CN113945302A - 一种电池内部温度的确定方法及其确定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池内部温度的确定方法及其确定装置，通过预先建立预设频率下，阻抗值、电池健康状态、老化路径、以及温度的对应关系，在预设频率下确定出电池在当前的参考条件下的阻抗值时，可以通过查找的方式，找到对应的温度，并将该温度作为电池的当前内部温度，从而实现对电池的内部温度的监控。

Description

一种电池内部温度的确定方法及其确定装置

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤指一种电池内部温度的确定方法及其确定装置。

背景技术

对于电池的温度的监控，在电池的安全性方面显得尤为重要，为了能够实现对电池的温度的监控，可以在电池模组中设置热敏电阻，但是，一个电池模组中一般仅设置有两三个热敏电阻，所以只能监控相应位置的温度，无法监控电池模组中每个电池的温度；并且，在采用热敏电阻进行温度检测时，只能检测到电池外部的温度，而无法检测到电池内部的温度，且电池的内外温度差可以达到10℃，所以通过热敏电阻检测到的温度存在较大的误差，容易发生误报。

发明内容

本发明实施例提供了一种电池内部温度的确定方法及其确定装置，用以实现对电池的内部温度的检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池内部温度的确定方法，包括：

基于预设频率，确定电池在当前的参考条件下的阻抗值；其中所述参考条件包括：电池健康状态和老化路径；

从预先建立的第一对应关系中，查找当前的所述参考条件下的阻抗值对应的温度；

将查找到的温度作为所述电池的当前内部温度；

其中，所述第一对应关系为：所述预设频率下，阻抗值、所述电池健康状态、所述老化路径、以及所述温度的对应关系。

第二方面，本发明实施例提供了一种电池内部温度的确定装置，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的所述程序指令，按照获得的程序执行如本发明实施例提供的上述确定方法。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的一种电池内部温度的确定方法及其确定装置，通过预先建立预设频率下，阻抗值、电池健康状态、老化路径、以及温度的对应关系，在预设频率下确定出电池在当前的参考条件下的阻抗值时，可以通过查找的方式，找到对应的温度，并将该温度作为电池的当前内部温度，从而实现对电池的内部温度的监控。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种电池内部温度的确定方法的流程图；

图2为本发明实施例中提供的基于DRT解析出的各种类的阻抗对应的频率范围的示意图；

图3为本发明实施例中提供的扩散阻抗与温度的对应关系的示意图；

图4为本发明实施例中提供的温度与温差的对应关系的示意图；

图5为本发明实施例中提供的另一温度与温差的对应关系的示意图；

图6为本发明实施例中提供的一种电池内部温度的确定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例提供的一种电池内部温度的确定方法及其确定装置的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种电池内部温度的确定方法，如图1所示，可以包括：

S101、基于预设频率，确定电池在当前的参考条件下的阻抗值；其中参考条件包括：电池健康状态和老化路径；

具体地，在本发明实施例中，参考条件除了可以包括电池健康状态和老化路径之外，还可以包括其他可以影响电池阻抗值的因素，在此并不限定。

具体地，在本发明实施例中，老化路径可以为：影响电池衰减速率的条件，例如但不限于温度（如环境温度）、电流（也即充放电倍率）、以及放电深度等，只要能够影响电池的衰减速率的因素，均属于本发明实施例的保护范围。

下面内容均是以老化路径为充放电倍率为例进行说明的。

S102、从预先建立的第一对应关系中，查找当前的参考条件下的阻抗值对应的温度；其中，第一对应关系为：预设频率下，阻抗值、电池健康状态、老化路径、以及温度的对应关系；

S103、将查找到的温度作为电池的当前内部温度。

如此，通过预先建立预设频率下，阻抗值、电池健康状态、老化路径、以及温度的对应关系，在预设频率下确定出在当前的参考条件下的阻抗值时，可以通过查找的方式，找到对应的温度，并将该温度作为电池的当前内部温度，从而实现对电池的内部温度的监控。

并且，利用第一对应关系估算出的电池的内部温度，可以使得误差在2℃以内，大大消除了误差的影响，提高确定结果的准确性。

可选地，在本发明实施例中，第一对应关系为：根据扩散阻抗的虚部阻抗与温度的第一子对应关系、以及扩散阻抗的实部阻抗与温度的第二子对应关系确定。

由于第一对应关系为：根据扩散阻抗的虚部阻抗与温度的第一子对应关系、以及扩散阻抗的实部阻抗与温度的第二子对应关系确定，所以可以减小误差，提高确定结果的准确性。

并且，由于扩散阻抗的阻抗值较稳定，只有在材料发生严重相变时才发生较大的改变，所以可以进一步减少误差，使得确定出的内部温度更加准确、可靠，从而减少误报，提高电池使用的安全性能。

可选地，在本发明实施例中，第一对应关系的建立方法包括：

基于第一测试条件，对测试电池进行第一次电化学阻抗测试，得到第一测试结果时，根据第一测试结果，确定扩散阻抗对应的特征频率，并将特征频率确定为预设频率；第一测试条件包括：预设的多个老化路径、预设的多个电池健康状态、预设温度范围、以及预设频率范围；特征频率在预设频率范围内；

基于第二测试条件，对测试电池进行第二次电化学阻抗测试，得到第二测试结果时，根据第二测试结果，确定第一子对应关系和第二子对应关系；第二测试条件包括：各老化路径、各电池健康状态、预设温度范围、以及特征频率；

基于特征频率，对测试电池进行测试，得到各老化路径和各电池健康状态下的阻抗值，并根据得到的各老化路径和各电池健康状态下的阻抗值、以及第一子对应关系和第二子对应关系，确定第一对应关系。

其中，预设频率范围，可以但不限于为：10^-2Hz至10⁵Hz，具体可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。

预设温度范围，可以但不限于为：-10℃至55℃，具体可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。

如此，通过第一次电化学阻抗测试，可以确定出特征频率，且该特征频率与扩散阻抗相关，对于扩散阻抗而言，只有在材料发生严重相变时，扩散阻抗的阻抗值才会发生较大的改变，一般情况下较稳定，所以采用扩散阻抗确定特征频率，可以减少误差，使得确定出的内部温度更加准确、可靠。

并且，通过扩散阻抗的虚部阻抗和温度的第一子对应关系，以及扩散阻抗的实部阻抗与温度的第二子对应关系，确定出第一对应关系，分别考虑了虚部阻抗和实部阻抗的影响，使得确定出的第一对应关系更加准确、可靠。

还有，由于扩散阻抗对应的频率范围，可以适用于多种型号的电池（例如但不限于方壳电池、圆柱电池、以及软包电池等），且一致性较好，受老化状态的影响较小，所以可以保证估算出的内部温度具有较高的准确性。

可选地，在本发明实施例中，根据第一测试结果，确定扩散阻抗对应的特征频率，具体包括：

基于弛豫时间分布DRT（Distribution of Relaxation Time），对第一测试结果进行解析处理，得到各老化路径和各电池健康状态下扩散阻抗对应的频率范围；

将扩散阻抗对应的各频率范围中的任一值，作为特征频率。

例如但不限于，特征频率可以为：扩散阻抗对应的各峰值频率中的任一值。

如此，可以通过DRT技术，对第一次电化学阻抗测试的第一测试结果进行解析处理，使得可以准确地获取到误差较小，且与温度具有较好量化关系的阻抗成分，进而准确地确定出扩散阻抗对应的频率范围，从而确定出特征频率。

可选地，在本发明实施例中，扩散阻抗为固相扩散阻抗或液相扩散阻抗。

对于固相扩散阻抗和液相扩散阻抗的选择，可以根据实际需要进行选择，在此并不限定；同时还可以提高设计的灵活性，满足不同应用场景的需要。

可选地，在本发明实施例中，根据第二测试结果，确定第一子对应关系和第二子对应关系，具体包括：

从第二测试结果中，确定出各老化路径和各电池健康状态下，虚部阻抗与温度的第一初始对应关系、以及实部阻抗与温度的第二初始对应关系；

对第一初始对应关系进行温度校准处理，得到对应的第一子对应关系；以及，对第二初始对应关系进行温度校准处理，得到对应的第二子对应关系。

其中，确定出的第一初始对应关系中，虚部阻抗与温度为线性关系，同样地，在第二初始对应关系中，实部阻抗与温度同样为线性关系，所以关系式只改变一个变量，从而使得得到的结果的误差较小。

并且，若同一系统内扩散阻抗与温度的关系存在偏移，表明该系统内各电池的一致性较差，电池可能存在失效，从而可以用于早期故障预测，实现提前预判，为电池的使用提供更加有效的参考。

此外，通过对第一初始对应关系和第二初始对应关系进行温度校准处理，可以减少温度误差，提高虚部阻抗与温度之间的对应关系的准确性，以及提高实部阻抗与温度之间的对应关系的准确性，从而有利于提高确定出的电池的内部温度的准确性，减少误差。

可选地，在本发明实施例中，对第一初始对应关系进行温度校准处理，得到对应的第一子对应关系，具体包括：

针对第一初始对应关系中的任一温度：从第一初始对应关系中，找到该温度对应的各参考条件，确定在找到的各参考条件下电池的实测温度，计算该温度与确定出的各实测温度之间的温差；

计算第一初始对应关系中每个温度对应的各温度之间的平均值；

建立第一初始对应关系中每个温度与对应的平均值之间的第一参考对应关系，根据第一初始对应关系中虚部阻抗与温度的对应关系，以及第一参考对应关系，确定第一子对应关系；

对第二初始对应关系进行温度校准处理，得到对应的第二子对应关系，具体包括：

针对第二初始对应关系中的任一温度：从第二初始对应关系中，找到该温度对应的各参考条件，确定在找到的各参考条件下电池的实测温度，计算该温度与确定出的各实测温度之间的温差；

计算第二初始对应关系中每个温度对应的各温度之间的平均值；

建立第二初始对应关系中每个温度与对应的平均值之间的第二参考对应关系，根据第二初始对应关系中实部阻抗与温度的对应关系，以及第二参考对应关系，确定第二子对应关系。

如此，通过上述过程，可以实现温度校准处理，减少温度误差，提高虚部阻抗与温度之间的对应关系的准确性，以及提高实部阻抗与温度之间的对应关系的准确性，从而有利于提高确定出的电池的内部温度的准确性，减少误差。

具体地，在本发明实施例中，根据第一初始对应关系中虚部阻抗与温度的对应关系，以及第一参考对应关系，确定第一子对应关系，具体包括：

根据第一初始对应关系中虚部阻抗与温度的对应关系，以及第一参考对应关系，确定出虚部阻抗与温度的函数关系式，将该函数关系式作为第一子对应关系；

根据第二初始对应关系中实部阻抗与温度的对应关系，以及第二参考对应关系，确定第二子对应关系，具体包括：

根据第二初始对应关系中实部阻抗与温度的对应关系，以及第二参考对应关系，确定出实部阻抗与温度的函数关系式，将该函数关系式作为第二子对应关系。

也就是说，第一子对应关系和第二子对应关系可以均为一函数关系式，以便于后续确定第一对应关系时，便于计算，提高确定的效率和准确率。

可选地，在本发明实施例中，根据得到的各老化路径和各电池健康状态下的阻抗值、以及第一子对应关系和第二子对应关系，确定第一对应关系，具体包括：

将第一子对应关系中的虚部阻抗、以及第二子对应关系中的实部阻抗进行组合处理，得到扩散阻抗的阻抗值与温度的第三子对应关系；

基于第三子对应关系，计算得到的各老化路径和各电池健康状态的阻抗值对应的温度；

基于计算出的各温度，以及得到的各老化路径和各电池健康状态下的阻抗值，确定第一对应关系。

由于阻抗包括虚部阻抗和实部阻抗，且阻抗一般为复数形式，所以可以将第一子对应关系和第二子对应关系进行组合处理，得到扩散阻抗的阻抗值与温度的第三子对应关系；其中，具体的组合处理方式，可以参见复数中虚部和实部的组合方式，在此并不限定。

并且，若第一子对应关系和第二子对应关系均为一函数关系式时，得到的第三子对应关系也可以为一函数关系式（记为函数关系式1），进而可以将得到的阻抗值代入至函数关系式1中，即可估算出对应的温度。

如此，基于估算出的温度、测试得到的各老化路径和各电池健康状态下的阻抗值，即可建立得到准确、可靠的第一对应关系，从而提高最后确定出的电池的内部温度的准确性。

下面以具体实施例，对第一对应关系的建立过程进行说明。

实施例：以预设温度范围为-10℃至55℃，预设频率范围为10^-2Hz至10⁵Hz，老化路径为充放电倍率为例。

步骤1、在-10℃至55℃，10^-2Hz至10⁵Hz，SOH（即电池健康状态）分别为80%和90%，充放电倍率分别为1.2C和1C的测试条件下，对测试电池进行第一次电化学阻抗测试，得到第一测试结果；

其中，测试电池可以为未经循环使用的电池。

步骤2、基于DRT，对第一测试结果进行解析，并从解析结果中，将存在量化关系的部分提取出来作为待分析数据；

步骤3、对待分析数据进行分析，确定不同充放电倍率和不同SOH下，不同种类的阻抗对应的频率范围；

其中，不同种类的阻抗包括：固相扩散阻抗、液相扩散阻抗、膜阻抗、接触阻抗、正极电荷传递阻抗、以及负极电荷传递阻抗。

例如，如图2所示，图中示出了基于DRT解析出的各种类的阻抗对应的频率范围，其中f表示频率，γ(τ)表示阻抗值，P1表示固相扩散阻抗，P2表示液相扩散阻抗，P3表示正极电荷传递阻抗，P4表示负极电荷传递阻抗，P5表示膜阻抗，P6表示接触阻抗，各实线表示不同的测试条件。

通过对图2中的结果进行整理，可以得到表1，且表1中仅列出了固相扩散阻抗、液相扩散阻抗和膜阻抗，其中，BOL表示未进行循环使用过程的电池，表中的数值均为频率的数值，且各数值的单位均为Hz。

表1

从表1中可知：

不管是固相扩散阻抗，还是液相扩散阻抗，在不同充电倍率和不同SOH时对应的峰值频率较接近，或者说各峰值频率之间的差值较小，说明随着电池的老化，固相扩散阻抗和液相扩散阻抗的峰值频率较稳定，受电池一致性和老化状态的影响较小。

对于膜阻抗而言，在不同充电倍率和不同SOH时对应的峰值频率差异较大，说明随着电池的老化，膜阻抗的峰值频率较不稳定，受电池一致性和老化状态的影响较大。

因此，基于扩散阻抗（即固相扩散阻抗或液相扩散阻抗）确定出的特征频率以及第一对应关系，可以减少电池一致性和老化状态的影响，所以在后续步骤中，选取固相扩散阻抗或液相扩散阻抗确定特征频率，可以提高最后估算出的电池的内部温度的准确性。

并且，下面步骤中均以固相扩散阻抗为例进行说明。

步骤4、选取固相扩散阻抗在不同充放电倍率和不同SOH下的峰值频率，从中选取任一峰值频率作为特征频率；

例如，通过上述表1可知，固相扩散阻抗在不同充放电倍率和不同SOH下的峰值频率分别为：0.0587Hz、0.0594Hz、0.0587Hz、以及0.0627Hz，此时，可以选取0.0587Hz作为特征频率。

当然，为了后续运算简便和便于操作，还可以对0.0587Hz进行简化处理，直接取0.05Hz作为特征频率。

说明一点，在步骤4中，在确定特征频率时，还可以为：

选取固相扩散阻抗对应的频率范围；

从固相扩散阻抗对应的频率范围中选取任一值作为特征频率。

也就是说，确定出的特征频率并不一定为峰值频率，还可以为对应的频率范围内的任一值。

例如，通过上述表1可知，固相扩散阻抗对应的频率范围为：0.014Hz至0.393Hz，所以确定出的特征频率可以为：0.014Hz、0.393Hz、0.05Hz或0.37Hz等，具体可以根据实际需要进行选择，在此并不限定。

步骤5、基于特征频率，对测试电池进行第二次电化学阻抗测试，得到第二测试结果；

步骤6、从第二测试结果中，找出不同充放电倍率和不同SOH下，虚部阻抗与温度的第一初始对应关系、以及实部阻抗与温度的第二初始对应关系；

例如，如图3所示，图（a）为不同充放电倍率和不同SOH下，实部阻抗（用Rd-rel表示）与温度（用T表示）的第二初始对应关系，图（b）为不同充放电倍率和不同SOH下，虚部阻抗（用Rd-img表示）与温度（用T表示）的第一初始对应关系；

从图中可知：温度与虚部阻抗的倒数为线性关系，温度与实部阻抗的倒数也为线性关系。

说明一点，对图3中的（a）和（b）中同一测试条件下得到的各点进行线性拟合，得到拟合后的虚线，各虚线分别表示不同的测试条件。

步骤7、对第一初始对应关系进行温度校准处理，得到对应的第一子对应关系；以及，对第二初始对应关系进行温度校准处理，得到对应的第二子对应关系；

对于具体的温度校准处理过程，下面举例说明。

对于虚部阻抗而言：

以5℃为例，从图3的（b）中找到5℃对应的四个点，且这四个点对应的条件分别为：BOL；35℃、1.2C、90%SOH；60℃、1C、90%SOH；60℃、1C、80%SOH；

通过在测试电池的内部植入温度传感器，并在上述四个条件下分别测试测试电池的实测温度，分别记为：Ts1、Ts2、Ts3和TS4；

分别计算5℃与实测温度Ts1的差值（记为温差1）、5℃与实测温度Ts2的差值（记为温差2）、5℃与实测温度Ts3的差值（记为温差3）、以及5℃与实测温度Ts4的差值（记为温差4）；

然后，在以温度为横坐标，温差为纵坐标的坐标轴A中，找到5℃和对应的四个温差所在的位置，并标记出来。

继续重复上述过程，可以找到图3的（b）中的每个温度在坐标轴A中的位置，形成图4的（b），得到了在不同充放电倍率和不同SOH下，温度（用T表示）与温差（用△T表示）之间的对应关系。

接着，继续以5℃为例，计算温差1、温差2、温差3和温差4的温差平均值；

在以温度为横坐标，温差为纵坐标的坐标轴B中，找到5℃和对应的温差平均值所在的位置，并标记出来。

继续重复上述过程，可以找到图4的（b）中的每个温度在坐标轴B中的位置，连接成线后形成图5中的虚线s1，得到了温度与温差平均值之间的对应关系，即第二参考对应关系。

最后，通过对虚线s1进行处理，得到虚线s1对应的函数关系式，将该函数关系式作为第一子对应关系。

对于实部阻抗而言：

与上述虚部阻抗的过程类似，具体可参见上述过程，在此不再详述。

最后分别得到图3中（a）、图4中（a）、以及图5中的虚线s2，通过对虚线s2进行处理，得到虚线s2对应的函数关系式，将该函数关系式作为第二子对应关系。

说明一点，在图4的（b）和图5中，每个点还对应一虚部阻抗，只是在图中没有体现出虚部阻抗的具体阻抗值而已；同样地，在4的（a）每个点还对应一虚部阻抗，只是在图中没有体现出虚部阻抗的具体阻抗值而已。

并且，采用虚线将图4的（a）和（b）中同一测试条件下得到的各点连接起来，且各虚线分别表示不同的测试条件。

此外，从图4中可以看出：

利用虚部阻抗估算出的温度与实测温度相比，温差在5℃以内；

利用实部阻抗估算出的温度与实测温度相比，温差在8℃以内。

从图5中可以看出：

在经过进一步地处理之后，可以使得温差控制在2℃以内，极大地缩小了估算出的温度与实测温度之间的温差，进而极大地缩小了估算结果的误差，提高了估算结果的准确度。

步骤8、将第一子对应关系中的虚部阻抗、以及第二子对应关系中的实部阻抗进行组合处理，得到扩散阻抗的阻抗值与温度的第三子对应关系；

例如，以图5所示为例，因虚线s1表示虚部阻抗与温度的第一子对应关系，虚线s2表示实部阻抗与温度的第二子对应关系，所以可以将虚部阻抗和实部阻抗进行组合，以得到阻抗与温度的第三子对应关系，也即图5中虚线s3对应的函数关系式（记为函数关系式1）。

其中，在图5中，还示出了虚线s1和虚线s2中纵坐标的平均值对应的实线s4，且实线s4与虚线s3并不重叠。

步骤9、基于特征频率，对测试电池进行测试，得到不同充放电倍率和不同SOH下的阻抗值；基于函数关系式1，计算出各阻抗值对应的温度；基于得到的阻抗值、温度、充放电倍率和SOH，建立第一对应关系。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种电池内部温度的确定装置，该确定装置的实现原理与前述一种电池内部温度的确定方法的实现原理类似，该确定装置的具体实施方式，可参见前述确定方法的具体实施例，重复之处不再赘述。

具体地，本发明实施例提供的一种电池内部温度的确定装置，如图6所示，包括：

存储器601，用于存储程序指令；

处理器602，用于调用存储器601中存储的程序指令，按照获得的程序执行如本发明实施例提供的上述确定方法。

具体地，本发明实施例还提供一种电池内部温度的确定装置，包括：

第一模块，用于基于预设频率，确定电池在当前电池健康状态和当前老化路径下的阻抗值；

第二模块，用于从预先建立的第一对应关系中，查找当前电池健康状态和当前老化路径下的阻抗值对应的温度；

第三模块，用于将查找到的温度作为电池的当前内部温度；

其中，第一对应关系为：预设频率下，阻抗值、电池健康状态、老化路径、以及温度的对应关系；

可选地，在本发明实施例中，第一对应关系为：根据扩散阻抗的虚部阻抗与温度的第一子对应关系、以及扩散阻抗的实部阻抗与温度的第二子对应关系确定。

可选地，在本发明实施例中，还包括第四模块，第四模块用于建立第一对应关系。

可选地，在本发明实施例中，第四模块具体用于：

基于第一测试条件，对测试电池进行第一次电化学阻抗测试，得到第一测试结果时，根据第一测试结果，确定扩散阻抗对应的特征频率，并将特征频率确定为预设频率；第一测试条件包括：预设的多个老化路径、预设的多个电池健康状态、预设温度范围、以及预设频率范围；特征频率在预设频率范围内；

基于第二测试条件，对测试电池进行第二次电化学阻抗测试，得到第二测试结果时，根据第二测试结果，确定第一子对应关系和第二子对应关系；第二测试条件包括：各老化路径、各电池健康状态、预设温度范围、以及特征频率；

基于特征频率，对测试电池进行测试，得到各老化路径和各电池健康状态下的阻抗值，并根据得到的各老化路径和各电池健康状态下的阻抗值、以及第一子对应关系和第二子对应关系，确定第一对应关系。

可选地，在本发明实施例中，第四模块具体用于：

将第一子对应关系中的虚部阻抗、以及第二子对应关系中的实部阻抗进行组合处理，得到扩散阻抗的阻抗值与温度的第三子对应关系；

基于第三子对应关系，计算得到的各老化路径和各电池健康状态的阻抗值对应的温度；

基于计算出的各温度，以及得到的各老化路径和各电池健康状态下的阻抗值，确定第一对应关系。

可选地，在本发明实施例中，第四模块具体用于：

从第二测试结果中，确定出各老化路径和各电池健康状态下，虚部阻抗与温度的第一初始对应关系、以及实部阻抗与温度的第二初始对应关系；

对第一初始对应关系进行温度校准处理，得到对应的第一子对应关系；以及，对第二初始对应关系进行温度校准处理，得到对应的第二子对应关系。

可选地，在本发明实施例中，第四模块具体用于：

针对第一初始对应关系中的任一温度：从第一初始对应关系中，找到该温度对应的各参考条件，确定在找到的各参考条件下电池的实测温度，计算该温度与确定出的各实测温度之间的温差；

计算第一初始对应关系中每个温度对应的各温度之间的平均值；

建立第一初始对应关系中每个温度与对应的平均值之间的第一参考对应关系，根据第一初始对应关系中虚部阻抗与温度的对应关系，以及第一参考对应关系，确定第一子对应关系。

可选地，在本发明实施例中，第四模块具体用于：

针对第二初始对应关系中的任一温度：从第二初始对应关系中，找到该温度对应的各参考条件，确定在找到的各参考条件下电池的实测温度，计算该温度与确定出的各实测温度之间的温差；

计算第二初始对应关系中每个温度对应的各温度之间的平均值；

建立第二初始对应关系中每个温度与对应的平均值之间的第二参考对应关系，根据第二初始对应关系中实部阻抗与温度的对应关系，以及第二参考对应关系，确定第二子对应关系。

可选地，在本发明实施例中，第四模块具体用于：

根据第一测试结果，确定扩散阻抗对应的特征频率，具体包括：

基于弛豫时间分布DRT，对第一测试结果进行解析处理，得到各老化路径和各电池健康状态下扩散阻抗对应的峰值频率；

将扩散阻抗对应的各峰值频率中的任一值，作为特征频率。

可选地，在本发明实施例中，第一模块具体用于：

向电池中输入预设频率下的电压信号；

采集电池中的电流信号；

根据电压信号和电流信号，计算出电池在当前的参考条件下的阻抗值。

可选地，在本发明实施例中，在确定装置应用至电动设备中，且电动设备中设置有电池管理系统或电池分析系统时，电池管理系统或电池分析系统中的部分结构，可以复用为第一模块。

需要说明的是，在本发明实施例中，可以为电池挺随时间变化的电压信号、电流信号和内部温度的数据，可以高速、稿精度地监控电池的内部温度和响应特性，同时，还可以提供高质量可以用于电池建模分析、模型参数化、状态监控、故障预警算法开发、电池健康算法开发等的数据集，为电池的合理化设计提供有效的数据依据。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电池内部温度的确定方法，其特征在于，包括：

基于预设频率，确定电池在当前的参考条件下的阻抗值；其中所述参考条件包括：电池健康状态和老化路径；

从预先建立的第一对应关系中，查找当前的所述参考条件下的阻抗值对应的温度；

将查找到的温度作为所述电池的当前内部温度；

其中，所述第一对应关系为：所述预设频率下，阻抗值、所述电池健康状态、所述老化路径、以及所述温度的对应关系。

2.如权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述第一对应关系为：根据扩散阻抗的虚部阻抗与所述温度的第一子对应关系、以及所述扩散阻抗的实部阻抗与所述温度的第二子对应关系确定。

3.如权利要求2所述的确定方法，其特征在于，所述第一对应关系的建立方法包括：

基于第一测试条件，对测试电池进行第一次电化学阻抗测试，得到第一测试结果时，根据所述第一测试结果，确定所述扩散阻抗对应的特征频率，并将所述特征频率确定为所述预设频率；所述第一测试条件包括：预设的多个老化路径、预设的多个电池健康状态、预设温度范围、以及预设频率范围；所述特征频率在所述预设频率范围内；

基于第二测试条件，对所述测试电池进行第二次电化学阻抗测试，得到第二测试结果时，根据所述第二测试结果，确定所述第一子对应关系和所述第二子对应关系；所述第二测试条件包括：各所述老化路径、各所述电池健康状态、所述预设温度范围、以及所述特征频率；

基于所述特征频率，对所述测试电池进行测试，得到各所述老化路径和各所述电池健康状态下的阻抗值，并根据得到的各所述老化路径和各所述电池健康状态下的阻抗值、以及所述第一子对应关系和所述第二子对应关系，确定所述第一对应关系。

4.如权利要求3所述的确定方法，其特征在于，根据得到的各所述老化路径和各所述电池健康状态下的阻抗值、以及所述第一子对应关系和所述第二子对应关系，确定所述第一对应关系，具体包括：

将所述第一子对应关系中的所述虚部阻抗、以及所述第二子对应关系中的所述实部阻抗进行组合处理，得到所述扩散阻抗的阻抗值与所述温度的第三子对应关系；

基于所述第三子对应关系，计算得到的各所述老化路径和各所述电池健康状态的阻抗值对应的温度；

基于计算出的各温度，以及得到的各所述老化路径和各所述电池健康状态下的阻抗值，确定所述第一对应关系。

5.如权利要求3所述的确定方法，其特征在于，根据所述第二测试结果，确定所述第一子对应关系和所述第二子对应关系，具体包括：

从所述第二测试结果中，确定出各所述老化路径和各所述电池健康状态下，所述虚部阻抗与所述温度的第一初始对应关系、以及所述实部阻抗与所述温度的第二初始对应关系；

对所述第一初始对应关系进行温度校准处理，得到对应的所述第一子对应关系；以及，对所述第二初始对应关系进行所述温度校准处理，得到对应的所述第二子对应关系。

6.如权利要求5所述的确定方法，其特征在于，对所述第一初始对应关系进行温度校准处理，得到对应的所述第一子对应关系，具体包括：

针对所述第一初始对应关系中的任一所述温度：从所述第一初始对应关系中，找到该所述温度对应的各所述参考条件，确定在找到的各所述参考条件下电池的实测温度，计算该所述温度与确定出的各所述实测温度之间的温差；

计算所述第一初始对应关系中每个所述温度对应的各所述温度之间的平均值；

建立所述第一初始对应关系中每个所述温度与对应的所述平均值之间的第一参考对应关系，根据所述第一初始对应关系中所述虚部阻抗与所述温度的对应关系，以及所述第一参考对应关系，确定所述第一子对应关系；

对所述第二初始对应关系进行所述温度校准处理，得到对应的所述第二子对应关系，具体包括：

针对所述第二初始对应关系中的任一所述温度：从所述第二初始对应关系中，找到该所述温度对应的各所述参考条件，确定在找到的各所述参考条件下电池的实测温度，计算该所述温度与确定出的各所述实测温度之间的温差；

计算所述第二初始对应关系中每个所述温度对应的各所述温度之间的平均值；

建立所述第二初始对应关系中每个所述温度与对应的所述平均值之间的第二参考对应关系，根据所述第二初始对应关系中所述实部阻抗与所述温度的对应关系，以及所述第二参考对应关系，确定所述第二子对应关系。

7.如权利要求3所述的确定方法，其特征在于，根据所述第一测试结果，确定所述扩散阻抗对应的特征频率，具体包括：

基于弛豫时间分布DRT，对所述第一测试结果进行解析处理，得到各所述老化路径和各所述电池健康状态下所述扩散阻抗对应的频率范围；

将所述扩散阻抗对应的各所述频率范围中的任一值，作为所述特征频率。

8.如权利要求2-7任一项所述的确定方法，其特征在于，所述扩散阻抗为固相扩散阻抗或液相扩散阻抗。

9.如权利要求1所述的确定方法，其特征在于，确定电池在当前的参考条件下的阻抗值，具体包括：

向所述电池中输入所述预设频率下的电压信号；

采集所述电池中的电流信号；

根据所述电压信号和所述电流信号，计算出所述电池在当前的所述参考条件下的阻抗值。

10.一种电池内部温度的确定装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的所述程序指令，按照获得的程序执行如权利要求1-9任一项所述的确定方法。

Images