路，其中，所述N节电池的正极接入所述正极环路，负极接入所述负极环路，所述正极环路与所述负极环路之间除所述N节电池外无连通处；

获取流经每一电池的分支电流，以及所述正极环路和所述负极环路之间的电压U₀；所述N节电池的分支电流分别表示为A₁、A₂、......、A_N；

根据电压U₀，电动势E₁、E₂、......、E_N，内阻r₁、r₂、......、r_N，以及分支电流A₁、A₂、......、A_N，计算所述N节电池的自放电电阻；所述N节电池的自放电电阻分别表示为R₁、R₂、......、R_N。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

判断是否满足停止条件；所述停止条件包括：自放电电阻并联电阻的相对误差的绝对值小于等于预设误差阈值、迭代次数达到预设最大次数，以及，迭代累计时长达到预设最大时长中的至少一种；

若不满足所述停止条件，依据含有自放电电阻的电池等效电路模型，对所述N节电池的电动势和内阻进行重新估算；

返回执行计算所述N节电池的自放电电阻的步骤及后续步骤，以迭代计算所述N节电池的自放电电阻；

若满足所述停止条件，将当前计算得到的自放电电阻作为最终的自放电电阻；

其中，所述相对误差的计算方式为：

根据内阻r₁、r₂、......、r_N，电动势E₁、E₂、......、E_N，以及电压U₀，计算所述N节电池的自放电电阻的并联等效电阻值R₀；

根据所述N节电池的自放电电阻R₁、R₂、......、R_N和所述并联等效电阻值R₀计算所述相对误差。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述相对误差表示为ε；根据所述N节电池的自放电电阻R₁、R₂、......、R_N和所述并联等效电阻值R₀计算所述相对误差，包括：

根据下述误差公式计算所述相对误差：

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述对所述N节电池的电动势和内阻进行重新估算包括：

将所述正极环路和所述负极环路分别与充放电设备相连，注入脉冲电流；

分别采集所述N节电池中每节电池在第一时刻的端电流值I_i′和端电压值U_i′；

分别采集所述N节电池中每节电池在第二时刻的端电流值I_i″和端电压值U_i″；其中，i＝1、2、......、N，第一时刻和第二时刻为不同时刻，并且，第一时刻和第二时刻中的至少一个不晚于注入脉冲电流的结束时刻；

采用下述公式分别计算得到所述N节电池中每节电池的电动势E_i和内阻r_i：

其中，R_i表示第i节电池的自放电电阻。

5.一种自放电电阻检测装置，其特征在于，用于检测N节电池的自放电电阻，所述N为不小于2的自然数；所述N节电池、正极环路和负极环路搭建成对称环形电路结构，所述N节电池的正极接入所述正极环路，负极接入所述负极环路，所述正极环路与所述负极环路之间除所述N节电池外无连通处；

所述检测装置包括：

获取单元，用于获取所述N节电池的电动势和内阻；其中，所述N节电池的电动势分别表示为E₁、E₂、......、E_N，所述N节电池的内阻分别表示为r₁、r₂、......、r_N；

获取流经每一电池的分支电流，以及所述正极环路和所述负极环路之间的电压U₀；所述N节电池的分支电流分别表示为A₁、A₂、......、A_N；

计算单元，用于：

根据电压U₀，电动势E₁、E₂、......、E_N，内阻r₁、r₂、......、r_N，以及分支电流A₁、A₂、......、A_N，计算所述N节电池的自放电电阻；所述N节电池的自放电电阻分别表示为R₁、R₂、......、R_N。

6.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于，

所述计算单元还用于：

判断是否满足停止条件；所述停止条件包括：自放电电阻并联电阻的相对误差的绝对值小于等于预设误差阈值、迭代次数达到预设最大次数，以及，迭代累计时长达到预设最大时长中的至少一种；

若不满足所述停止条件，依据含有自放电电阻的电池等效电路模型，对所述N节电池的电动势和内阻进行重新估算；

返回执行计算所述N节电池的自放电电阻的操作及后续操作以迭代计算所述N节电池的自放电电阻；

若满足所述停止条件，将当前计算得到的自放电电阻作为最终的自放电电阻；

在计算相对误差的方面，所述计算单元具体用于：

根据内阻r₁、r₂、......、r_N，电动势E₁、E₂、......、E_N，以及电压U₀，计算所述N节电池的自放电电阻的并联等效电阻值R₀；

根据所述N节电池的自放电电阻R₁、R₂、......、R_N和所述并联等效电阻值R₀计算所述相对误差。

7.如权利要求6所述的检测装置，其特征在于，

所述相对误差表示为ε；

所述计算单元根据下述误差公式计算所述相对误差：

8.如权利要求6或7所述的检测装置，其特征在于，

在所述对所述N节电池的电动势和内阻进行重新估算的方面，所述计算单元具体用于：

将所述正极环路和所述负极环路分别与充放电设备相连，注入脉冲电流；

分别采集所述N节电池中每节电池在第一时刻的端电流值I_i′和端电压值U_i′；

分别采集所述N节电池中每节电池在第二时刻的端电流值I_i″和端电压值U_i″；其中，i＝1、2、......、N，第一时刻和第二时刻为不同时刻，并且，第一时刻和第二时刻中的至少一个不晚于注入脉冲电流的结束时刻；

采用下述公式分别计算得到所述N节电池中每节电池的电动势E_i和内阻r_i：

其中，R_i表示第i节电池的自放电电阻。

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