CN116047326A - 电池状态检测方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池状态检测方法、装置、存储介质及电子设备。该电池状态检测方法包括：向目标电池施加激励信号，所述目标电池中包括电芯单体；检测目标电芯单体响应于所述激励信号产生的目标电压响应信号；基于所述目标电压响应信号确定所述目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α；在所述目标比值α小于目标安全阈值的情况下，确定所述目标电池中的所述目标电芯单体处于一级内短路状态。根据本申请的电池状态检测方法，可以实时、有效且准确地检测出电池的内短路故障，提高电池使用的安全性。

Description

电池状态检测方法、装置、存储介质及电子设备

技术领域

本申请属于电池状态监测技术领域，尤其涉及一种电池状态检测方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术

随着电池技术的发展，电池被广泛应用于各种电子设备上。在电池的使用过程中，内短路是较为常见的一种故障。而电池内短路容易造成电池热失控、起火甚至爆炸，严重威胁用户的人身和财产安全。目前，针对电池的内短路故障，尚无实时、有效且准确的监测方法。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种电池状态检测方法、装置、存储介质及电子设备，能够实时、有效且准确地检测出电池的内短路故障，提高电池的使用安全性。

第一方面，本申请提供一种电池状态检测方法，该方法包括：向目标电池施加激励信号，目标电池中包括电芯单体；检测目标电芯单体响应于激励信号产生的目标电压响应信号；基于目标电压响应信号确定目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α；在目标比值α小于目标安全阈值的情况下，确定目标电池中的目标电芯单体处于一级内短路状态。

在一些实施方式中，所述方法还包括：在所述目标比值α不小于所述目标安全阈值，且所述目标比值α不在目标区间内的情况下，确定所述目标电池中的所述目标电芯单体处于二级内短路状态。

在一些实施方式中，所述目标电池中包括多个电芯单体，所述方法还包括：获取所述目标电池中除所述目标电芯单体之外的其他电芯单体分别在所述预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值β；根据所述其他电芯单体分别在所述预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值β，确定所述比值β对应的分布区间，将所述分布区间作为所述目标区间。

在一些实施方式中，所述基于所述目标电压响应信号确定所述目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α，包括：对所述目标电压响应信号进行傅里叶变换，并根据变换后的信号值确定所述目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α。

在一些实施方式中，所述预设特征频率范围为0.01Hz至0.1Hz。

在一些实施方式中，所述向目标电池施加激励信号，包括：向目标电池施加满足预设条件的恒电流方波激励，其中，所述预设条件包括预设倍率电流值和第一预设时长。

在一些实施方式中，确定所述目标安全阈值的方法包括：步骤1：对第一电芯单体施加第一操作后，向所述第一电芯单体施加所述激励信号，其中，所述第一电芯单体的型号与所述目标电池包括的电芯单体的型号相同；检测所述第一电芯单体响应于所述激励信号产生的第一电压响应信号；基于所述第一电压响应信号确定所述第一电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的第一比值；将所述第一电芯单体静置第二预设时长；步骤2：在所述第一电芯单体静置第二预设时长后，若所述第一电芯单体无故障，返回执行所述步骤1；若所述第一电芯单体出现故障，则将上一循环中确定的第一比值确定为所述目标安全阈值。

在一些实施方式中，在向所述第一电芯单体施加所述激励信号之前，所述方法还包括：在对所述第一电芯单体施加第一操作后，按照预设充放电次数对所述第一电芯单体进行充放电。

在一些实施方式中，所述第一操作包括跌落或冲击中的至少一种。

第二方面，本申请提供了一种电池状态检测装置，该装置包括：激励模块，用于向目标电池施加激励信号，目标电池中包括电芯单体；检测模块，用于检测目标电芯单体响应于激励信号产生的目标电压响应信号；比值确定模块，用于基于目标电压响应信号确定目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α；第一状态确定模块，用于在目标比值α小于目标安全阈值的情况下，确定目标电池中的目标电芯单体处于一级内短路状态。

第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面的任一项实施例中所述的电池状态检测方法的步骤。

第四方面，本申请提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；处理器执行所述计算机程序指令时实现如第一方面的任一项实施例中所述的电池状态检测方法的步骤。

第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如第一方面的任一项实施例中所述的电池状态检测方法的步骤。

本申请的电池状态检测方法，通过对目标电池施加激励信号，并检测该目标电池产生的电压响应信号，确定该目标电池中的目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值，也即目标比值α，进而通过判断该目标比值α是否大于目标安全阈值，来确定该目标电芯单体是否内短路。由于在施加激励信号以及检测电压响应信号时，无需将电池从电子设备上拆卸下来，即可在线实时有效地完成电池内短路故障的检测，准确地确定出电池中存在内短路故障的电芯单体，因此，通过本申请的技术方案可以实时、有效且准确地检测出电池的内短路故障，提高电池的使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的电池状态检测方法的流程示意图；

图2（a）是本申请提供的无内短路故障的电芯单体的等效电路图；

图2（b）是本申请提供的存在内短路故障的电芯单体的等效电路图；

图2（c）是本申请提供的电芯单体的等效电路对应的奈奎斯特图；

图3是本申请提供的一级内短路状态电芯单体的比值α的分布图；

图4是本申请另一个实施例提供的电池状态检测方法的流程示意图；

图5是本申请提供的二级内短路状态电芯单体的比值α的分布图；

图6是本申请又一个实施例提供的电池状态检测方法的流程示意图；

图7是本申请一个实施例提供的电池状态检测装置的结构示意图；

图8是本申请一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限制本申请。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

当电池受到尖锐物体穿刺或者受到碰撞、挤压时，会发生电池内部区域的短路，而电池内短路容易造成电池热失控、起火甚至爆炸，严重威胁用户的人身和财产安全。针对电池内短路故障，目前常见的内短路检测方案是对某一固定电压区间（V1~V2）内的电流进行积分，并与正常电芯作对比。但是这种方法需要大量的离线数据作支撑，且需长时间静置获取准确的V1、V2值，否则由于极化的影响会带来较大的误差，因此该方法无法实时、有效准确的对电池进行内短路监测。为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种电池状态检测方法。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电池状态检测方法进行详细地说明。

图1是本申请一个实施例提供的电池状态检测方法的流程示意图。如图1所示，该电池状态检测方法具体可以包括如下步骤：S110、向目标电池施加激励信号，目标电池中包括电芯单体；S120、检测目标电芯单体响应于激励信号产生的目标电压响应信号；S130、基于目标电压响应信号确定目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α； S140、在目标比值α小于目标安全阈值的情况下，确定目标电池中的目标电芯单体处于一级内短路状态。

由此，通过对目标电池施加激励信号，并检测该目标电池产生的电压响应信号，确定该目标电池中的目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值，也即目标比值α，进而通过判断该目标比值α是否大于目标安全阈值，来确定该目标电芯单体是否内短路。由于本申请实施例在施加激励信号以及检测电压响应信号时，无需将电池从电子设备上拆卸下来，即可在线实时有效地完成电池内短路故障的检测，准确地确定出电池中存在内短路故障的电芯单体，因此，通过本申请的技术方案可以实时、有效且准确地检测出电池的内短路故障，提高电池的使用安全性。

下面介绍上述各个步骤的具体实现方式。

在一些实施方式中，在S110中，本申请实施例涉及的目标电池可以是包含有一个或多个电芯单体的电池、电池模组或电池包。在目标电池包含多个电芯单体的情况下，该多个电芯单体可以是同一型号的电芯单体。另外，目标电池的类型可以是锂电池。

对目标电池施加的激励信号可以是直流方波激励信号。示例性地，对目标电池施加激励信号后，可以得到目标电池内的多个电芯单体的电压随时间的响应信号。基于响应信号可以在线实时诊断目标电芯单体的内短路情况，无需将电池拆卸下来操作就可以完成故障检测。

在一些实施例中，上述S110具体可以包括：向目标电池施加满足预设条件的恒电流方波激励，其中，预设条件包括预设倍率电流值和第一预设时长。

这里，向目标电池施加的激励信号可以是满足预设条件的恒电流方波激励信号，其中，预设倍率电流值可以是与电池容量相对应的预设倍率的电流值，该预设倍率例如可以是0.1C至2C，第一预设时长可以是根据检测需求向目标电池施加激励信号的时长，该时长可根据需要进行设置，例如1秒至100秒。

在一些实施方式中，在S120中，根据对目标电池施加的恒电流方波激励信号，检测目标电芯单体响应施加的激励信号后产生的对应的目标电压响应信号。目标电芯单体可以是目标电池中包含的任意一个电芯单体。

在一些实施例中，在S130中，本申请实施例涉及的目标比值α可以是，在检测到目标电池中目标电芯单体响应于施加的激励信号所产生的电压随时间的响应信号后，确定目标电芯单体在预设频率下的阻抗实部和虚部，由此计算得到的阻抗的实部和虚部之间的比值。

作为一种示例，可以是对检测到的电压随时间变化的响应信号进行傅里叶变换后，得到电压随频率变化的响应信号，再利用该响应信号计算目标电芯单体在预设频率下阻抗的实部与虚部之间的比值，也即目标比值α。

本申请的技术原理在于：基于电化学交流阻抗谱（Electrochemical ImpedanceSpectroscopy，EIS）可得到如图2（a）所示的电芯单体的等效电路图，该等效电路对应的奈奎斯特图可以如图2（c）所示。其中，基于EIS计算得到的阻抗的实部可反映电芯单体的阻抗信息，虚部可反映容抗信息。如图2（b）所示，当电芯单体存在内短路时，电流在容抗部分的份额增多，从而导致阻抗的实部与虚部之间的比值α变小 。基于此，可以判断电芯单体是否存在内短路现象。

在一些实施例中，上述S130，具体可以包括：对目标电压响应信号进行傅里叶变换，并根据变换后的信号值确定目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α。

在一些实施例中，上述预设特征频率范围为0.01Hz至0.1Hz。

作为一种示例，在检测到目标电芯单体响应于激励信号产生的目标电压响应信号后，对目标电压响应信号进行傅里叶变换，并在0.01Hz至0.1Hz的频率范围内选取一个特征频率，在选取的特征频率下确定目标电芯单体的阻抗实部与虚部之间比值，也即目标比值α。

在一些实施例中，在S140中，目标安全阈值可以根据经验预先设置，也可以是通过实验检测得到，在此不作限定。其中，不同型号的电芯单体可对应不同的目标安全阈值。

示例性地，在目标比值α小于目标安全阈值的情况下，说明目标电芯单体处于一级内短路状态，在目标比值α不小于目标安全阈值的情况下，说明目标电芯单体处于正常状态。另外，也可以在目标比值α不小于目标安全阈值的情况下，根据其他条件继续进行判定，以确认该目标电芯单体是否处于微短路状态，也即二级内短路状态，在此不作限定。

例如，在预设特征频率为0.1Hz的情况下，可得到如图3所示的比值α的分布图，若与目标电池中的电芯单体对应的目标安全阈值为87.2，则在目标电池中的多个电芯单体的比值α的分布情况中，可确定目标比值α低于87.2的目标电芯单体处于一级内短路状态。

如图4所示，为了确定电芯单体更精确的状态，本申请实施例提供了另一种电池状态检测方法的实现方式包括步骤S410-S440，下面进行示例性说明。

S410、向目标电池施加激励信号，目标电池中包括电芯单体。

S420、检测目标电芯单体响应于激励信号产生的目标电压响应信号。

S430、基于目标电压响应信号确定目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α。

S440、在目标比值α不小于目标安全阈值，且目标比值α不在目标区间内的情况下，确定目标电池中的目标电芯单体处于二级内短路状态。

这里，目标区间可以是根据经验设置的区间，也可以是根据目标电池除目标电芯单体之外的其他电芯单体对应的比值来确定的分布区间。

在一些实施例中，二级内短路状态可以是目标电芯单体的目标比值α不小于目标安全阈值，但目标比值α偏离了由电池中其他电芯单体确定的分布区间的情况。

例如，在预设特征频率为0.1Hz的情况下，可得到如图5所示的比值α的分布图，若与目标电池中的电芯单体对应的目标安全阈值为87.2，且目标区间为88.2~88.4，则可确定目标比值α大于87.2但不在目标区间88.2~88.4的目标电芯单体处于二级内短路状态。

基于此，示例性地，若目标比值α小于目标安全阈值，则可确定目标电芯单体处于严重内短路状态，也即一级内短路状态；若目标比值α不小于目标安全阈值，且目标比值α不在目标区间内，则可确定目标电芯单体处于轻微内短路状态，也即二级内短路状态；若目标比值α不小于目标安全阈值，且目标比值α在目标区间内，则可确定目标电芯单体处于正常状态。

S410-S430与上述S110-S130相同，为了简要起见，在此不再详细描述。

由此，通过对目标电池施加激励信号，并检测该目标电池产生的电压响应信号，确定该目标电池中的目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值，也即目标比值α。再根据相同的方法获取目标电池中除目标电芯单体外的其他电芯单体的在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值β，进而通过判断该目标比值α在不小于目标安全阈值且不在目标区间的电池二级内短路状态。

在一些实施例中，上述目标电池中包括多个电芯单体。基于此，为了确定目标区间，该方法还可以包括：获取目标电池中除目标电芯单体之外的其他电芯单体分别在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值β；根据其他电芯单体分别在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值β，确定所述比值β对应的分布区间，将分布区间作为目标区间。

在一些实施例中，确定比值β对应的分布区间的方式可以是，对得到的其他电芯单体的比值β进行分布统计，得到平均值和标准差σ，根据统计结果将平均值±3σ对应的分布区间确定为目标区间。

作为一种示例，在对电池进行检测，向电池施加激励信号后，分别获取电池中除目标电芯单体外的其他电芯单体的电压响应信号，对获取的各个电芯单体的电压响应信号进行傅里叶变换，根据得到变换后的信号值，得到各个电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值β，将根据比值β确定的分布区间与目标比值α比较，在目标比值α不小于目标安全阈值，且目标比值α不在目标区间内的情况下，确定目标电池中的目标电芯单体处于二级内短路状态。

例如，如图5所示，若与目标电池中的电芯单体对应的目标安全阈值为87.2，且目标电池中其他电芯单体的对应的比值β对应分布在目标区间88.2~88.4内，则可确定目标比值α大于87.2但不在目标区间88.2~88.4的目标电芯单体处于二级内短路状态。

如图6所示，为了确定与目标电池的电芯单体对应的目标安全阈值，本申请实施例提供了又一种电池状态检测方法的实现方式，其中，该电池状态检测方法具体可以包括步骤S610-S660，下面进行示例性说明。

S610、对第一电芯单体施加第一操作后，向第一电芯单体施加激励信号，其中，第一电芯单体的型号与目标电池包括的电芯单体的型号相同。

S620、检测第一电芯单体响应于激励信号产生的第一电压响应信号。

S630、基于第一电压响应信号确定第一电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的第一比值。

S640、将第一电芯单体静置第二预设时长。

在一些实施例中，第一电芯单体可以是与目标电池包括的电芯单体型号相同的任一电芯单体。

本申请实施例可以基于与目标电芯单体相同型号的电芯单体进行损伤检测，以确定该型号电芯单体的极限值，也即安全阈值。其中，第一电压响应信号可以是第一电芯单体响应激励信号后产生的电压响应信号。对第一电芯单体施加的第一操作例如可以是跌落或冲击等操作，以使第一电芯单体处于损伤状态。预设特征频率的取值范围例如可以为0.01Hz至0.1Hz，第二预设时长例如可以是0.5小时至24小时。

在对第一电芯单体进行循环检测过程中，每一次都会检测得到一个相应的第一比值，且确定第一比值的方法与上述确定目标比值α方法相同。另外，第一电压响应信号获取方式也与上述目标电压响应信号获取方式相同，在此不再详细描述。

S650、确定第一电芯单体是否出现故障，若否，则返回执行S610，若是，则执行S660。

示例性地，在第一电芯单体静置第二预设时长后，若第一电芯单体无故障，则返回执行S610，若第一电芯单体出现故障，则执行S660。

S660、将上一循环中确定的第一比值确定为目标安全阈值。

例如，若经过第10次检测后第一电芯单体发生冒烟或起火等故障，则可将第9次检测得到的第一比值确定为该型号电池所对应的目标安全阈值。

在一些实施例中，在上述向第一电芯单体施加激励信号之前，该方法还可以包括：

在对第一电芯单体施加第一操作后，按照预设充放电次数对第一电芯单体进行充放电。

这里，预设充放电次数可以是1-2次。

在一些实施例中，在对第一电芯施加第一操作后，施加激励信号之前先对第一电池单体进行循环充放电1-2圈，以使电池达到稳定状态，确保后续检测过程的准确性。

另外，在一些实施例中，上述第一操作可以包括跌落或冲击中的至少一种。

作为一种示例，本申请实施例基于与目标电芯单体相同型号的电芯单体进行跌落或冲击操作，使电芯单体处于损伤状态，并对第一电池单体进行循环充放电1-2圈，以使电池达到稳定状态。基于此，向第一电芯单体施加激励信号，得到第一电压响应信号，对第一电压响应信号进行傅里叶变换，并在0.01Hz至0.1Hz的频率范围内选取一个特征频率，在选取的特征频率下确定第一电芯单体对应的阻抗的实部与虚部之间的第一比值，在确定第一比值后，可以将第一电芯单体静置一天的时间，以确认电池是否出现冒烟或起火等故障情况。

在经过静置后若第一电芯单体没有出现冒烟或起火等故障情况，则继续根据上述过程对目标电芯单体进行循环检测，再确定一次新的比值，直至第一电芯单体出现故障情况，由于出现故障前的一次循环检测中第一电芯单体的状态最接近极限，因此，可将出现故障前的一次循环检测中确定的第一比值确定为目标安全阈值。

由此，通过对与目标电芯单体同型号的第一电芯单体进行循环损伤检测，根据第一电芯单体发生故障前一次循环中确认的第一比值来确定目标安全阈值，以此可以确认电池的极限状态，确认此型号电池的安全阈值后，可以基于该安全阈值准确地确定出电池中存在内短路现象的电芯单体，因此，可以进一步提高电池的内短路故障检测结果的准确性，提高电池使用的安全性。

需要说明的是，上述本申请实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限制，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

基于相同的发明构思，本申请还提供了一种电池状态检测装置。具体结合图7进行详细说明。

图7是本申请实施例提供的一种电池状态检测装置的结构示意图。

如图7所示，该电池状态检测装置700可以包括：激励模块701，用于向目标电池施加激励信号，目标电池中包括电芯单体；检测模块702，用于检测目标电芯单体响应于激励信号产生的目标电压响应信号；比值确定模块703，用于基于目标电压响应信号确定目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α；第一状态确定模块704，用于在目标比值α小于目标安全阈值的情况下，确定目标电池中的目标电芯单体处于一级内短路状态。

下面对上述电池状态检测装置700进行详细说明，具体如下所示：

在其中一些实施例中，为了确定电芯单体更精确的状态，上述电池检测装置700还可以包括：第二状态确定模块，用于在目标比值α不小于所述目标安全阈值，且目标比值α不在目标区间内的情况下，确定目标电池中的目标电芯单体处于二级内短路状态。

在一些实施例中，上述目标电池中包括多个电芯单体，上述电池检测装置700还可以包括：比值获取模块，用于获取目标电池中除目标电芯单体之外的其他电芯单体分别在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值β；区间确定模块，用于根据其他电芯单体分别在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值β，确定比值β对应的分布区间，将分布区间作为目标区间。

在一些实施例中，上述比值确定模块703，具体可以包括：比值确定子模块，用于对目标电压响应信号进行傅里叶变换，并根据变换后的信号值确定目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α。

在一些实施例中，上述预设特征频率范围为0.01Hz至0.1Hz。

在一些实施例中，上述激励模块701，具体可以包括：激励子模块，用于向目标电池施加满足预设条件的恒电流方波激励，其中，预设条件包括预设倍率电流值和第一预设时长。

在一些实施例中，上述确定目标安全阈值的方法，具体可以包括：步骤1：对第一电芯单体施加第一操作后，向第一电芯单体施加激励信号，其中，第一电芯单体的型号与目标电池包括的电芯单体的型号相同；检测第一电芯单体响应于激励信号产生的第一电压响应信号；基于第一电压响应信号确定第一电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的第一比值；将第一电芯单体静置第二预设时长；步骤2：在第一电芯单体静置第二预设时长后，若第一电芯单体无故障，返回执行步骤1；若第一电芯单体出现故障，则将上一循环中确定的第一比值确定为目标安全阈值。

在一些实施例中，上述电池状态检测装置700，还可以包括：充放电模块，用于在向第一电芯单体施加激励信号之前，在对第一电芯单体施加第一操作后，按照预设充放电次数对第一电芯单体进行充放电。

由此，通过对目标电池施加激励信号，并检测该目标电池产生的电压响应信号，确定该目标电池中的目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值，也即目标比值α，进而通过判断该目标比值α是否大于目标安全阈值，来确定该目标电芯单体是否内短路。由于在施加激励信号以及检测电压响应信号时，无需将电池从电子设备上拆卸下来，即可在线实时有效地完成电池内短路故障的检测，准确地确定出电池中存在内短路故障的电芯单体，因此，通过本申请的技术方案可以实时、有效且准确地检测出电池的内短路故障，提高电池使用的安全性。

图8是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

在电子设备800可以包括处理器801以及存储有计算机程序指令的存储器802。

具体地，上述处理器801可以包括中央处理器（CPU），或者特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit ，ASIC），或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器802可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器802可包括硬盘驱动器（Hard Disk Drive，HDD）、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器802可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器802可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器802是非易失性固态存储器。

在特定实施例中，存储器可包括只读存储器（ROM），随机存取存储器（RAM），磁盘存储介质设备，光存储介质设备，闪存设备，电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此，通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形（非暂态）计算机可读存储介质（例如，存储器设备），并且当该软件被执行（例如，由一个或多个处理器）时，其可操作来执行参考根据本申请的一方面的方法所描述的操作。

处理器801通过读取并执行存储器802中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种电池状态检测方法。

在一些示例中，电子设备800还可包括通信接口803和总线810。其中，如图8所示，处理器801、存储器802、通信接口803通过总线810连接并完成相互间的通信。

通信接口803主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线810包括硬件、软件或两者，将在线数据流量计费设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线810可包括加速图形端口（AGP）或其他图形总线、增强工业标准架构（EISA）总线、前端总线（FSB）、超传输（HT）互连、工业标准架构（ISA）总线、无限带宽互连、低引脚数（LPC）总线、存储器总线、微信道架构（MCA）总线、外围组件互连（PCI）总线、PCI-Express（PCI-X）总线、串行高级技术附件（SATA）总线、视频电子标准协会局部（VLB）总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线810可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。

示例性的，电子设备800可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、无人机、电动汽车、电动工具或者个人数字助理（personal digital assistant，PDA）等。

该电子设备800可以执行本申请实施例中的电池状态检测方法，从而实现结合图1和图7描述的电池状态检测方法和装置。

另外，结合上述实施例中的电池状态检测方法，本申请实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种电池状态检测方法。计算机可读存储介质的示例包括非暂态计算机可读存储介质，如便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件等。

需要明确的是，本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路（ASIC）、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM（EROM）、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频（RF）链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本申请中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本申请不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

上面参考根据本申请的实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池状态检测方法，其特征在于，包括：

向目标电池施加激励信号，所述目标电池中包括电芯单体；

检测目标电芯单体响应于所述激励信号产生的目标电压响应信号；

基于所述目标电压响应信号确定所述目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α；

在所述目标比值α小于目标安全阈值的情况下，确定所述目标电池中的所述目标电芯单体处于一级内短路状态。

2.根据权利要求1所述的电池状态检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述目标比值α不小于所述目标安全阈值，且所述目标比值α不在目标区间内的情况下，确定所述目标电池中的所述目标电芯单体处于二级内短路状态。

3.根据权利要求2所述的电池状态检测方法，其特征在于，所述目标电池中包括多个电芯单体，所述方法还包括：

获取所述目标电池中除所述目标电芯单体之外的其他电芯单体分别在所述预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值β；

根据所述其他电芯单体分别在所述预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的比值β，确定所述比值β对应的分布区间，将所述分布区间作为所述目标区间。

4.根据权利要求1所述的电池状态检测方法，其特征在于，所述基于所述目标电压响应信号确定所述目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α，包括：

对所述目标电压响应信号进行傅里叶变换，并根据变换后的信号值确定所述目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α。

5.根据权利要求1所述的电池状态检测方法，其特征在于，所述向目标电池施加激励信号，包括：

向目标电池施加满足预设条件的恒电流方波激励，其中，所述预设条件包括预设倍率电流值和第一预设时长。

6.根据权利要求1所述的电池状态检测方法，其特征在于，确定所述目标安全阈值的方法包括：

步骤1：对第一电芯单体施加第一操作后，向所述第一电芯单体施加所述激励信号，其中，所述第一电芯单体的型号与所述目标电池包括的电芯单体的型号相同；检测所述第一电芯单体响应于所述激励信号产生的第一电压响应信号；基于所述第一电压响应信号确定所述第一电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的第一比值；将所述第一电芯单体静置第二预设时长；其中，所述第一操作包括跌落或冲击中的至少一种；

步骤2：在所述第一电芯单体静置第二预设时长后，若所述第一电芯单体无故障，返回执行所述步骤1；若所述第一电芯单体出现故障，则将上一循环中确定的第一比值确定为所述目标安全阈值。

7.根据权利要求6所述的电池状态检测方法，其特征在于，在向所述第一电芯单体施加所述激励信号之前，所述方法还包括：

在对所述第一电芯单体施加第一操作后，按照预设充放电次数对所述第一电芯单体进行充放电。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电池状态检测方法，其特征在于，所述预设特征频率范围为0.01Hz至0.1Hz。

9.一种电池状态检测装置，其特征在于，包括：

激励模块，用于向目标电池施加激励信号，所述目标电池中包括电芯单体；

检测模块，用于检测目标电芯单体响应于所述激励信号产生的目标电压响应信号；

比值确定模块，用于基于所述目标电压响应信号确定所述目标电芯单体在预设特征频率下的阻抗实部与虚部之间的目标比值α；

第一状态确定模块，用于在所述目标比值α小于目标安全阈值的情况下，确定所述目标电池中的所述目标电芯单体处于一级内短路状态。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-8任意一项所述的电池状态检测方法的步骤。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-8任意一项所述的电池状态检测方法的步骤。

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