CN114924200A - 电池自放电电流检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池自放电电流检测方法及系统。电池自放电电流检测方法包括：采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压；对被测电池进行脉冲充电，并记录充电电荷量；其中，充电电荷量小于电荷量阈值；静置被测电池，在静置过程中，每隔预设时间采集被测电池的静置开路电压，直至静置开路电压等于理论开路电压时，结束静置；其中，理论开路电压根据初始开路电压，以及静置开路电压采集时被测电池所处的静置环境条件与初始环境条件的偏差计算；根据被测电池自充电完成至静置结束的时间差，以及充电电荷量计算被测电池的自放电电流。本发明实施例可以提高电池自放电电流的检测效率和准确性。

Description

电池自放电电流检测方法及系统

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池自放电电流检测方法及系统。

背景技术

随着新能源行业的快速发展，具有高能量密度、高循环次数、环境友好等优点的锂电池，作为储能器件在电力储能、电动汽车和消费电子等领域被日益广泛的应用。在电池组的应用中，电池组中各单体电池之间的参数一致性影响着电池组的性能和寿命，其中，电池容量的一致性尤为关键，而电池的自放电过程会剧烈影响不同电池容量的一致性。因此，电池的自放电特性是电池厂商和用户异常关注的技术指标。

自放电过程发生在电池内部，与电池材料和工艺有关，并随环境温度和电池荷电状态等变化，而现有的测量方法无法直接对其进行测量。现有测量技术中，电池自放电特性主要是通过长时间静置电池，并记录静置过程中电池的参数，通过分析参数的变化得到。无论测量参数是电池的容量还是开路电压，测量结果是自放电电流还是自放电率，都需要较长的测试周期，电池自放电的检测效率低。并且，整个测试周期中，测试环境的一致性难以保证，这在一定程度上影响着电池自放电特性的检测准确性。因此，现有的电池自放电电流检测方法的检测效率和准确性都难以保证。

发明内容

本发明提供了一种电池自放电电流检测方法及系统，以提高电池自放电电流的检测效率和准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池自放电电流检测方法，包括：

采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压；

对所述被测电池进行脉冲充电，并记录充电电荷量；其中，所述充电电荷量小于电荷量阈值；

静置所述被测电池，在静置过程中，每隔预设时间采集所述被测电池的静置开路电压，直至所述静置开路电压等于理论开路电压时，结束静置；其中，所述理论开路电压根据所述初始开路电压，以及所述静置开路电压采集时所述被测电池所处的静置环境条件与所述初始环境条件的偏差计算；

根据所述被测电池自充电完成至静置结束的时间差，以及所述充电电荷量计算所述被测电池的自放电电流。

可选地，所述被测电池所处的环境条件包括：环境温度；不同所述环境温度下所述被测电池的稳定壳温不同。

可选地，在采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压之后，还包括：

根据所述初始环境条件下所述被测电池的初始稳定壳温和所述初始开路电压，获取所述被测电池的开路电压与电池壳温的对应关系；

在每次采集所述被测电池的静置开路电压的同时，采集所述被测电池在所述静置环境条件下的静置壳温；

所述理论开路电压根据所述开路电压与电池壳温的对应关系，以及所述静置壳温计算。

可选地，获取所述被测电池的开路电压与电池壳温的对应关系，包括：

分别调节所述环境温度为多个不同的设定温度，并记录在每个所述设定温度下静置稳定后的所述被测电池的稳定壳温和开路电压；

根据所述初始稳定壳温和所述初始开路电压，以及各所述设定温度下所述被测电池的稳定壳温及其对应的开路电压，生成多个稳定壳温和开路电压的对应点值；

对多个所述稳定壳温和开路电压的对应点值进行函数拟合，得到所述被测电池的开路电压与电池壳温的对应关系。

可选地，各所述设定温度分布于所述初始温度两侧。

可选地，所述设定温度的调节次数在2次至5次之间；

在每次调节所述环境温度为所述设定温度后，所述被测电池的静置时间在1小时至4小时之间。

可选地，在采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压之前，还包括：

将所述被测电池放置于温箱内，调节所述温箱的温度为初始温度，构造所述初始环境条件，并将所述被测电池静置第一时间段。

可选地，在脉冲充电过程中和所述静置过程中，保持所述温箱的温度为所述初始温度。

可选地，所述电荷量阈值为所述被测电池满容量的1/1000。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电池自放电电流检测系统，包括：

电压检测设备，用于采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压，以及在静置过程中，每隔预设时间采集所述被测电池的静置开路电压；

充电设备，用于对所述被测电池进行脉冲充电，并记录充电电荷量；其中，所述充电电荷量小于电荷量阈值；

静置比较模块，用于判断所述静置开路电压是否等于理论开路电压，并在所述静置开路电压等于所述理论开路电压时结束静置；其中，所述理论开路电压根据所述初始开路电压，以及所述静置开路电压采集时所述被测电池所处的静置环境条件与所述初始环境条件的偏差计算；

电流计算模块，用于根据所述被测电池自充电完成至静置结束的时间差，以及所述充电电荷量计算所述被测电池的自放电电流。

本发明实施例提供的电池自放电电流检测方法中，设置脉冲充电的充电电荷量小于电荷量阈值，可以保证被测电池通过自放电消耗完充电电荷量的时间较短，即缩短静置时间，从而有效缩短检测时长。并且，在整个检测过程中，对于被测电池，仅需要测量其开路电压，相当于将被测电池作为黑盒处理，并不需要测量其内部的状态变化，也无需知晓或限定被测电池的原始荷电状态，使得整个检测方法过程简单、操作便捷、易于实现。同时，本实施例还考虑了静置过程中环境条件的变化对检测结果的影响，在静置过程中，根据静置环境条件与初始环境条件的偏差不断调整理论开路电压，可有效提高检测结果准确度。因此，相比于现有技术，本发明实施例可以提高电池自放电电流的检测效率和准确性，精确、快速得到被测电池的自放电电流。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电池充电后理论开路电压变化示意图；

图2是本发明实施例提供的一种电池理想等效电路模型；

图3是本发明实施例提供的一种电池充电后实际开路电压变化示意图；

图4是本发明实施例提供的一种电池自放电电流检测方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种电池自放电电流检测方法的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的一种电池自放电检测方法原理图；

图7是本发明实施例提供的一种电池开路电压与电池壳温的对应关系示意图；

图8是本发明实施例提供的一种电池自放电电流检测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

正如背景技术中所述，现有的电池自放电检测方法的检测效率和准确性都较低，下面对现有技术中几种主要的检测方法以及产生上述问题的原因进行说明。

首先，国际标准中规定的自放电率检测步骤包括：(1)(20±5)℃下电池充电，(2)(20±5)℃电池以0.2C放电倍率恒流放电2.5h，(3)(40±2)℃下高温存储90天，(4)(20±5)℃下电池充电，(5)(20±5)℃下存储1～4天，(6)(20±5)℃下电池0.2C倍率恒流放电至截止电压。整个过程复杂且时间非常长。一般定性定量检测锂电池的自放电率，可利用三个指标：(1)容量，即在锂电池静置期间，检测初始容量和静置后容量；(2)电压，即在电池特定静置时长内，检测电池开路电压的变化，开路电压与容量呈单调正相关的关系；(3)自放电电流，由于不是显性电路，自放电电流直接测试难以进行。

为了缩短检测时间和/或提高检测可靠性，现有技术提供了以下几种检测方案：

第一种方案，通过对批量的锂电池进行脉冲放电，对比脉冲放电反弹电位与预设电位，确定试验前后锂电池的SOC(State of Charge，荷电状态)，再计算电池的自放电率。但该方法中涉及到了电池的容量测试，且预设温度范围和预设时间条件严苛，整体测试复杂且效率不高。

第二种方案，对电池充放电后进行电池dV/dQ曲线的获取。此后，详细测试电池静置过程中电压随时间的变化率(K值)，并由此推导自放电电流。该方法虽然能够得到电池不同SOC条件下的自放电电流，但电池K值的获取非常耗时，整体测试过程复杂。

第三种方案，将锂电池电路中主要储能部分等效为大电容，自放电电阻等效为电池并联内阻，将电池进行一定时长的脉冲放电，精确测试脉冲测试后电池极化削弱后的开路电压下降的斜率，即RC放电的时间常数τ，并由此反推出电池的并联自放电电阻和等效电容。该测试方法确实能有效检测锂电池的等效自放电电阻。但该方案在电池放电之后的极化恢复效应小于电池本体的自放电过程的前提下才有效。电池放电完毕之后，极化效应会导致电池电压上升，而自放电过程使得电池电压下降。当且仅当电池电压开始下降且下降维持时间较长，可推导斜率时，才能进行自放电电阻的计算。当电池温度较低、电池荷电量较低、极化恢复较慢时，整体测试时长会进一步加长。

综上所述，现有的测试方法在测试时长、测试系统精确度和可行性方面都有待改善。

基于上述研究，本发明提供了一种电池自放电电流检测方法。本实施例适用于对电池出厂阶段的筛选分组，可实现任何荷电状态下电池的自放电电流检测。为了更好的解释本申请提供的自放电电流检测方法，此处首先对该方法所基于的检测原理进行说明。下面结合图1-3，以锂电池为例，解释自放电电流检测方法的检测原理。

图1是本发明实施例提供的一种电池充电后理论开路电压变化示意图。图1种示例性地给出了理想状态下，脉冲充电电流Icha及其对应的电池的开路电压Voc的变化过程。其中，电池初始静置时稳定的开路电压为Voc0。在不考虑电池的极化效应和自放电等过程时，电池充电后理论的稳定开路电压为Voc01。该过程中，在充电起始时刻t1，脉冲充电电流Icha值变化为电流I1，向电池充电，电池的开路电压Voc迅速上升，并在充电过程中呈指数增长。在充电完成时刻t2，脉冲充电电流Icha值回落为0，电池停止充电，电池的开路电压Voc先迅速回落，再呈指数下降，直至回落至电池充电后理论的稳定开路电压Voc01。

图2是本发明实施例提供的一种电池理想等效电路模型，图3是本发明实施例提供的一种电池充电后实际开路电压变化示意图。图3中，实线标识的曲线所代表的是理论情况下电池开路电压Voc的变化过程，可对应图1的开路电压曲线；点划线标识的曲线所代表的是考虑极化效应的情况下电池开路电压Voc的变化过程；虚线标识的曲线所代表的是同时考虑极化效应和自放电效应的情况下电池开路电压Voc的变化过程。下面，结合图2和图3，对脉冲充电时，各种情况下电池开路电压的变化过程进行具体说明。

电池内部等效电路包括：电池电化学体系决定的开路电压Vcell、电芯的欧姆阻抗Rs、电池内部离子在电极-电解液界面的电荷转移电阻Rct和双电极电容Q，以及Warburg阻抗W(代表了离子嵌入活性物质颗粒内部的固体扩散阻抗)几部分。锂电池充电过程中需克服三种极化效应：欧姆极化、电化学极化以及浓差极化。若将电池内部看做一个黑盒，该电池等效电路模性对外的特性表现为电池的开路电压Voc。

理论情况下，参见图2和图3中的实线，在充电开始时刻t1，电芯的欧姆阻抗Rs致使开路电压Voc突然增大，此后电池克服双电极电容Q和转移电阻Rct的作用，使得开路电压Voc呈指数增大。在充电结束时刻t2，因为电芯的欧姆阻抗Rs的存在，开路电压Voc回落。此后双电极电容Q放电，开路电压Voc呈指数下降。

在理论情况的基础上，当考虑极化削弱过程时，参见图3中的点划线，由于锂电池为化学体系，在电池的静置稳定过程中，电化学极化以及浓差极化的存在使得其开路电压Voc不断非常缓慢的下降，直至接近于理论上电池充电后稳定的开路电压Voc1。由于电池电量的增加，在极化消失后，电池的开路电压会高于电池充电前的开路电压稳定值，即Voc1＞Voc0。

在考虑极化削弱过程的基础上，再考虑自放电过程，参见图3中的虚线，自放电过程是伴随电池的整个生命周期的，无论何种情况下，电池的自放电过程均会存在。在电池充电过程结束后，其本体不单单存在极化削弱的过程，自放电过程会导致开路电压Voc加速下降，致使稳定后电池的开路电压实际值小于理论上充电后稳定的开路电压值Voc1。

依据以上分析可知，锂电池充电后，其极化削弱和自放电双重效应会致使其开路电压不断下降。锂电池充电后，其荷电量会增大，同样的环境条件下，若仅考虑极化效应，电池稳定后的开路电压一定大于原本的初始值，即Voc1＞Voc0。但由于自放电过程会导致电池电荷容量的降低，在充电后静置的阶段，只要静置时长合适，电池的开路电压可能会降落到小于原本初始的稳定开路电压的状态。简而言之，充电时电池增加的电荷量会因为充电后静置阶段的自放电而损耗掉。那么，根据充电电荷量及其消耗时间就可以得到电池的自放电电流。本申请所提出的电池自放电电流检测方法就是基于此原理。

图4是本发明实施例提供的一种电池自放电电流检测方法。参见图4，该电池自放电电流检测方法包括以下步骤：

S110、采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压。

其中，环境条件包括能够对被测电池的开路电压造成影响的环境因素，例如被测电池所处的环境温度和环境湿度等。在采集被测电池的初始开路电压之前，可以先将被测电池在初始环境条件中静置一段时间，使被测电池达到在初始环境条件中的稳定状态，然后再进行初始开路电压的测量，以记录被测电池稳态下的初始开路电压，保证初始开路电压测量值的可靠性，从而保证自放电电流检测结果的准确性。示例性地，被测电池在初始环境条件下的静置时间不低于2小时，例如为2小时、3小时或4小时，在保证电池可以达到稳定状态的前提下，该静置时间越短越好，以保证检测效率。示例性地，被测电池可以是锂电池。

S120、对被测电池进行脉冲充电，并记录充电电荷量；其中，充电电荷量小于电荷量阈值。

其中，脉冲充电可以采用窄脉冲电流实现；充电过程可以是恒流或者恒压模式，此处不做限定，只需保证充电期间充入电池内部的充电电荷量精确可得即可。进一步地，充电电流和充电时长可以尽量短，以使得总的充电电荷量较小。当充电电荷量足够低时，可认为充电并未改变电池原始的电荷量，以使检测得到的结果更趋近于电池原始状态下的自放电情况，减少电池荷电状态的变化对检测过程的影响。并且，充电电荷量越少，电池自放电消耗充电电荷量的时间越短，从而有效缩短检测时间，提高检测效率。示例性地，电荷量阈值可以是被测电池满容量的1/1000。实际应用时，充电电荷量甚至可以小于被测电池满容量的1/10000。示例性地，充电电荷量可以根据脉冲充电曲线和充电时间来精确计算。

S130、静置被测电池，在静置过程中，每隔预设时间采集被测电池的静置开路电压，直至静置开路电压等于理论开路电压时，结束静置；其中，理论开路电压根据初始开路电压，以及静置开路电压采集时被测电池所处的静置环境条件与初始环境条件的偏差计算。

其中，在静置过程中，环境条件难以始终保持与初始环境条件完全一致，而相同荷电状态的电池在不同的环境条件下的开路电压并不相同。因此，本实施例根据静置环境条件与初始环境条件的偏差计算静置环境条件下，初始开路电压对应的理论开路电压，相当于根据静置环境条件的变化，实时对静置开路电压的理论参考值进行调整，可以弥补因静置环境条件变化所引起的检测误差，使静置结束时间的确定更为准确。当静置环境条件与初始环境条件相同时，理论开路电压等于初始开路电压。

示例性地，不同环境条件下对应的理论开路电压可以在检测开始前预先获得，并以表格或曲线的形式存储。在静置过程中，每次数据采集后，根据静置环境条件查表或查曲线即可获得当前的理论开路电压。预设时间，或者说静置开路电压的采样频率可以根据实际需求，或者根据电压检测设备的配置来确定，此处不做限定。

S140、根据被测电池自充电完成至静置结束的时间差，以及充电电荷量计算被测电池的自放电电流。

其中，由于电池在充放电静置后期，自放电效应远大于极化效应。故可近似认为静置开路电压降低至理论开路电压时，极化效应可忽略不计。因此，可根据被测电池自充电完成至静置结束的时间差，即静置时长，以及充电电荷量来计算被测电池的平均自放电电流。

本发明实施例提供的电池自放电电流检测方法中，设置脉冲充电的充电电荷量小于电荷量阈值，可以保证被测电池通过自放电消耗完充电电荷量的时间较短，即缩短静置时间，从而有效缩短检测时长。并且，在整个检测过程中，对于被测电池，仅需要测量其开路电压，相当于将被测电池作为黑盒处理，并不需要测量其内部的状态变化，也无需知晓或限定被测电池的原始荷电状态，使得整个检测方法过程简单、操作便捷、易于实现。同时，本实施例还考虑了静置过程中环境条件的变化对检测结果的影响，在静置过程中，根据静置环境条件与初始环境条件的偏差不断调整理论开路电压，可有效提高检测结果准确度。因此，相比于现有技术，本发明实施例可以提高电池自放电电流的检测效率和准确性，精确、快速得到被测电池的自放电电流。

在上述各实施方式的基础上，可选地，被测电池所处的环境条件包括：环境温度；不同环境温度下被测电池的稳定壳温不同。理想情况下，被测电池在环境中静置稳定后，其稳定壳温与环境温度相等。本实施例中，将对电池的影响最为明显的环境因素，即环境温度，纳入环境条件的考虑范围，可以在保证检测精度的基础上，尽可能的精简检测过程，减少检测过程中需要采集的数据。下面，以环境条件为环境温度情况为例，对电池自放电电流的检测过程进行详细说明。

图5是本发明实施例提供的另一种电池自放电电流检测方法的流程示意图；图6是本发明实施例提供的一种电池自放电检测方法原理图。参见图5和图6，在一种实施方式中，可选地，电池自放电检测方法包括：

S210、将被测电池放置于温箱内，调节温箱的温度为初始温度，构造初始环境条件，并采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压。

其中，电池自放电率与其温度有关，不同温度下电池的自放电电流不同；且以不同初始温度为基准点，电池的开路电压和温度的对应关系也不同。因此，在对被测电池进行充电前，需要先确定自放电电流检测的初始温度，且在整个测试过程中，尽量将环境温度保持在初始温度。示例性地，初始温度可以是室温，例如在20±5℃之间，也可以设置在40±2℃之间。

该步骤中，可以将被测电池静置第一时间段，再采集其初始开路电压Voc0。一则，静置后被测电池的整体温度(初始稳定壳温T0)更接近环温稳定，有利于提高检测准确度；二则，对于静置稳定后的被测电池，可近似认定其自身极化效应消失，且开路电压仅随温度变化而改变，以尽可能减少检测结果的影响因素。示例性地，第一时间段可以超过2小时，例如为3小时或4小时。

S220、分别调节环境温度为多个不同的设定温度，并记录在每个设定温度下静置稳定后的被测电池的稳定壳温和开路电压，并拟合得到被测电池的开路电压与电池壳温的对应关系。

其中，各设定温度分布于初始温度两侧。也就是说，本实施例中，是以初始稳定壳温及其对应的初始开路电压为中心基准点，获取初始稳定壳温附近被测电池开路电压的变化趋势，相当于考虑静置过程中环境温度在初始温度上下两个方向波动的可能，以提高理论开路电压计算值的可信度。

示例性地，被测电池开路电压与电池壳温的对应关系可参见图7，其中，由于理想情况下，被测电池静置稳定后的稳定壳温与环境温度相同，该步骤中可以直接将设定温度值记录为该温度下被测电池的稳定壳温，以减少测试环节。但优选为在每个设定温度下静置完成后，对被测电池的壳温进行测量，以使得到的稳定壳温更准确，进而使该对应关系更为准确。参见图7，容量不变的同一被测电池，温度微小变化时，其稳定的开路电压存在差异，具体趋势为开路电压随稳定壳温升高而升高。其中，△T为波动温差，在该步骤中，可以预先预测出静置过程中电池壳温可能的温度波动范围，并调节设定温度的最小值和最大值覆盖该范围，以为后续理论开路电压的计算提供充分的数据支撑。

需要说明的是，被测电池的电量不同时，其开路电压随温度变化的趋势相同，但同一温度下，不同电量对应的开路电压值并不相同。本实施例中，最终静置结束时，充电电荷量因电池自放电被消耗掉，被测电池的电量会恢复初始电量，即初始电量就是最终静置结束时的目标电量。因此，本实施例中始终基于初始电量下的开路电压与电池壳温的对应关系，进行理论开路电压的计算，而不必获取其他电量下开路电压与电池壳温的对应关系。

示例性地，该步骤具体包括：分别调节温箱温度为多个不同的设定温度，每次调节温度并等被测电池静置稳定之后，检测被测电池的稳定壳温和开路电压并记录。根据初始稳定壳温和初始开路电压，以及各设定温度下被测电池的稳定壳温及其对应的开路电压，生成多个稳定壳温和开路电压的对应点值。对多个稳定壳温和开路电压的对应点值进行函数拟合，得到被测电池的开路电压与电池壳温的对应关系。示例性地，拟合方式可以采用线性拟合、插值拟合等方式。

其中，为保证整体检测时长较短，设定温度的调节次数可以在2-5次之间，且在每次调节环境温度为设定温度后，被测电池的静置时间可以控制在1小时至4小时之间，该步骤总时长可以控制在12小时之内。示例性地，可以设置设定温度的调节次数为4次，且每次静置时间为2小时。

S230、控制温箱的温度稳定于初始温度，对被测电池进行脉冲充电，并记录充电电流、充电开始时间和充电结束时间。

其中，在充电过程中控制温箱温度稳定，可以减少因环境因素对被测电池充电过程的影响。在对被测电池进行充电前，可以先设定充电设备的充电模式和充电电荷量，可以设置充电电荷量小于被测电池满容量的1/1000，且越小越好。这样，该充电过程既可以引起电池电压的扰动，也可以尽量减小电池容量的变化，不剧烈改变电池的状态，并减少静置时长。充电过程中，可精确记录充电设备的电流Icha(t)、充电开始时间t1和充电结束时间t2，并根据以下公式计算充电电荷量Q：

S240、静置被测电池，在静置过程中，实时精确采集被测电池的静置壳温和静置开路电压，利用静置壳温以及被测电池的开路电压与电池壳温的对应关系反推得到理论开路电压，当静置开路电压大于理论开路电压时，继续保持静置；当静置开路电压等于理论开路电压时，结束静置。

其中，在静置过程中，可以始终设定温箱的温度为初始温度，但由于温箱的调节精度、外部环境的变化或者电池自放电过程本身的影响，实际上被测电池所处的环境温度不可避免的会偏离初始温度。该步骤中，在静置过程中不断检测被测电池的静置壳温，并根据开路电压与电池壳温的对应关系以及静置壳温更新作为基准值的理论开路电压，相当于考虑了因环境温度变化导致的电池温度偏移，进而引起开路电压变化的情况，可弥补外界环境引起的测量误差。示例性地，在静置结束时，可以记录静置结束时间tend，以便于计算电池自充电完成至静置结束的时间差△t。

S250、根据被测电池自充电完成至静置结束的时间差，以及充电电荷量，计算被测电池的自放电电流。

其中，利用充电电荷量Q和时间差△t，根据以下公式，可求得被测电池平均自放电电流I_leak。

综上所述，本实施例设计了一种快速可行的电池自放电检测方法，对于提升电池品质管理、异常电芯状态评估都大有裨益。并且，该检测过程中，将被测电池作为黑盒对待，无需知晓被测电池原始的荷电状态，且该检测过程不是简单的长时间监控被测电池开路电压的变化，定性表征电池电量的衰减，而是考虑环温影响，对自放电电流进行定量计算，检测结果的准确度高。

本发明实施例还提供了一种电池自放电电流检测系统，可执行本发明任意实施例所提供的电池自放电电流检测方法，具备执行方法相应的功能设备和模块，具有相应的有益效果。图8是本发明实施例提供的一种电池自放电电流检测系统的结构示意图。参见图8，该电池自放电电流检测系统包括：电压检测设备110、充电设备120、静置比较模块130和电流计算模块140。

其中，电压检测设备110用于采集被测电池100在初始环境条件下的初始开路电压，以及在静置过程中，每隔预设时间采集被测电池100的静置开路电压。充电设备120用于对被测电池100进行脉冲充电，并记录充电电荷量；其中，充电电荷量小于电荷量阈值。静置比较模块130用于判断静置开路电压是否等于理论开路电压，并在静置开路电压等于理论开路电压时结束静置；其中，理论开路电压根据初始开路电压，以及静置开路电压采集时被测电池100所处的静置环境条件与初始环境条件的偏差计算。电流计算模块140用于根据被测电池100自充电完成至静置结束的时间差，以及充电电荷量计算被测电池100的自放电电流。

在上述各实施方式的基础上，可选地，电池自放电电流检测系统还包括：对应关系获取模块，用于在采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压之后，根据初始环境条件下被测电池的初始稳定壳温和初始开路电压，获取被测电池的开路电压与电池壳温的对应关系。开路电压与电池壳温的对应关系用于计算理论开路电压。

在上述各实施方式的基础上，可选地，电池自放电电流检测系统还包括温箱，用于放置被测电池100，以及构造被测电池100所处的环境条件。

在上述各实施方式的基础上，可选地，电池自放电电流检测系统还可以包括：控制模块，与其他各功能设备和模块连接，用于控制各功能设备和模块的工作状态，以实现电池自放电电流的自动化检测。或者，静置比较模块130、电流计算模块140、以及自放电电流检测过程中用于生成各种逻辑控制信号的模块和涉及计算功能的模块均可以集成于控制模块中，以简化系统结构和连接方式。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池自放电电流检测方法，其特征在于，包括：

采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压；

对所述被测电池进行脉冲充电，并记录充电电荷量；其中，所述充电电荷量小于电荷量阈值；

静置所述被测电池，在静置过程中，每隔预设时间采集所述被测电池的静置开路电压，直至所述静置开路电压等于理论开路电压时，结束静置；其中，所述理论开路电压根据所述初始开路电压，以及所述静置开路电压采集时所述被测电池所处的静置环境条件与所述初始环境条件的偏差计算；

根据所述被测电池自充电完成至静置结束的时间差，以及所述充电电荷量计算所述被测电池的自放电电流。

2.根据权利要求1所述的电池自放电电流检测方法，其特征在于，所述被测电池所处的环境条件包括：环境温度；不同所述环境温度下所述被测电池的稳定壳温不同。

3.根据权利要求2所述的电池自放电电流检测方法，其特征在于，在采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压之后，还包括：

根据所述初始环境条件下所述被测电池的初始稳定壳温和所述初始开路电压，获取所述被测电池的开路电压与电池壳温的对应关系；

在每次采集所述被测电池的静置开路电压的同时，采集所述被测电池在所述静置环境条件下的静置壳温；

所述理论开路电压根据所述开路电压与电池壳温的对应关系，以及所述静置壳温计算。

4.根据权利要求3所述的电池自放电电流检测方法，其特征在于，获取所述被测电池的开路电压与电池壳温的对应关系，包括：

分别调节所述环境温度为多个不同的设定温度，并记录在每个所述设定温度下静置稳定后的所述被测电池的稳定壳温和开路电压；

根据所述初始稳定壳温和所述初始开路电压，以及各所述设定温度下所述被测电池的稳定壳温及其对应的开路电压，生成多个稳定壳温和开路电压的对应点值；

对多个所述稳定壳温和开路电压的对应点值进行函数拟合，得到所述被测电池的开路电压与电池壳温的对应关系。

5.根据权利要求4所述的电池自放电电流检测方法，其特征在于，各所述设定温度分布于所述初始温度两侧。

6.根据权利要求4所述的电池自放电电流检测方法，其特征在于，所述设定温度的调节次数在2次至5次之间；

在每次调节所述环境温度为所述设定温度后，所述被测电池的静置时间在1小时至4小时之间。

7.根据权利要求2所述的电池自放电电流检测方法，其特征在于，在采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压之前，还包括：

将所述被测电池放置于温箱内，调节所述温箱的温度为初始温度，构造所述初始环境条件，并将所述被测电池静置第一时间段。

8.根据权利要求7所述的电池自放电电流检测方法，其特征在于，在脉冲充电过程中和所述静置过程中，保持所述温箱的温度为所述初始温度。

9.根据权利要求1所述的电池自放电电流检测方法，其特征在于，所述电荷量阈值为所述被测电池满容量的1/1000。

10.一种电池自放电电流检测系统，其特征在于，包括：

电压检测设备，用于采集被测电池在初始环境条件下的初始开路电压，以及在静置过程中，每隔预设时间采集所述被测电池的静置开路电压；

充电设备，用于对所述被测电池进行脉冲充电，并记录充电电荷量；其中，所述充电电荷量小于电荷量阈值；

静置比较模块，用于判断所述静置开路电压是否等于理论开路电压，并在所述静置开路电压等于所述理论开路电压时结束静置；其中，所述理论开路电压根据所述初始开路电压，以及所述静置开路电压采集时所述被测电池所处的静置环境条件与所述初始环境条件的偏差计算；

电流计算模块，用于根据所述被测电池自充电完成至静置结束的时间差，以及所述充电电荷量计算所述被测电池的自放电电流。

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