CN112673266B - 析锂检测方法及装置、极化比例的获取方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种析锂检测方法及装置、极化比例的获取方法及装置,属于充电电池技术领域。该方法包括:基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压(205);基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压(206),充电电池的极化比例表示充电电池处于析锂临界点时,充电电池的负极极化电压占充电电池的极化电压的比例;基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压,获取充电电池的负极电压(207);基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂(208)。该方法提高了析锂检测的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及充电电池技术领域,特别涉及一种析锂检测方法及装置、极化比例的获取方法及装置。
背景技术
随着新能源技术的发展,越来越多的用户使用电动汽车出行,而电动汽车的电池安全也受到了越来越多的关注。其中,电动汽车的充电电池析锂是影响电池安全的一个重要因素,因此,对充电电池进行析锂诊断及预防成为了一项重要的技术工作。
相关技术中,可以将充电电池改造为具有正极、负极和参考电极的电池,然后在充电过程中测量负极相对于参考电极的电位,再根据负极相对参考电极的电位判断充电电池是否发生析锂。其中,若负极相对参考电极的电位在充电过程中出现三个大于0V的电势平台后,还出现约为0V的电势平台,则确定充电电池析锂。
但是,参考电极的材料及其在充电电池中的位置等因素,均会影响测量得到的负极相对于参考电极的电位的准确性,导致析锂检测结果的准确性较差。
发明内容
本申请实施例提供了一种析锂检测方法及装置、极化比例的获取方法及装置,可以提高析锂检测的准确性。
一方面,本申请提供一种充电电池的析锂检测方法,该方法包括:基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压;
基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压,充电电池的极化比例表示充电电池处于析锂临界点时,充电电池的负极极化电压占充电电池的极化电压的比例;
基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压,获取充电电池的负极电压;
基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂。
通过基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压,然后基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压,再基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压,获取充电电池的负极电压,然后,基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂。由于获取充电电池的负极电压所需的已知参数为充电电池的荷电状态、端电压和极化比例,且荷电状态、端电压和极化比例均较容易获取,且获取时无需使用参考电极,因此,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法相较于相关技术,能够保证获取的负极电压的准确性,进而保证对充电电池进行析锂检测的准确性。
并且,检测析锂所需的荷电状态、端电压和极化比例等参数均较容易获取,使得该析锂检测方法较容易实施。同时,检测析锂所需的数据均为现有电池管理系统能够采集的数据,其对电流和电压等传感器没有额外的要求,能够方便地部署在电池管理系统中,无需增加硬件成本,具有较好的适用性。
在一种可实现方式中,基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂,包括:当充电电池的负极电压小于参考电压阈值时,判断充电电池发生析锂。
可选的,基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压,包括:基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和第一参考关系,获取充电电池的极化电压,第一参考关系为充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化电压之间的关系;基于充电电池的极化电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压。
为了得到充电电池的负极极化电压,可以预先标定该充电电池的极化比例。可选的,在基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压之前,方法还包括:获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时第一参考电池的极化电压;获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时第一参考电池的负极极化电压;基于第一参考电池的负极极化电压和第一参考电池的极化电压,获取充电电池的极化比例。
需要说明的是,为保证充电电池的极化比例的准确性,可以分别采用多个充电电流标定多个极化比例,并根据该多个极化比例确定该充电电池的极化比例。例如,可以将多个极化比例的平均值作为充电电池的极化比例,或者,可以将多个极化比例的加权和作为充电电池的极化比例,本申请实施例对其不做具体限定。
在一种可实现方式中,获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时第一参考电池的极化电压,包括:获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,第一参考电池的荷电状态和第一参考电池的端电压;基于第一参考电池的荷电状态,查询第一参考电池的开路电压与第一参考电池的荷电状态的对应关系,得到与第一参考电池的荷电状态对应的第一参考电池的开路电压;基于第一参考电池的开路电压、第一参考电池的端电压和第二参考关系,获取第一参考电池的极化电压,第二参考关系为第一参考电池的开路电压、第一参考电池的端电压和第一参考电池的极化电压之间的关系。
在一种可实现方式中,获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时的第一参考电池的负极极化电压,包括:获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,第一参考电池的荷电状态和第一参考电池的负极电压;基于第一参考电池的荷电状态,查询第一参考电池的负极开路电压与第一参考电池的荷电状态的对应关系,得到与第一参考电池的荷电状态对应的第一参考电池的负极开路电压;基于第一参考电池的负极开路电压、第一参考电池的负极电压和第三参考关系,获取第一参考电池的负极极化电压,第三参考关系为第一参考电池的负极电压、第一参考电池的负极开路电压和第一参考电池的负极极化电压之间的关系。
由于充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系反映的是充电电池的自身特性,其不会跟随电流或电压等发生改变,因此,基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压,包括:基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到充电电池的开路电压;基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到充电电池的负极开路电压。
可选的,在基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压之前,方法还包括:基于对第一参考电池进行的充放电测试,获取第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,基于第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,获取充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系;和/或,基于对第二参考电池进行的充放电测试,获取第二参考电池的开路电压与第二参考电池的剩余容量的对应关系,基于第二参考电池的开路电压与第二参考电池的剩余容量的对应关系,获取充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,第二参考电池的正极材料与第一参考电池的负极材料相同,且第二参考电池的负极电压恒定。
另一方面,本申请提供一种充电电池的析锂检测装置,该装置包括:第一获取模块,用于基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压;第二获取模块,用于基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压,充电电池的极化比例表示充电电池处于析锂临界点时,充电电池的负极极化电压占充电电池的极化电压的比例;第三获取模块,用于基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压,获取充电电池的负极电压;判断模块,用于基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂。
可选的,判断模块,具体用于:当充电电池的负极电压小于参考电压阈值时,判断充电电池发生析锂。
可选的,第二获取模块,具体用于:基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和第一参考关系,获取充电电池的极化电压,第一参考关系为充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化电压之间的关系;基于充电电池的极化电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压。
可选的,该装置还包括:第四获取模块,用于获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时第一参考电池的极化电压;第五获取模块,用于获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时第一参考电池的负极极化电压;第六获取模块,用于基于第一参考电池的负极极化电压和第一参考电池的极化电压,获取充电电池的极化比例。
可选的,第四获取模块,具体用于:获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,第一参考电池的荷电状态和第一参考电池的端电压;基于第一参考电池的荷电状态,查询第一参考电池的开路电压与第一参考电池的荷电状态的对应关系,得到与第一参考电池的荷电状态对应的第一参考电池的开路电压;基于第一参考电池的开路电压、第一参考电池的端电压和第二参考关系,获取第一参考电池的极化电压,第二参考关系为第一参考电池的开路电压、第一参考电池的端电压和第一参考电池的极化电压之间的关系。
可选的,第五获取模块,具体用于:获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,第一参考电池的荷电状态和第一参考电池的负极电压;基于第一参考电池的荷电状态,查询第一参考电池的负极开路电压与第一参考电池的荷电状态的对应关系,得到与第一参考电池的荷电状态对应的第一参考电池的负极开路电压;基于第一参考电池的负极开路电压、第一参考电池的负极电压和第三参考关系,获取第一参考电池的负极极化电压,第三参考关系为第一参考电池的负极电压、第一参考电池的负极开路电压和第一参考电池的负极极化电压之间的关系。
可选的,第一获取模块,具体用于:基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到充电电池的开路电压;基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到充电电池的负极开路电压。
可选的,该装置还包括:第七获取模块,用于基于对第一参考电池进行的充放电测试,获取第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,基于第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,获取充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系;和/或,第七获取模块,用于基于对第二参考电池进行的充放电测试,获取第二参考电池的开路电压与第二参考电池的剩余容量的对应关系,基于第二参考电池的开路电压与第二参考电池的剩余容量的对应关系,获取充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,第二参考电池的正极材料与第一参考电池的负极材料相同,且第二参考电池的负极电压恒定。
又一方面,本申请提供一种充电电池析锂的检测方法,该方法包括:基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数,每组充电参数包括:充电电池的充电电流和充电电池的目标电压,目标电压包括:极化电压或端电压;基于至少两组充电参数,获取在目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系;当相关性关系不符合指定相关性关系时,判断充电电池在充电过程中发生析锂。
通过基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数,基于至少两组充电参数,获取在目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系,并在相关性关系不符合指定相关性关系时,确定充电电池在充电过程中发生析锂。其中,每组充电参数包括:充电电池的充电电流和目标电压,目标电压包括:极化电压或端电压。由于在该检测析锂过程中所需的充电参数均较容易获取,且获取时无需使用参考电极,因此,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法相较于相关技术,能够保证获取的负极电压的准确性,进而保证对充电电池进行析锂检测的准确性。
并且,检测析锂所需的荷电状态、端电压和极化比例等参数均较容易获取,使得该析锂检测方法较容易实施。同时,检测析锂所需的数据均为现有电池管理系统能够采集的数据,其对电流和电压等传感器没有额外的要求,能够方便地部署在电池管理系统中,无需增加硬件成本,具有较好的适用性。
其中,该两次充电过程可以均为充电电池的历史充电过程。即至少两组充电参数均为充电电池的历史充电参数。此时,根据该至少两组充电参数可以检测充电电池在历史充电过程中是否已经发生析锂。通过检测充电电池是否已经发生析锂,可以对该充电电池进行老化评估和安全风险预测,以针对性地提出充电电池的使用建议,从而提高充电电池的使用安全性。
或者,该两次充电过程中的一次充电过程为充电电池的当前正在充电的过程。即至少两组充电参数可以包括:在充电电池当前正在充电的过程中,将充电电池充电至目标荷电状态下的至少一组充电参数。此时,根据该至少两组充电参数可以检测充电电池在当前正在充电的过程是否发生析锂。通过检测充电电池在当前正在充电的过程是否发生析锂,可以根据检测结果改善充电策略,以提高充电电池的充电安全性。
当目标电压为极化电压时,基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在相同目标荷电状态下的至少两组充电参数,包括:基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在目标荷电状态下的端电压;基于目标荷电状态、及充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,获取目标荷电状态对应的目标开路电压;分别基于至少两次充电过程中获取的端电压和目标开路电压,获取至少两次充电过程中充电电池在目标荷电状态下的极化电压。
可选的,在基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数之前,方法还包括:基于对第一参考电池进行的充放电测试,获取第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系;基于第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,获取充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系。
可选的,指定相关性关系基于历史充电过程中,充电电池在目标荷电状态下的目标电压与小于参考电流阈值的充电电流得到。
通过该方式确定的指定相关关系是充电电池在实际充电状态下,充电电池不析锂所满足的相关关系,根据该指定相关关系检测是否析锂时,能够进一步保证析锂的准确性。
再一方面,本申请提供一种充电电池析锂的检测装置,该装置包括:第一获取模块,用于基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数,每组充电参数包括:充电电池的充电电流和充电电池的目标电压,目标电压包括:极化电压或端电压;第二获取模块,用于基于至少两组充电参数,获取在目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系;判断模块,用于当相关性关系不符合指定相关性关系时,判断充电电池在充电过程中发生析锂。
可选的,目标电压为极化电压,第一获取模块,具体用于:基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在目标荷电状态下的端电压;基于目标荷电状态、及充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,获取目标荷电状态对应的目标开路电压;分别基于至少两次充电过程中获取的端电压和目标开路电压,获取至少两次充电过程中充电电池在目标荷电状态下的极化电压。
可选的,该装置还包括:第三获取模块,用于基于对第一参考电池进行的充放电测试,获取第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系;第三获取模块,用于基于第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,获取充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系。
可选的,指定相关性关系基于历史充电过程中,充电电池在目标荷电状态下的目标电压与小于参考电流阈值的充电电流得到。
可选的,至少两组充电参数包括:在充电电池当前正在充电的过程中,将充电电池充电至目标荷电状态下的至少一组充电参数。
又一方面,本申请提供一种充电电池的极化比例的获取方法,充电电池的极化比例的获取方法包括:获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的极化电压;获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的负极极化电压;基于充电电池的负极极化电压和充电电池的极化电压,获取充电电池的极化比例。
通过获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的极化电压和负极极化电压,并基于充电电池的负极极化电压和充电电池的极化电压,能够获取充电电池的极化比例,提供了获取充电电池的极化比例的一种较易实现的方式。
在一种可实现方式中,获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的极化电压,包括:获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,充电电池的荷电状态和充电电池的端电压;基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压;基于充电电池的开路电压和充电电池的端电压,获取充电电池的极化电压。
其中,基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压,包括:获取充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系;基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到与充电电池的荷电状态对应的充电电池的开路电压。
在一种可实现方式中,获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时的充电电池的负极极化电压,包括:获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,充电电池的荷电状态和充电电池的负极电压;基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的负极开路电压;基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极电压,获取充电电池的负极极化电压。
其中,基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的负极开路电压,包括:获取充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系;基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到与充电电池的荷电状态对应的充电电池的负极开路电压。
再一方面,本申请提供了一种充电电池的极化比例的获取装置,充电电池的极化比例的获取装置包括:第一获取模块,用于获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的极化电压;第二获取模块,用于获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的负极极化电压;第三获取模块,用于基于充电电池的负极极化电压和充电电池的极化电压,获取充电电池的极化比例。
可选的,第一获取模块,具体用于:获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,充电电池的荷电状态和充电电池的端电压;基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压;基于充电电池的开路电压和充电电池的端电压,获取充电电池的极化电压。
可选的,第一获取模块,具体用于:获取充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系;基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到与充电电池的荷电状态对应的充电电池的开路电压。
可选的,第二获取模块,具体用于:获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,充电电池的荷电状态和充电电池的负极电压;基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的负极开路电压;基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极电压,获取充电电池的负极极化电压。
可选的,第二获取模块,具体用于:获取充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系;基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到与充电电池的荷电状态对应的充电电池的负极开路电压。
又一方面,本申请提供一种计算机设备,计算机设备包括:处理器和存储器,存储器中存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时,计算机设备实现本申请提供的方法。
再一方面,本申请提供一种存储介质,当存储介质中的指令被处理器执行时,计算机设备实现本申请提供的方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种电动汽车的整车系统结构图;
图2是本申请实施例提供的一种充电电池的析锂检测方法的流程图;
图3是本申请实施例提供的一种获取充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系,及充电电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系的方法流程图;
图4是本申请实施例提供的一种获取不同充电电流下,充电电池的析锂程度随荷电状态变化的对应关系的方法流程图;
图5是本申请实施例提供的一种荷电状态为0.3时,第一参考电池的极化电压随充电电流发生变化的曲线示意图;
图6是本申请实施例提供的一种荷电状态为0.5时,第一参考电池的极化电压随充电电流发生变化的曲线示意图;
图7是本申请实施例提供的一种荷电状态为0.6时,第一参考电池的极化电压随充电电流发生变化的曲线示意图;
图8是本申请实施例提供的一种荷电状态为0.65时,第一参考电池的极化电压随充电电流发生变化的曲线示意图;
图9是本申请实施例提供的一种荷电状态为0.7时,第一参考电池的极化电压随充电电流发生变化的曲线示意图;
图10是本申请实施例提供的一种荷电状态为0.75时,第一参考电池的极化电压随充电电流发生变化的曲线示意图;
图11是本申请实施例提供的一种荷电状态为0.8时,第一参考电池的极化电压随充电电流发生变化的曲线示意图;
图12是本申请实施例提供的一种析锂程度随荷电状态变化的对应关系的示意图;
图13是本申请实施例提供的一种充电电池的极化比例的获取方法流程图;
图14是本申请实施例提供的一种获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时的第一参考电池的极化电压的方法流程图;
图15是本申请实施例提供的一种获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时的第一参考电池的负极极化电压的方法流程图;
图16是本申请实施例提供的一种获取充电电池的负极极化电压的方法流程图;
图17是本申请实施例提供的一种充电电池在充电过程中析锂的原理示意图;
图18是本申请实施例提供的另一种充电电池的析锂检测方法的流程图;
图19是本申请实施例提供的一种获取充电电池在目标荷电状态下的极化电压的方法流程图;
图20是本申请实施例提供的一种充电电池的极化比例的获取方法的流程图;
图21是本申请实施例提供的一种获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的极化电压的方法流程图;
图22是本申请实施例提供的一种获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时的充电电池的负极极化电压的方法流程图;
图23是本申请实施例提供的一种充电电池的析锂检测装置的结构示意图;
图24是本申请实施例提供的另一种充电电池的析锂检测装置的结构示意图;
图25是本申请实施例提供的又一种充电电池的析锂检测装置的结构示意图;
图26是本申请实施例提供的再一种充电电池的析锂检测装置的结构示意图;
图27是本申请实施例提供的一种充电电池的极化比例的获取装置的结构示意图;
图28是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
为便于理解,下面先对本申请实施例涉及的名词进行解释。
析锂是锂离子从电池正极脱出后无法等量嵌入负极时,无法嵌入电池负极的锂离子在电池负极附近得到电子,从而形成银白色的锂单质的现象。
端电压是电池正极与负极之间的电压差。
正极电压:正极相对于参考电势的电压差。其中,参考电势通常由参考电极提供。
负极电压:负极相对于参考电势的电压差。
开路电压(Open Circuit Voltage,OCV)是电池在开路状态下的端电压,也即是,电池在不工作(没有电流流过)后达到稳定状态时的端电压。其中,开路电压由电池容量决定。当充电电池以较小电流倍率(如≦1/10的倍率)进行充电或放电时,充电电池的端电压近似等于其开路电压。
正极开路电压:电池在开路状态下,正极相对于参考电势的电压差。
负极开路电压:电池在开路状态下,负极相对于参考电势的电压差。
极化电压是由于电池工作过程中电荷转移和离子浓度差等效应而使电极电动势偏离平衡电极电势而产生的电势差。在计算过程中,极化电压可以等于端电压与开路电压的电压差。
正极极化电压:正极端电压与正极开路电压的电压差。
负极极化电压:负极端电压与负极开路电压的电压差。
电池的健康状态(State of Health,SOH)是电池最大剩余容量与电池额定容量的比值,常用百分数表示。
电池的荷电状态(State of Charge,SOC)是电池的剩余容量与其充满电的容量的比值,常用百分数表示。该荷电状态可以反映电池的剩余容量。
电池的容量是按规定大小的电流对充电电池进行放电的时间。单位为安时(Ampere Hour,Ah)。电池容量的计算公式为电流随时间的积分数值。
本申请实施例提供了一种充电电池的析锂检测方法,通过基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压,基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压,再基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压,获取充电电池的负极电压,然后,基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂。
由上可知,获取充电电池的负极电压所需的已知参数为充电电池的荷电状态、端电压和极化比例。其中,充电电池的荷电状态反映充电电池的剩余容量,该充电电池的荷电状态可以基于充电电池的充电电流得到。充电电池的极化比例表示在充电电池处于析锂临界点时,充电电池的负极极化电压占极化电压的比例,且该充电电池的极化比例反映充电电池的性能。端电压为充电电池的正极与负极之间的电压差。可见该荷电状态、端电压和极化比例均较容易获取,且获取时无需使用参考电极,因此,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法相较于相关技术,能够保证获取的负极电压的准确性,进而保证对充电电池进行析锂检测的准确性。其中,析锂临界点是指充电电池处于发生析锂和未发生析锂的临界状态,即是充电电池的析锂程度由零开始变为正数的状态。
本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法所涉及的场景可以包括:所有采用锂电池作为充电电池的场景。例如,该场景可以为采用锂电池充电的电动汽车、移动终端、基站、储能电站和数据中心充电电源等。该方法可应用于电池管理系统。通过将该方法部署在电池管理系统中,使得电池管理系统通过执行该方法能够对充电电池的析锂情况进行检测,并根据该检测结果对充电电池进行管理,以保证该充电电池的使用安全性。
本申请实施例以该场景为采用锂电池充电的电动汽车为例进行说明。图1为电动汽车的整车系统结构图,如图1所示,电动汽车上设置有:动力电池系统01、电池管理系统(battery management system,BMS)02、高压配电盒03、非车载充电机(off boardcharger,OFC)04、整车控制器(vehicle control unit,VCU)05、车载充电机(on boardcharger,OBC)06、直流变换器(direct current-direct current converter,DC-DC)07、交流变换器(alternating current converter,AC)08和发动机(motor)09。其中,车载充电机一般指交流充电机,非车载充电机一般指直流充电机即充电桩,该车载充电机和非车载充电机结合使用以保证电动汽车的充电功能。
其中,动力电池系统包括充电电池,其作为动力源向整车提供能量,以满足整车的续驶里程和动力性需求。当充电电池在充电过程中发生析锂后,会造成电池容量加速衰减和整车安全性的急剧降低,增大充电电池出现短路及热失控的风险。电池管理系统用于对动力电池系统进行监控和管理,以保证动力电池系统处于安全和可控的状态范围之内。
本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法的应用场景可以包括:电池充电、电池搁置和工况放电等典型工作场景。通过在以上工作场景中对充电电池进行析锂检测,有助于实现对充电电池的安全风险监测、诊断和预防。
例如,在电池充电场景下,可以采用本申请实施例提供的方法计算充电电池的实时负极电位,根据实时负极电位判断充电电池是否发生析锂,并且,若判断充电电池发生析锂,可以减小充电电流,使充电电池逐渐远离析锂状态,甚至转为安全充电状态,以保证充电电池的充电安全。
或者,也可以使用该检测方法针对不同的充电电流预测负极电压,实现对充电电池的析锂预测,并根据其制定充电策略,以在提高充电速度的基础上保证充电安全。例如,针对采用大倍率电流对充电电池进行快速充电的场景下,为了避免电池析锂,可设定一个负极电位安全阈值,然后采用本申请实施例提供的方法计算充电电池的实时负极电位,并根据该实时负极电位调节充电电流,使得在保证实时负极电位始终在安全阈值内的基础上提高充电速度。可选的,可以在实时负极电位较高时,适当增大充电倍率以提高充电速度。当实时负极电位较低时,可适当降低充电倍率以提高安全性。并且,该调整充电电流的策略可以采用多阶梯降电流的表格控制方式,或采用比例积分微分(proportion integrationdifferentiation,PID)控制方式等。
或者,可以通过预测负极电压,得到负极电压偏离参考电压阈值的程度,并获取析锂的严重程度,同时,还可以根据不同充电电流下的负极电压预测析锂的起始时刻和终止时刻,并根据析锂的严重程度、起始时刻和终止时刻获取析锂严重等级,使得电池管理系统根据该严重等级对电池进行维护,以提高电池的使用安全性。
图2是本申请实施例提供的一种充电电池的析锂检测方法的流程图。如图2所示,该方法包括:
步骤201、获取充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系,及充电电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系。
充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系,及充电电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系,可以根据对参考电池进行充放电测试过程中的测试参数得到。例如,可以根据第一参考电池的测试参数,获取充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系,并根据第二参考电池的测试参数,获取充电电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系。如图3所示,其实现过程如下:
步骤2011、采用小倍率对第一参考电池和第二参考电池进行充放电测试,基于充放电测试过程中获取的测试参数,获取第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,及第二参考电池的开路电压与第二参考电池的剩余容量的对应关系。
其中,测试参数包括:实时充电电流、实时端电压和实时荷电状态。荷电状态反映第一参考电池的剩余容量。该荷电状态可以基于第一参考电池的电流得到。例如,荷电状态是电池的剩余容量与其充满电的容量的比值,且电池的剩余容量可以等于电流对时间的积分。
可以分别获取以较小倍率对第一参考电池和第二参考电池进行充放电测试时,第一参考电池和第二参考电池在不同测试时刻的端电压,并采用各自电池的电流对每个测试时刻进行积分,得到对应电池在每个测试时刻的电池容量(即电池的剩余容量),然后,根据第一参考电池和第二参考电池在不同测试时刻的端电压和剩余容量,分别建立第一参考电池和第二参考电池的端电压与剩余容量的对应关系。并且,由于电池以较小倍率(如≦1/10的倍率)进行充放电时,电池的端电压近似等于其开路电压,因此,在该过程中建立的第一参考电池的端电压与剩余容量的对应关系,即为第一参考电池的开路电压与剩余容量的对应关系,第二参考电池的端电压与剩余容量的对应关系,即为第二参考电池的开路电压与剩余容量的对应关系。
需要说明的是,由于充电过程和放电过程存在差异性,为了消除该差异性对开路电压与剩余容量的对应关系的影响,可以根据充电和放电过程中对应测试参数的平均值获取开路电压与剩余容量的对应关系。并且,在进行充电和放电测试前,还可以对第一参考电池和第二参考电池进行静置,静置时间可以为0~10小时,以确保第一参考电池和第二参考电池处于电-热-化学-压力等准平衡状态。
并且,当开路电压与剩余容量的对应关系采用曲线表示时,为了消除或减小第一参考电池和第二参考电池之间的差异,还可以对第一参考电池的开路电压与剩余容量的曲线和第二参考电池的开路电压与剩余容量的曲线中的至少一个,进行曲线缩放和平移等数学处理,并在数学处理后,采用增量容量分析技术(incremental capacity analysis,ICA)等技术,对第一参考电池的开路电压与剩余容量的曲线和第二参考电池的开路电压与剩余容量的曲线进行特征峰对齐,以实现上述两条曲线中主要特征点的对齐匹配,然后,再对匹配后的曲线进行归一化处理,得到第一参考电池的开路电压与荷电状态的对应关系,及第二参考电池的开路电压与荷电状态的对应关系。
还需要说明的是,由于开路电压和负极开路电压还会受到温度和电池健康状态的影响,因此,还可以在不同温度和不同的电池健康状态下,对第一参考电池和第二参考电池做多次充放电实验,并根据该多次充放电实验的测量参数,获取第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,及第二参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系。
通过制造第二参考电池,并使用第二参考电池获取充电电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系,使得无需在第一参考电池中加入参考电极,相较于在充电电池中加入参考电极进行析锂检测的相关技术,保证了第一参考电池的完整性,且使得检测结果不会受到参考电极的不稳定因素的影响,能够有效保证检测的准确性。并且,由于加入了参考电极的三电极不适用于商用电池,相较于相关技术,本申请实施例采用第二参考电池的方式能够保证析锂检测的适用范围。
步骤2012、基于第一参考电池的开路电压与剩余容量的对应关系,获取充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系,并基于第二参考电池的开路电压与剩余容量的对应关系,获取充电电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系。
由于电池的荷电状态是电池的剩余容量与其充满电的容量的比值,因此,在获取电池的开路电压与剩余容量的对应关系后,可以先分别获取电池充满电的容量,再根据剩余容量与荷电状态之间的关系,将开路电压与剩余容量的对应关系转换为开路电压与荷电状态的对应关系。
需要说明的是,该第二参考电池的正极材料可以与第一参考电池的负极材料相同,且第二参考电池的负极电压恒定。也即是,第二参考电池的负极材料为能够维持稳定电位的材料。此时,第二参考电池的开路电压近似等于第一参考电池的负极开路电压,因此,根据第二参考电池得到的开路电压与荷电状态的对应关系,可以看成是第一参考电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系。至此,可以得到充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系,及充电电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系。
示例的,第二参考电池可以为纽扣电池,该纽扣电池的正极材料与第一参考电池的负极材料均可以为石墨,纽扣电池的负极材料可以为锂、镀锂铜丝或锡锂合金等。并且,为进一步保证获取的对应关系的可靠性和准确性,该纽扣电池的正极材料可以为将第一参考电池拆解后,从第一参考电池的负极上获取的材料。并且,为了确保操作安全,可以先将第一参考电池的电量放空,使负极材料处于较为安全状态,并在手套箱中进行纽扣电池的组装过程。
需要说明的是,步骤201至步骤204为在析锂检测前的准备过程,该过程中得到的参数均用于检测充电电池是否析锂,因此,该过程中得到的各个参数可以说成是参考电池的参数,也可以说是充电电池的参数。例如,参考电池和充电电池可以为同一厂家生产的相同型号的电池。
步骤202、采用不同倍率的电流对第一参考电池进行的充放电测试,获取第一参考电池在充放电过程中的测试参数。
采用不同倍率的电流对第一参考电池进行的充放电测试时,能够获得在使用各个电流对第一参考电池进行充放电测试的测试参数,以便于对第一参考电池进行分析。例如,采用小倍率(≤1/10C,C表示第一参考电池的额定充电电流)的电流对第一参考电池进行的充放电测试时,获取的测试参数能够用于获取该第一参考电池的开路电压与荷电状态的对应关系。其中,该开路电压与荷电状态的对应关系反映的是第一参考电池的自身特性,其主要与第一参考电池的材料有关,不会跟随电流或电压等发生改变。采用大倍率((1~10)C)的电流基于对第一参考电池进行的充放电测试是为了促使第一参考电池发生一定程度的析锂,以便于对第一参考电池发生析锂后的特性进行分析。
步骤203、基于第一参考电池在充放电测试过程中的测试参数,分别获取不同充电电流下,充电电池的析锂程度随荷电状态变化的对应关系。
为了便于获取充电电池的析锂临界点,可以分别获取不同充电电流下,充电电池的析锂程度随荷电状态变化的对应关系。在一种可实现方式中,如图4所示,其实现过程可以包括:
步骤2031、基于第一参考电池在充放电测试过程中的测试参数,分别获取采用不同充电电流将第一参考电池充电至不同荷电状态时,第一参考电池的目标电压,其中,目标电压包括:极化电压或端电压。
当目标电压为端电压时,该端电压可以在充放电测试过程直接测量得到。即可以在步骤202中获得的测试参数中,获得采用不同充电电流将第一参考电池充电至不同荷电状态时的端电压。当目标电压为极化电压时,可以根据步骤202中获得的测试参数,得到在每个充电电流下不同荷电状态对应的端电压,根据荷电状态查询步骤201获取的第一参考电池的开路电压与荷电状态的对应关系,得到每个充电电流下不同荷电状态对应的开路电压,并根据极化电压等于端电压与开路电压的电压差的已知关系,得到每个充电电流下不同荷电状态对应的极化电压。
步骤2032、筛选出每个荷电状态下第一参考电池的充电电流与对应的目标电压之间的相关性关系不符合指定相关性关系的第三目标电压和对应的第三充电电流。
根据每个充电电流下不同荷电状态对应的目标电压,可以得到在每个荷电状态下第一参考电池的充电电流与目标电压之间的相关性关系。并且,在每个荷电状态下,若第一参考电池未发生析锂,该第一参考电池的充电电流与目标电压之间应该符合指定相关性关系。根据每个荷电状态下第一参考电池的充电电流与目标电压之间的相关性关系,及对应的指定相关性关系,可以筛选出每个荷电状态下,不符合指定相关性关系的第三目标电压和对应的第三充电电流,以便于根据其进行析锂诊断。
示例的,图5至图11中实线分别为荷电状态为0.3、0.5、0.6、0.65、0.7、0.75和0.8时,第一参考电池的极化电压随充电电流发生变化的曲线,且各个曲线的相关性关系分别为y=2.1825×x、y=2.4272×x、y=2.3606×x、y=2.4288×x、y=2.5424×x、y=2.7264×x、y=2.9124×x,各个曲线的拟合率分别为0.9991、0.9991、0.9996、1、0.9996、0.9997和0.9999。该图5至图11中虚线分别表示对应荷电状态下,第一参考电池的充电电流与极化电压在未析锂时满足的指定相关性关系。
根据图7可以看出,充电电流增大至82安培(A)时,实线开始偏离虚线,则荷电状态为0.6时,大于82A的充电电流均为不符合指定相关性关系的第三充电电流,对应的极化电压为不符合相关性关系的第三极化电压。根据图8可以看出,充电电流增大至80A时,实线开始偏离虚线,则荷电状态为0.65时,大于80A的充电电流均为不符合指定相关性关系的第三充电电流,对应的极化电压为不符合相关性关系的第三极化电压。根据图9可以看出,充电电流增大至76A时,实线开始偏离虚线,则荷电状态为0.7时,大于76A的充电电流均为不符合指定相关性关系的第三充电电流,对应的极化电压为不符合相关性关系的第三极化电压。根据图10可以看出,充电电流增大至62A时,实线开始偏离虚线,则荷电状态为0.75时,大于62A的充电电流均为不符合指定相关性关系的第三充电电流,对应的极化电压为不符合相关性关系的第三极化电压。根据图11可以看出,充电电流增大至58A时,实线开始偏离虚线,则荷电状态为0.8时,大于58A的充电电流均为不符合指定相关性关系的第三充电电流,对应的极化电压为不符合相关性关系的第三极化电压。
需要说明的是,该指定相关性关系可以为考虑了温度的阿伦尼乌斯效应对电压的影响的关系。由于第一参考电池的充电电流与对应的目标电压之间的相关性关系是根据测试参数得到,且在测试过程中温度的阿伦尼乌斯效应会对目标电压产生影响,即第一参考电池的充电电流与对应的目标电压之间的相关性关系也考虑了温度的阿伦尼乌斯效应。因此,当指定相关性关系考虑了温度的阿伦尼乌斯效应时,通过根据该指定相关性关系筛选第三目标电压和对应的第三充电电流,能够保证筛选出的第三目标电压和对应的第三充电电流的准确性。
步骤2033、获取每个荷电状态下的每个第三充电电流按照指定相关性关系所对应的第四目标电压。
在确定不符合指定相关性关系的第三充电电流后,可以根据筛选出的第三充电电流和指定相关性关系,获取第三充电电流按照该指定相关性关系所对应的第四目标电压。例如,当筛选出第三充电电流的指定相关性关系采用数学表达式y=a×x+b表示时,若第三充电电流为c,则可以得到该第三充电电流按照该指定相关性关系所对应的第四目标电压为a×c+b。对应于图5至图11,位于与实线未重合的虚线线段上的点表示第三充电电流按照该指定相关性关系所对应的第四目标电压。
步骤2034、分别获取不同充电电流下,析锂程度随荷电状态变化的对应关系,其中,在任一充电电流下,任一荷电状态对应的析锂程度基于任一荷电状态下任一充电电流所对应的第四目标电压,与采用任一充电电流将第一参考电池充电至任一荷电状态时的第三目标电压得到。
在一种实现方式中,在任一充电电流下,任一荷电状态对应的析锂程度可以等于该任一荷电状态下该任一充电电流所对应的第四目标电压,与采用任一充电电流将第一参考电池充电至该任一荷电状态时的第三目标电压的电压差。因此,根据步骤2032筛选出的第三目标电压和步骤2033中获取的第四目标电压,能够得到在对应充电电流和荷电状态下的析锂程度。在获取不同充电电流和不同荷电状态下的析锂程度后,就可以按照不同充电电流统计得到析锂程度随荷电状态变化的对应关系。
示例的,根据图5至图11所示的在指定荷电状态下极化电压随充电电流变化的对应关系,可以得到如图12所示的充电电流为100A时,析锂程度随荷电状态变化的对应关系。根据该图12可以看出,当充电电流为100A时,在荷电状态为0.58时充电电池的析锂程度由零开始变为正数,也即是,充电电流为100A时,充电电池处于析锂临界点的荷电状态为0.58。其中,析锂临界点是指充电电池处于发生析锂和未发生析锂的临界状态,即是充电电池的析锂程度由零开始变为正数的状态。
需要说明的是,析锂程度随荷电状态变化的对应关系在充电过程中也具有指导意义。例如,对于某一充电电流下析锂程度随荷电状态变化的对应关系,根据该对应关系可以得到采用该充电电流充电时的析锂临界点,在充电过程中,当充电电池的荷电状态未达到该析锂临界点对应的荷电状态之前,可以采用该充电电流充电,以保证充电速度,当充电电池的荷电状态达到该析锂临界点对应的荷电状态后,可以减小充电电流,以避免析锂发生。
步骤204、基于充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系、充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系、及充电电池的析锂程度随荷电状态变化的对应关系,获取充电电池的极化比例。
充电电池的极化比例表示在充电电池处于析锂临界点时,充电电池的负极极化电压占充电电池的极化电压的比例。
可选的,可以预先使用第一参考电池标定该充电电池的极化比例,以便于在检测析锂的过程中可以直接使用该充电电池的极化比例。其中,充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系、充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系、以及充电电池的析锂程度随荷电状态变化的对应关系,均适用于第一参考电池。下面以使用第一参考电池标定充电电池的极化比例为例,对该步骤204的实现过程进行说明。如图13所示,该步骤204的实现过程可以包括:
步骤2041、基于第一参考电池的析锂程度随荷电状态变化的对应关系,获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时第一参考电池的目标荷电状态。
第一参考电池的析锂临界点是指第一参考电池处于发生析锂和未发生析锂的临界状态,即析锂临界点是第一参考电池的析锂程度由零开始变为正数的状态。因此,根据步骤2034获取的不同充电电流下,析锂程度随荷电状态变化的对应关系,可以得到使用目标充电电流对第一参考电池进行充电,处于析锂临界点时第一参考电池的目标荷电状态。
步骤2042、基于第一参考电池的目标荷电状态,以及,第一参考电池的开路电压与第一参考电池的荷电状态的对应关系,获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时第一参考电池的极化电压。
可选的,如图14所示,该步骤2042的实现过程包括:
步骤2042a、获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时第一参考电池的端电压。
根据步骤202中基于对第一参考电池进行的充放电测试获取的测试参数,可以得到使用目标充电电流充电至第一参考电池的荷电状态时第一参考电池的端电压。
步骤2042b、基于第一参考电池的目标荷电状态,查询第一参考电池的开路电压与荷电状态的对应关系,得到与目标荷电状态对应的第一参考电池的开路电压。
由于第一参考电池的开路电压与荷电状态的对应关系反映的是第一参考电池的自身特性,其不会跟随电流或电压等发生改变,因此,在获取第一参考电池的目标荷电状态后,可以根据该目标荷电状态查询第一参考电池的开路电压与荷电状态的对应关系,以得到第一参考电池在目标荷电状态下的开路电压。
步骤2042c、基于第一参考电池的开路电压、第一参考电池的端电压和第二参考关系,获取第一参考电池的极化电压。
其中,第二参考关系是指第一参考电池的开路电压、第一参考电池的端电压和第一参考电池的极化电压之间的关系,即第一参考电池的极化电压等于第一参考电池的端电压与第一参考电池的开路电压的电压差。在获取第一参考电池的开路电压和第一参考电池的端电压后,根据该第二参考关系可以得到第一参考电池的极化电压。
示例的,假设第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,第一参考电池的端电压为4.0伏(V),第一参考电池的目标荷电状态为0.58。并且,根据该目标荷电状态查询第一参考电池的开路电压与荷电状态的对应关系,可得该目标荷电状态对应的第一参考电池的开路电压为3.74V,则根据端电压、开路电压和极化电压之间的第二参考关系,可以得到第一参考电池的极化电压=第一参考电池的端电压-第一参考电池的开路电压=4.0V-3.74V=260毫伏(mV)。
步骤2043、基于第一参考电池的目标荷电状态,以及,第一参考电池的负极开路电压与第一参考电池的荷电状态的对应关系,获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时的第一参考电池的负极极化电压。
可选的,如图15所示,该步骤2043的实现过程包括:
步骤2043a、获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,第一参考电池的负极电压。
根据电池处理析锂临界点的特性:电池的负极电压为0mV,可以得到使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,第一参考电池的负极电压为0mV。
步骤2043b、基于第一参考电池的目标荷电状态,查询第一参考电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系,得到与目标荷电状态对应的第一参考电池的负极开路电压。
由于第一参考电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系反映的是第一参考电池的自身特性,其不会跟随电流或电压等发生改变,因此,在获取第一参考电池的目标荷电状态后,可以根据目标荷电状态查询第一参考电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系,以得到第一参考电池在目标荷电状态下的负极开路电压。
步骤2043c、基于第一参考电池的负极开路电压、第一参考电池的负极电压和第三参考关系,获取第一参考电池的负极极化电压。
其中,第三参考关系是指第一参考电池的负极开路电压、第一参考电池的负极电压和第一参考电池的负极极化电压之间的关系,即第一参考电池的负极极化电压等于第一参考电池的负极电压与第一参考电池的负极开路电压的电压差。在获取第一参考电池的负极开路电压和第一参考电池的负极电压后,根据该第三参考关系可以得到第一参考电池的负极极化电压。
示例的,假设第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,第一参考电池的负极电压为0mV,第一参考电池的目标荷电状态为0.58。并且,根据该目标荷电状态查询第一参考电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系,可得该目标荷电状态对应的第一参考电池的负极开路电压为109.9mV,则根据负极电压、负极开路电压和负极极化电压之间的第三参考关系,可以得到第一参考电池的负极极化电压=第一参考电池的负极电压-第一参考电池的负极开路电压=0mV-109.9mV=-109.9mV。
另外,由于电池的极化电压等于负极极化电压与正极极化电压之和,因此,在获取第一参考电池的极化电压和第一参考电池的负极极化电压后,可以进一步获取第一参考电池的正极极化电压。因此,根据本申请实施例提供的方法能够分别得到第一参考电池的正极极化电压和负极计划电压,实现对正极极化电压和负极极化电压的分解。
并且,由上可知,该分解正极极化电压和负极极化电压的方法较简单可靠,当采用BMS实现本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法时,无需不改动现有BMS的硬件结构,易于嵌入式部署,能够支持BMS众多功能的开发,具有广泛的应用前景。并且,该正极极化电压和负极极化电压的分解过程既可以在充电电池未充电的过程中实现,也可以在充电电池充电过程中实现,其能够支持多种两种应用场景。另外,该分解正极极化电压和负极极化电压的方法还能用于BMS其他功能的开发,比如快速充电策略的制定、电池老化根因的定位、定性分析电池的正极和负极各部分极化阻抗随老化发生变化的情况等,具有重要的应用价值和空间。
步骤2044、基于第一参考电池的负极极化电压和第一参考电池的极化电压,获取充电电池的极化比例。
充电电池的极化比例为充电电池处于析锂临界点时,充电电池的负极极化电压占极化电压的比例。因此,可以得到充电电池的极化比例等于第一参考电池的负极极化电压与第一参考电池的极化电压的比值。继续以步骤2042c和步骤2043c的例子为例,可以得到充电电池的极化比例=第一参考电池的负极极化电压/第一参考电池的极化电压=-109.9mV/260mV=-0.4227。
需要说明的是,为保证充电电池的极化比例的准确性,可以分别按照上述步骤2041至步骤2044采用多个充电电流获取多个极化比例,并根据该多个极化比例获取该充电电池的极化比例。例如,可以将多个极化比例的平均值作为充电电池的极化比例,或者,可以将多个极化比例的加权和作为充电电池的极化比例,本申请实施例对其不做具体限定。
步骤205、基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压。
在检测充电电池是否析锂时,可以先获取充电电池当前的荷电状态,并根据该充电电池的荷电状态,获取充电电池在该充电电池的荷电状态下的充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压。
其中,充电电池的荷电状态可以基于充电电池的充电电流得到。例如,可以计算充电电流对充电时间的积分以得到充电电池的剩余容量,并获取充电电池充满电时的容量,并将充电电池的剩余容量与充电电池充满电时的容量的比值作为充电电池的荷电状态。
并且,由于充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系反映的是充电电池的自身特性,其不会跟随电流或电压等发生改变,因此,在获取充电电池的荷电状态后,可以根据充电电池的荷电状态查询充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系,以得到充电电池在充电电池的荷电状态下的充电电池的开路电压。类似地,可以根据充电电池的荷电状态查询充电电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系,以得到充电电池在充电电池的荷电状态下的充电电池的负极开路电压。
步骤206、基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压。
可选的,如图16所示,该步骤206的实现过程可以包括:
步骤2061、基于充电电池的开路电压和充电电池的端电压,获取充电电池的极化电压。
由于充电电池的开路电压、端电压和极化电压之间存在第一参考关系,在获取充电电池的开路电压和充电电池的端电压后,可以根据该第一参考关系获取充电电池的极化电压。示例的,该第一参考关系可以为:极化电压=端电压-开路电压。
步骤2062、基于充电电池的极化电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压。
由于充电电池的极化比例表示在充电电池处于析锂临界点时,充电电池的负极极化电压占极化电压的比例,可以得到充电电池的负极极化电压应等于充电电池的极化电压与充电电池的极化比例的乘积。
步骤207、基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压,获取充电电池的负极电压。
由于充电电池的负极开路电压、负极极化电压和负极电压之间具有第四参考关系,在获取充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压后,可以根据该第四参考关系获取充电电池的负极电压。例如,该第四参考关系可以为:充电电池的负极极化电压等于充电电池的负极电压与充电电池的负极开路电压的差值,因此,充电电池的负极电压等于充电电池的负极开路电压与充电电池的负极极化电压的和。
需要说明的是,步骤205至步骤207可以通过析锂模型实现,该析锂模型满足:
其中,I为充电电池的充电电流,t为充电电池的充电时间,Q为充电电池充满电时的电量,SOC为采用充电电流I对充电电池充电时长t后充电电池的荷电状态,Vneg(SOC)为充电电池在SOC下的负极电压,OCVneg(SOC)为SOC对应的负极开路电压,Vp,neg(SOC)为充电电池在SOC下的负极极化电压,α为充电电池的极化比例,Vcell为充电电池的端电压,OCVcell(SOC)为SOC对应的开路电压。
需要说明的是,该析锂模型是开路电压和负极开路电压受到荷电状态影响时的表达式,当开路电压和负极开路电压还受到充电电池的健康状态和温度等因素影响时,开路电压和负极开路电压应该是关于荷电状态、健康状态和温度等因素的表达式。相应的,步骤201中获取的开路电压与荷电状态的对应关系,应该是开路电压与荷电状态、健康状态和温度等因素的对应关系,负极开路电压与荷电状态的对应关系,应该是负极开路电压与荷电状态、健康状态和温度等因素的对应关系。
根据该析锂模型可知,该析锂模型中需要标定的参数为极化比例,相较于需要标定电化学机理模型中的各个物理参数和电化学参数(如电极孔隙率、电极初始嵌入量和电极固相扩散系数等参数)的相关析锂检测技术,该析锂模型中需要标定的参数较少,有效地减小了析锂检测的实施难度。
步骤208、基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂。
从理论上讲,当充电电池的负极电压小于参考电压阈值时,可以认为充电电池的析锂条件被激活,即在该条件下充电电池发生析锂。当充电电池的负极电压大于参考电压阈值时,可以认为充电电池的析锂条件被抑制,即在该条件下充电电池未发生析锂。因此,基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂的实现方式,可以包括:当充电电池的负极电压小于参考电压阈值时,判断充电电池发生析锂。
其中,图17为正极采用锂金属,负极采用石墨的充电电池在充电过程中析锂的原理示意图。如图17所示,曲线a为充电电池未发生析锂,仅发生极化效应时,负极相对于锂金属的电位,曲线b为充电电池发生部分析锂时,负极相对于锂金属的电位,曲线c为充电电池发生100%析锂,即正极出来的锂离子全部在负极发生析锂,没有任何锂离子嵌入石墨时,负极相对于锂金属的电位,曲线d为正常充电时负极相对于锂金属的电位。根据该图17可知,当充电电池发生析锂时,充电电池的负极电压的绝对值均会减小,因此,可以通过将充电电池的负极电压与参考电压阈值进行比较,以检测充电电池是否发生析锂。
参考电压阈值为充电电池发生析锂和未发生析锂时的负极电压的临界值。该参考电压阈值的取值可以根据充电电池的参数得到。示例的,根据充电电池的电池化学特性和电池结构,可以得到该参考电压阈值的取值可以为0。其中,电池化学特性可以由电池的正极材料、负极材料和电解液材料等表征,电池结构可以由电池的材料特性、孔隙率和锂金属的成核动力学特性等表征。
综上所述,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法,通过基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压,然后基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压,再基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压,获取充电电池的负极电压,然后,基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂。由于获取充电电池的负极电压所需的已知参数为充电电池的荷电状态、端电压和极化比例,且荷电状态、端电压和极化比例均较容易获取,且获取时无需使用参考电极,因此,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法相较于相关技术,能够保证获取的负极电压的准确性,进而保证对充电电池进行析锂检测的准确性。
并且,检测析锂所需的荷电状态、端电压和极化比例等参数均较容易获取,使得该析锂检测方法较容易实施。同时,检测析锂所需的数据均为现有电池管理系统能够采集的数据,其对电流和电压等传感器没有额外的要求,能够方便地部署在电池管理系统中,无需增加硬件成本,具有较好的适用性。
图18是本申请实施例提供的另一种充电电池的析锂检测方法的流程图。如图18所示,该方法包括:
步骤1801、获取充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系。
可选的,该步骤1801的实现过程可以包括:基于对第一参考电池进行的充放电测试,获取第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,基于第一参考电池的开路电压与剩余容量的对应关系,获取充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系。其实现过程可以相应参考步骤201中获取充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系的实现过程。
步骤1802、基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数,每组充电参数包括:充电电池的充电电流和目标电压,目标电压包括:极化电压或端电压。
该两次充电过程可以均为充电电池的历史充电过程。即至少两组充电参数均为充电电池的历史充电参数。此时,根据该至少两组充电参数可以检测充电电池在历史充电过程中是否已经发生析锂。通过检测充电电池是否已经发生析锂,可以对该充电电池进行老化评估和安全风险预测,以针对性地提出充电电池的使用建议,从而提高充电电池的使用安全性。
或者,该两次充电过程中的一次充电过程为充电电池的当前正在充电的过程。即至少两组充电参数可以包括:在充电电池当前正在充电的过程中,将充电电池充电至目标荷电状态下的至少一组充电参数。此时,根据该至少两组充电参数可以检测充电电池在当前正在充电的过程是否发生析锂。通过检测充电电池在当前正在充电的过程是否发生析锂,可以根据检测结果改善充电策略,以提高充电电池的充电安全性。
在一种实现方式中,当目标电压为端电压时,该步骤1802的实现过程可以包括:基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在目标荷电状态下的端电压。
在另一种实现方式中,当目标电压为极化电压时,如图19所示,该步骤1802的实现过程可以包括:
步骤1802a、基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在目标荷电状态下的端电压。
步骤1802b、基于目标荷电状态、及充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,获取目标荷电状态对应的目标开路电压。
由于充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系反映的是充电电池的自身特性,其不会跟随电流或电压等发生改变,因此,可以根据目标荷电状态查询充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,以得到充电电池在目标荷电状态下的目标开路电压。
步骤1802c、分别基于至少两次充电过程中获取的端电压和目标开路电压,获取至少两次充电过程中充电电池在目标荷电状态下的极化电压。
充电电池的开路电压、极化电压和端电压之间具有参考关系,例如,充电电池的开路电压、极化电压和端电压之间的参考关系可以为:极化电压等于端电压与开路电压的差值。因此,在获取端电压和目标开路电压后,可以根据该参考关系获取充电电池的极化电压。
步骤1803、基于至少两组充电参数,获取在目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系。
每组充电参数包括:充电电池的充电电流和目标电压。基于每组充电参数,均能够得到充电电流和目标电压之间所满足的相关性关系。例如,充电电流和目标电压之间满足线性关系y=a×x+b,或者,满足二次函数关系y=a×x2+b×x+c等数学关系。
另外,在获取至少两组充电参数后,也可以先根据每组充电参数进行曲线拟合,然后获取拟合出的曲线的表达式,该表达式即为目标荷电状态下目标电压与充电电流所满足的相关性关系。
步骤1804、当目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系不符合指定相关性关系时,判断充电电池在充电过程中发生析锂。
可选的,指定相关性关系可以基于历史充电过程中,充电电池在目标荷电状态下的目标电压与小于参考电流阈值的充电电流得到。其中,参考电流阈值的获取标准为:在历史充电过程中,采用小于该参考电流阈值的充电电流将充电电池充电至目标荷电状态时,充电电池未发生析锂。相应的,根据其获取的指定相关性关系为充电电池未发生析锂时目标电压与充电电流所满足的相关性关系,因此,当相关性关系不符合指定相关性关系时,可以认为充电电池在充电过程中发生析锂,即可以有效地检测出充电电池是否发生析锂。
通过该方式获取的指定相关关系是充电电池在实际充电状态下,充电电池不析锂所满足的相关关系,根据该指定相关关系检测是否析锂时,能够进一步保证析锂的准确性。
可选的,该参考电流阈值也可以根据经验或大数据等方式得到。示例的,该参考电流阈值可以为小倍率的电流。例如,该参考电流阈值可以为小于1/10C的电流。
需要说明的是,该指定相关性关系可以为考虑了温度的阿伦尼乌斯效应对电压的影响的关系。由于目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系是根据实际充电过程得到的,且在实际充电过程中温度的阿伦尼乌斯效应会对目标电压产生影响,即目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系也考虑了温度的阿伦尼乌斯效应。因此,当指定相关性关系考虑了温度的阿伦尼乌斯效应时,通过根据该指定相关性关系检测充电电池在充电过程中是否发生析锂,能够有效保证检测的准确性。
综上所述,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法,通过基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数,基于至少两组充电参数,获取在目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系,并在相关性关系不符合指定相关性关系时,判断充电电池在充电过程中发生析锂。其中,每组充电参数包括:充电电池的充电电流和目标电压,目标电压包括:极化电压或端电压。由于在该检测析锂过程中所需的充电参数均较容易获取,且获取时无需使用参考电极,因此,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法相较于相关技术,能够保证获取的负极电压的准确性,进而保证对充电电池进行析锂检测的准确性。
并且,检测析锂所需的荷电状态、端电压和极化比例等参数均较容易获取,使得该析锂检测方法较容易实施。同时,检测析锂所需的数据均为现有电池管理系统能够采集的数据,其对电流和电压等传感器没有额外的要求,能够方便地部署在电池管理系统中,无需增加硬件成本,具有较好的适用性。
本申请实施例还提供了一种充电电池的极化比例的获取方法,如图20所示,该方法包括:
步骤2001、获取充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系,及充电电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系。
该步骤2001的实现过程可以相应参考步骤201的实现过程。
步骤2002、采用不同倍率的电流对充电电池进行的充放电测试,获取充电电池在充放电过程中的测试参数。
该步骤2002的实现过程可以相应参考步骤202的实现过程。
步骤2003、基于充电电池在充放电过程中的测试参数,分别获取不同充电电流下,充电电池的析锂程度随荷电状态变化的对应关系。
该步骤2003的实现过程可以相应参考步骤203的实现过程。
步骤2004、基于充电电池的析锂程度随荷电状态变化的对应关系,获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时的充电电池的目标荷电状态。
该步骤2004的实现过程可以相应参考步骤2041的实现过程。
步骤2005、基于充电电池的目标荷电状态,以及,充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的极化电压。
该步骤2005的实现过程可以相应参考步骤2042的实现过程。示例的,如图21所示,该步骤2005的实现过程包括:
步骤2005a、获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的端电压。
该步骤2005a的实现过程可以相应参考步骤2042a的实现过程。
步骤2005b、基于充电电池的目标荷电状态,查询充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系,得到与目标荷电状态对应的充电电池的开路电压。
该步骤2005b的实现过程可以相应参考步骤2042b的实现过程。
步骤2005c、基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和第一参考关系,获取充电电池的极化电压。
其中,第一参考关系为充电电池的开路电压、端电压和极化电压之间的关系。并且,该步骤2005c的实现过程可以相应参考步骤2042c的实现过程。
步骤2006、基于充电电池的目标荷电状态,以及,充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时的充电电池的负极极化电压。
该步骤2006的实现过程可以相应参考步骤2043的实现过程。示例的,如图22所示,该步骤2006的实现过程包括:
步骤2006a、获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,充电电池的负极电压。
该步骤2006a的实现过程可以相应参考步骤2043a的实现过程。
步骤2006b、基于充电电池的目标荷电状态,查询充电电池的负极开路电压与荷电状态的对应关系,得到与目标荷电状态对应的充电电池的负极开路电压。
该步骤2006a的实现过程可以相应参考步骤2043a的实现过程。
步骤2006c、基于充电电池的负极开路电压、充电电池的负极电压和第四参考关系,获取充电电池的负极极化电压。
其中,第四参考关系为充电电池的负极开路电压、负极极化电压和负极电压之间的关系。并且,该步骤2006a的实现过程可以相应参考步骤2043a的实现过程。
步骤2007、基于充电电池的负极极化电压和充电电池的极化电压,获取充电电池的极化比例。
充电电池的极化比例为充电电池处于析锂临界点时,充电电池的负极极化电压占极化电压的比例。因此,可以得到充电电池的极化比例等于充电电池的负极极化电压与充电电池的极化电压的比值。
需要说明的是,为保证充电电池的极化比例的准确性,可以分别按照上述步骤2004至步骤2007采用多个充电电流获取多个极化比例,并根据该多个极化比例获取该充电电池的极化比例。例如,可以将多个极化比例的平均值作为充电电池的极化比例,或者,可以将多个极化比例的加权和作为充电电池的极化比例,本申请实施例对其不做具体限定。
还需要说明的是,本申请实施例是以通过查询对应关系获取充电电池的开路电压、极化电压、负极开路电压和负极极化电压为例,对本申请实施例提供的方法进行说明的,但并不用于限定获取充电电池的开路电压、极化电压、负极开路电压和负极极化电压的实现方式。例如,还可以通过电压测量的方式获取充电电池的开路电压、极化电压、负极开路电压和负极极化电压。
综上所述,本申请实施例提供的充电电池的极化比例的获取方法,通过获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的极化电压和负极极化电压,并基于充电电池的负极极化电压和充电电池的极化电压,能够获取充电电池的极化比例,提供了获取充电电池的极化比例的一种较易实现的方式。
通过获取充电电池的极化比例,能够便于根据该极化比例对充电电池进行分析。例如,当充电电池出现老化时,可以根据该极化比例分析充电电池的正极的内阻和负极的内阻对老化的贡献率。或者,可以根据该极化比例估算充电电池在安全充电的前提下,能够使用的最大充电电流。或者,还可以根据该极化比例估算充电电池在某一荷电状态时,在安全充电的前提下,能够使用的最大充电电流。
需要说明的是,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法的步骤先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减,例如,步骤201和步骤202的顺序可以根据需要进行调整。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本申请的保护范围之内,因此不再赘述。
本申请实施例还提供了充电电池的析锂检测装置,如图23所示,该充电电池的析锂检测装置30包括:
第一获取模块301,用于基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压。
第二获取模块302,用于基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压,充电电池的极化比例表示充电电池处于析锂临界点时,充电电池的负极极化电压占充电电池的极化电压的比例。
第三获取模块303,用于基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压,获取充电电池的负极电压。
判断模块304,用于基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂。
可选的,判断模块304,具体用于:当充电电池的负极电压小于参考电压阈值时,判断充电电池发生析锂。
可选的,第二获取模块302,具体用于:基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和第一参考关系,获取充电电池的极化电压,第一参考关系为充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化电压之间的关系;基于充电电池的极化电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压。
可选的,如图24所示,充电电池的析锂检测装置30还包括:
第四获取模块305,用于获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时第一参考电池的极化电压。
第五获取模块306,用于获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时第一参考电池的负极极化电压。
第六获取模块307,用于基于第一参考电池的负极极化电压和第一参考电池的极化电压,获取充电电池的极化比例。
可选的,第四获取模块305,具体用于:获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,第一参考电池的荷电状态和第一参考电池的端电压;基于第一参考电池的荷电状态,查询第一参考电池的开路电压与第一参考电池的荷电状态的对应关系,得到第一参考电池的开路电压;基于第一参考电池的开路电压、第一参考电池的端电压和第二参考关系,获取第一参考电池的极化电压,第二参考关系为第一参考电池的开路电压、第一参考电池的端电压和第一参考电池的极化电压之间的关系。
可选的,第五获取模块306,具体用于:获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,第一参考电池的荷电状态和第一参考电池的负极电压;基于第一参考电池的荷电状态,查询第一参考电池的负极开路电压与第一参考电池的荷电状态的对应关系,得到第一参考电池的负极开路电压;基于第一参考电池的负极开路电压、第一参考电池的负极电压和第三参考关系,获取第一参考电池的负极极化电压,第三参考关系为第一参考电池的负极电压、第一参考电池的负极开路电压和第一参考电池的负极极化电压之间的关系。
可选的,第一获取模块301,具体用于:基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到充电电池的开路电压;基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到充电电池的负极开路电压。
可选的,如图24所示,充电电池的析锂检测装置30还包括:
第七获取模块308,用于基于对第一参考电池进行的充放电测试,获取第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,基于第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,获取充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系。
和/或,
第七获取模块308,用于基于对第二参考电池进行的充放电测试,获取第二参考电池的开路电压与第二参考电池的剩余容量的对应关系,基于第二参考电池的开路电压与第二参考电池的剩余容量的对应关系,获取充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,第二参考电池的正极材料与第一参考电池的负极材料相同,且第二参考电池的负极电压恒定。
综上所述,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测装置,通过第一获取模块基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压,第二获取模块基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压,第三获取模块基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压,获取充电电池的负极电压,判断模块基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂。由于获取充电电池的负极电压所需的已知参数为充电电池的荷电状态、端电压和极化比例,且荷电状态、端电压和极化比例均较容易获取,且获取时无需使用参考电极,因此,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法相较于相关技术,能够保证获取的负极电压的准确性,进而保证对充电电池进行析锂检测的准确性。
并且,检测析锂所需的荷电状态、端电压和极化比例等参数均较容易获取,使得该析锂检测方法较容易实施。同时,检测析锂所需的数据均为现有电池管理系统能够采集的数据,其对电流和电压等传感器没有额外的要求,能够方便地部署在电池管理系统中,无需增加硬件成本,具有较好的适用性。
本申请实施例还提供了另一种充电电池析锂的检测装置,如图25所示,该充电电池的析锂检测装置40包括:
第一获取模块401,用于基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数,每组充电参数包括:充电电池的充电电流和充电电池的目标电压,目标电压包括:极化电压或端电压。
第二获取模块402,用于基于至少两组充电参数,获取在目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系。
判断模块403,用于当相关性关系不符合指定相关性关系时,判断充电电池在充电过程中发生析锂。
可选的,目标电压为极化电压时,第一获取模块401,具体用于:基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在目标荷电状态下的端电压;基于目标荷电状态、及充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,获取目标荷电状态对应的目标开路电压;分别基于至少两次充电过程中获取的端电压和目标开路电压,获取至少两次充电过程中充电电池在目标荷电状态下的极化电压。
可选的,如图26所示,充电电池的析锂检测装置40还包括:
第三获取模块404,用于基于对第一参考电池进行的充放电测试,获取第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系;基于第一参考电池的开路电压与第一参考电池的剩余容量的对应关系,获取充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系。
可选的,指定相关性关系基于历史充电过程中,充电电池在目标荷电状态下的目标电压与小于参考电流阈值的充电电流得到。
可选的,至少两组充电参数包括:在充电电池当前正在充电的过程中,将充电电池充电至目标荷电状态下的至少一组充电参数。
综上所述,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测装置,通过第一获取模块基于充电电池的至少两次充电过程,分别获取充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数,基于至少两组充电参数,第二获取模块获取在目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系,判断模块在相关性关系不符合指定相关性关系时,判断充电电池在充电过程中发生析锂。其中,每组充电参数包括:充电电池的充电电流和目标电压,目标电压包括:极化电压或端电压。由于在该检测析锂过程中所需的充电参数均较容易获取,且获取时无需使用参考电极,因此,本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法相较于相关技术,能够保证获取的负极电压的准确性,进而保证对充电电池进行析锂检测的准确性。
并且,检测析锂所需的荷电状态、端电压和极化比例等参数均较容易获取,使得该析锂检测方法较容易实施。同时,检测析锂所需的数据均为现有电池管理系统能够采集的数据,其对电流和电压等传感器没有额外的要求,能够方便地部署在电池管理系统中,无需增加硬件成本,具有较好的适用性。
本申请实施例还提供了一种充电电池的极化比例的获取装置,如图27所示,该充电电池的极化比例的获取装置50包括:
第一获取模块501,用于获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的极化电压。
第二获取模块502,用于获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的负极极化电压。
第三获取模块503,用于基于充电电池的负极极化电压和充电电池的极化电压,获取充电电池的极化比例。
可选的,第一获取模块501,具体用于:获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,充电电池的荷电状态和充电电池的端电压;基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压;基于充电电池的开路电压和充电电池的端电压,获取充电电池的极化电压。
可选的,第一获取模块501,具体用于:获取充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系;基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到与充电电池的荷电状态对应的充电电池的开路电压。
可选的,第二获取模块502,具体用于:获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时,充电电池的荷电状态和充电电池的负极电压;基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的负极开路电压;基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极电压,获取充电电池的负极极化电压。
可选的,第二获取模块502,具体用于:获取充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系;基于充电电池的荷电状态,查询充电电池的负极开路电压与充电电池的荷电状态的对应关系,得到与充电电池的荷电状态对应的充电电池的负极开路电压。
综上所述,本申请实施例提供的充电电池的极化比例的获取装置,通过获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时充电电池的极化电压和负极极化电压,并基于充电电池的负极极化电压和充电电池的极化电压,能够获取充电电池的极化比例,提供了获取充电电池的极化比例的一种较易实现的方式。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置和模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机设备。如图28所示,该计算机设备600包括处理器610,通信接口620、存储器630和总线640。其中,处理器610,通信接口620和存储器630之间通过总线640相互连接。
该总线640可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图28中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器630可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)、快闪存储器(flash memory),硬盘(hard disk drive,HDD)或固态硬盘(solid-state drive,SSD)。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data date SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM,DR RAM)。
处理器610可以是硬件芯片,用于完成本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法。该硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device,CPLD),现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array,FPGA),通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。或者,处理器610也可以是通用处理器,例如,中央处理器(centralprocessing unit,CPU),网络处理器(network processor,NP)或者CPU和NP的组合。
相应地,存储器630用于存储程序指令,处理器610调用该存储器630中存储的程序指令,可以执行本申请实施例提供的充电电池的析锂检测方法中的一个或多个步骤,或其中可选的实施方式,使得计算机设备600实现上述方法实施例提供的充电电池的析锂检测方法。例如,处理器610调用该存储器620中存储的程序指令,计算机设备600可以执行以下步骤:基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压;基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压,充电电池的极化比例表示充电电池处于析锂临界点时,充电电池的负极极化电压占充电电池的极化电压的比例;基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压,获取充电电池的负极电压;基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂。并且,计算机设备600通过执行存储器620中的计算机指令,执行该步骤的实现过程可以相应参考上述方法实施例中对应的描述。
通信接口630可以实现与其他器件之间的通信连接。通信接口630可以是以下器件的任一种或任一种组合:网络接口(如以太网接口)、无线网卡等具有网络接入功能的器件。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以为非瞬态的可读存储介质,当计算机可读存储介质中的指令被计算机执行时,该计算机用于执行本申请提供的充电电池的析锂检测方法。该计算机可读存储介质包括但不限于易失性存储器,例如随机访问存储器,非易失性存储器,例如快闪存储器、硬盘(hard disk drive,HDD)、固态硬盘(solid state drive,SSD)。
本申请还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机指令,在被计算机设备执行时,该计算机设备执行本申请提供的充电电池的析锂检测方法。
本申请实施例还提供了一种芯片,该芯片包括可编程逻辑电路和/或程序指令,当该芯片运行时用于实现如上述方面所提供的任务调度方法。
应当理解的是,在本申请实施例中提及的“和/或”,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“至少一个”是指一个或多个,术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的示例性实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (38)
1.一种充电电池的析锂检测方法,其特征在于,所述方法包括:
基于所述充电电池的荷电状态,获取所述充电电池的开路电压和所述充电电池的负极开路电压;
基于所述充电电池的开路电压、所述充电电池的端电压和所述充电电池的极化比例,获取所述充电电池的负极极化电压,所述充电电池的极化比例表示所述充电电池处于析锂临界点时,所述充电电池的负极极化电压占所述充电电池的极化电压的比例;
基于所述充电电池的负极开路电压和所述充电电池的负极极化电压,获取所述充电电池的负极电压;
基于所述充电电池的负极电压,判断所述充电电池是否发生析锂。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述充电电池的负极电压,判断所述充电电池是否发生析锂,包括:
当所述充电电池的负极电压小于参考电压阈值时,判断所述充电电池发生析锂。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取所述充电电池的负极极化电压,包括:
基于所述充电电池的开路电压、所述充电电池的端电压和第一参考关系,获取所述充电电池的极化电压,所述第一参考关系为所述充电电池的开路电压、所述充电电池的端电压和所述充电电池的极化电压之间的关系;
基于所述充电电池的极化电压和所述充电电池的极化比例,获取所述充电电池的负极极化电压。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于所述充电电池的开路电压、所述充电电池的端电压和所述充电电池的极化比例,获取所述充电电池的负极极化电压之前,所述方法还包括:
获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时所述第一参考电池的极化电压;
获取所述第一参考电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时所述第一参考电池的负极极化电压;
基于所述第一参考电池的负极极化电压和所述第一参考电池的极化电压,获取所述充电电池的极化比例。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时所述第一参考电池的极化电压,包括:
获取所述第一参考电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时,所述第一参考电池的荷电状态和所述第一参考电池的端电压;
基于所述第一参考电池的荷电状态,查询所述第一参考电池的开路电压与所述第一参考电池的荷电状态的对应关系,得到所述第一参考电池的开路电压;
基于所述第一参考电池的开路电压、所述第一参考电池的端电压和第二参考关系,获取所述第一参考电池的极化电压,所述第二参考关系为所述第一参考电池的开路电压、所述第一参考电池的端电压和所述第一参考电池的极化电压之间的关系。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取所述第一参考电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时的所述第一参考电池的负极极化电压,包括:
获取所述第一参考电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时,所述第一参考电池的荷电状态和所述第一参考电池的负极电压;
基于所述第一参考电池的荷电状态,查询所述第一参考电池的负极开路电压与所述第一参考电池的荷电状态的对应关系,得到所述第一参考电池的负极开路电压;
基于所述第一参考电池的负极开路电压、所述第一参考电池的负极电压和第三参考关系,获取所述第一参考电池的负极极化电压,所述第三参考关系为所述第一参考电池的负极电压、所述第一参考电池的负极开路电压和所述第一参考电池的负极极化电压之间的关系。
7.根据权利要求1至6任一所述的方法,其特征在于,所述基于所述充电电池的荷电状态,获取所述充电电池的开路电压和所述充电电池的负极开路电压,包括:
基于所述充电电池的荷电状态,查询所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,得到所述充电电池的开路电压;
基于所述充电电池的荷电状态,查询所述充电电池的负极开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,得到所述充电电池的负极开路电压。
8.根据权利要求1至6任一所述的方法,其特征在于,在所述基于所述充电电池的荷电状态,获取所述充电电池的开路电压和所述充电电池的负极开路电压之前,所述方法还包括:
基于对第一参考电池进行的充放电测试,获取所述第一参考电池的开路电压与所述第一参考电池的剩余容量的对应关系,基于所述第一参考电池的开路电压与所述第一参考电池的剩余容量的对应关系,获取所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系;和/或,
基于对第二参考电池进行的充放电测试,获取所述第二参考电池的开路电压与所述第二参考电池的剩余容量的对应关系,基于所述第二参考电池的开路电压与所述第二参考电池的剩余容量的对应关系,获取所述充电电池的负极开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,所述第二参考电池的正极材料与所述第一参考电池的负极材料相同,且所述第二参考电池的负极电压恒定。
9.一种充电电池的析锂检测装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于基于所述充电电池的荷电状态,获取所述充电电池的开路电压和所述充电电池的负极开路电压;
第二获取模块,用于基于所述充电电池的开路电压、所述充电电池的端电压和所述充电电池的极化比例,获取所述充电电池的负极极化电压,所述充电电池的极化比例表示所述充电电池处于析锂临界点时,所述充电电池的负极极化电压占所述充电电池的极化电压的比例;
第三获取模块,用于基于所述充电电池的负极开路电压和所述充电电池的负极极化电压,获取所述充电电池的负极电压;
判断模块,用于基于所述充电电池的负极电压,判断所述充电电池是否发生析锂。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述判断模块,具体用于:
当所述充电电池的负极电压小于参考电压阈值时,判断所述充电电池发生析锂。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第二获取模块,具体用于:
基于所述充电电池的开路电压、所述充电电池的端电压和第一参考关系,获取所述充电电池的极化电压,所述第一参考关系为所述充电电池的开路电压、所述充电电池的端电压和所述充电电池的极化电压之间的关系;
基于所述充电电池的极化电压和所述充电电池的极化比例,获取所述充电电池的负极极化电压。
12.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第四获取模块,用于获取第一参考电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时所述第一参考电池的极化电压;
第五获取模块,用于获取所述第一参考电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时所述第一参考电池的负极极化电压;
第六获取模块,用于基于所述第一参考电池的负极极化电压和所述第一参考电池的极化电压,获取所述充电电池的极化比例。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述第四获取模块,具体用于:
获取所述第一参考电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时,所述第一参考电池的荷电状态和所述第一参考电池的端电压;
基于所述第一参考电池的荷电状态,查询所述第一参考电池的开路电压与所述第一参考电池的荷电状态的对应关系,得到所述第一参考电池的开路电压;
基于所述第一参考电池的开路电压、所述第一参考电池的端电压和第二参考关系,获取所述第一参考电池的极化电压,所述第二参考关系为所述第一参考电池的开路电压、所述第一参考电池的端电压和所述第一参考电池的极化电压之间的关系。
14.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述第五获取模块,具体用于:
获取所述第一参考电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时,所述第一参考电池的荷电状态和所述第一参考电池的负极电压;
基于所述第一参考电池的荷电状态,查询所述第一参考电池的负极开路电压与所述第一参考电池的荷电状态的对应关系,得到所述第一参考电池的负极开路电压;
基于所述第一参考电池的负极开路电压、所述第一参考电池的负极电压和第三参考关系,获取所述第一参考电池的负极极化电压,所述第三参考关系为所述第一参考电池的负极电压、所述第一参考电池的负极开路电压和所述第一参考电池的负极极化电压之间的关系。
15.根据权利要求9至14任一所述的装置,其特征在于,所述第一获取模块,具体用于:
基于所述充电电池的荷电状态,查询所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,得到所述充电电池的开路电压;
基于所述充电电池的荷电状态,查询所述充电电池的负极开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,得到所述充电电池的负极开路电压。
16.根据权利要求13至14任一所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第七获取模块,用于基于对第一参考电池进行的充放电测试,获取所述第一参考电池的开路电压与所述第一参考电池的剩余容量的对应关系,基于所述第一参考电池的开路电压与所述第一参考电池的剩余容量的对应关系,获取所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系;和/或,
所述第七获取模块,用于基于对第二参考电池进行的充放电测试,获取所述第二参考电池的开路电压与所述第二参考电池的剩余容量的对应关系,基于所述第二参考电池的开路电压与所述第二参考电池的剩余容量的对应关系,获取所述充电电池的负极开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,所述第二参考电池的正极材料与所述第一参考电池的负极材料相同,且所述第二参考电池的负极电压恒定。
17.一种充电电池析锂的检测方法,其特征在于,所述方法包括:
基于所述充电电池的至少两次充电过程,分别获取所述充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数,每组充电参数包括:所述充电电池的充电电流和所述充电电池的目标电压,所述目标电压包括:极化电压或端电压;
基于所述至少两组充电参数,获取在所述目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系;
当所述相关性关系不符合指定相关性关系时,判断所述充电电池在充电过程中发生析锂。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述目标电压为极化电压,所述基于所述充电电池的至少两次充电过程,分别获取所述充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数,包括:
基于所述充电电池的至少两次充电过程,分别获取所述充电电池在所述目标荷电状态下的端电压;
基于所述目标荷电状态、及所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,获取所述目标荷电状态对应的目标开路电压;
分别基于至少两次充电过程中获取的端电压和目标开路电压,获取所述至少两次充电过程中所述充电电池在所述目标荷电状态下的极化电压。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,在所述基于所述充电电池的至少两次充电过程,分别获取所述充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数之前,所述方法还包括:
基于对第一参考电池进行的充放电测试,获取所述第一参考电池的开路电压与所述第一参考电池的剩余容量的对应关系;
基于所述第一参考电池的开路电压与所述第一参考电池的剩余容量的对应关系,获取所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系。
20.根据权利要求17至19任一所述的方法,其特征在于,所述指定相关性关系基于历史充电过程中,所述充电电池在所述目标荷电状态下的目标电压与小于参考电流阈值的充电电流得到。
21.根据权利要求17至19任一所述的方法,其特征在于,所述至少两组充电参数包括:在所述充电电池当前正在充电的过程中,将所述充电电池充电至所述目标荷电状态下的至少一组充电参数。
22.一种充电电池析锂的检测装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于基于所述充电电池的至少两次充电过程,分别获取所述充电电池在同一目标荷电状态下的至少两组充电参数,每组充电参数包括:所述充电电池的充电电流和所述充电电池的目标电压,所述目标电压包括:极化电压或端电压;
第二获取模块,用于基于所述至少两组充电参数,获取在所述目标荷电状态下目标电压与充电电流的相关性关系;
判断模块,用于当所述相关性关系不符合指定相关性关系时,判断所述充电电池在充电过程中发生析锂。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述目标电压为极化电压,所述第一获取模块,具体用于:
基于所述充电电池的至少两次充电过程,分别获取所述充电电池在所述目标荷电状态下的端电压;
基于所述目标荷电状态、及所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,获取所述目标荷电状态对应的目标开路电压;
分别基于至少两次充电过程中获取的端电压和目标开路电压,获取所述至少两次充电过程中所述充电电池在所述目标荷电状态下的极化电压。
24.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第三获取模块,用于基于对第一参考电池进行的充放电测试,获取所述第一参考电池的开路电压与所述第一参考电池的剩余容量的对应关系;
所述第三获取模块,用于基于所述第一参考电池的开路电压与所述第一参考电池的剩余容量的对应关系,获取所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系。
25.根据权利要求22至24任一所述的装置,其特征在于,所述指定相关性关系基于历史充电过程中,所述充电电池在所述目标荷电状态下的目标电压与小于参考电流阈值的充电电流得到。
26.根据权利要求22至25任一所述的装置,其特征在于,所述至少两组充电参数包括:在所述充电电池当前正在充电的过程中,将所述充电电池充电至所述目标荷电状态下的至少一组充电参数。
27.一种充电电池的极化比例的获取方法,其特征在于,所述充电电池的极化比例的获取方法包括:
获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时所述充电电池的极化电压;
获取所述充电电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时所述充电电池的负极极化电压;
基于所述充电电池的负极极化电压和所述充电电池的极化电压,获取所述充电电池的极化比例。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时所述充电电池的极化电压,包括:
获取所述充电电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时,所述充电电池的荷电状态和所述充电电池的端电压;
基于所述充电电池的荷电状态,获取所述充电电池的开路电压;
基于所述充电电池的开路电压和所述充电电池的端电压,获取所述充电电池的极化电压。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,所述基于所述充电电池的荷电状态,获取所述充电电池的开路电压,包括:
获取所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系;
基于所述充电电池的荷电状态,查询所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,得到与所述充电电池的荷电状态对应的所述充电电池的开路电压。
30.根据权利要求27至29任一所述的方法,其特征在于,所述获取所述充电电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时的所述充电电池的负极极化电压,包括:
获取所述充电电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时,所述充电电池的荷电状态和所述充电电池的负极电压;
基于所述充电电池的荷电状态,获取所述充电电池的负极开路电压;
基于所述充电电池的负极开路电压和所述充电电池的负极电压,获取所述充电电池的负极极化电压。
31.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,所述基于所述充电电池的荷电状态,获取所述充电电池的负极开路电压,包括:
获取所述充电电池的负极开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系;
基于所述充电电池的荷电状态,查询所述充电电池的负极开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,得到与所述充电电池的荷电状态对应的所述充电电池的负极开路电压。
32.一种充电电池的极化比例的获取装置,其特征在于,所述充电电池的极化比例的获取装置包括:
第一获取模块,用于获取充电电池使用目标充电电流充电处于析锂临界点时所述充电电池的极化电压;
第二获取模块,用于获取所述充电电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时所述充电电池的负极极化电压;
第三获取模块,用于基于所述充电电池的负极极化电压和所述充电电池的极化电压,获取所述充电电池的极化比例。
33.根据权利要求32所述的装置,其特征在于,所述第一获取模块,具体用于:
获取所述充电电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时,所述充电电池的荷电状态和所述充电电池的端电压;
基于所述充电电池的荷电状态,获取所述充电电池的开路电压;
基于所述充电电池的开路电压和所述充电电池的端电压,获取所述充电电池的极化电压。
34.根据权利要求33所述的装置,其特征在于,所述第一获取模块,具体用于:
获取所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系;
基于所述充电电池的荷电状态,查询所述充电电池的开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,得到与所述充电电池的荷电状态对应的所述充电电池的开路电压。
35.根据权利要求32至34任一所述的装置,其特征在于,所述第二获取模块,具体用于:
获取所述充电电池使用所述目标充电电流充电处于析锂临界点时,所述充电电池的荷电状态和所述充电电池的负极电压;
基于所述充电电池的荷电状态,获取所述充电电池的负极开路电压;
基于所述充电电池的负极开路电压和所述充电电池的负极电压,获取所述充电电池的负极极化电压。
36.根据权利要求35所述的装置,其特征在于,所述第二获取模块,具体用于:
获取所述充电电池的负极开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系;
基于所述充电电池的荷电状态,查询所述充电电池的负极开路电压与所述充电电池的荷电状态的对应关系,得到与所述充电电池的荷电状态对应的所述充电电池的负极开路电压。
37.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括:处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,所述计算机设备实现权利要求1至8任一所述的方法,或者,实现权利要求17至21任一所述的方法,或者,实现权利要求27至31任一所述的方法。
38.一种存储介质,其特征在于,当所述存储介质中的指令被处理器执行时,实现权利要求1至8任一所述的方法,或者,实现权利要求17至21任一所述的方法,或者,实现权利要求27至31任一所述的方法。
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