CN116341297A - 电池仿真方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池仿真方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，方法包括：获取电池各厚度区域的参数信息以及所述电池对应的传输线等效电路模型；基于所述参数信息和所述传输线等效电路模型进行仿真；其中，所述传输线等效电路模型用于描述所述电池中的电子传输情况，且在所述传输线等效电路模型中，相同厚度区域处的不同颗粒对应的等效电路相互并联。本申请在传输线等效电路模型中考虑了颗粒的维度，可以较全面地描述电池情况，并且提高仿真效率，具有更广泛的应用场景。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池仿真方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
自从锂离子电池被发明以来，人们就致力于开发锂离子电池的仿真模型。P2D（伪二维）模型基于多孔电极理论和浓溶液理论建立，使用一个电池极片厚度方向的维度和一个被假设为球形的固相颗粒的半径方向的额外维度（伪维度）来描述电池的行为。
但P2D模型的控制方程的形式复杂，无法得出完全的解析解，只能使用数值方法进行求解，例如使用有限差分法和有限体积法等，计算消耗大，单次计算时间长，使其在很多场景中的应用受到限制，如寿命预测和公差预测等需大规模计算的场景，以及车载BMS（Battery Management System，电池管理系统）等算力有限的场景。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种电池仿真方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，用以在较全面地描述电池的基础上，提高仿真效率。
本申请实施例提供了一种电池仿真方法，包括：获取电池各厚度区域的参数信息以及所述电池对应的传输线等效电路模型；基于所述参数信息和所述传输线等效电路模型进行仿真；其中，所述传输线等效电路模型用于描述所述电池中的电子传输情况，且在所述传输线等效电路模型中，相同厚度区域处的不同颗粒对应的等效电路相互并联。
在上述实现过程中，通过传输线等效电路模型来描述电子传输情况，且在传输线等效电路模型中，考虑了颗粒的维度，即在相同厚度区域处的不同颗粒，分别构建有各颗粒对应的等效电路，并将这些等效电路并联，这样在传输线等效电路模型中，就可以模拟出各种颗粒的电子传输情况，进而可以针对各种颗粒的电子传输状态进行仿真，从而较全面地描述电池情况。而在上述实现过程中，利用传输线等效电路模型进行仿真进行参数计算时，能够支持网孔分析法等电路分析方法进行计算，相比于传统的P2D模型中的数值方法而言，可以在一定程度上提升计算速度，从而提高仿真效率。
进一步地，所述传输线等效电路模型包括多个网格电路，每一所述网格电路为所述电池的一所述厚度区域对应的等效电路；其中，每一所述网格电路中包括并联的多个子网格电路，一个所述子网格电路为所属网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路。
在传输线等效电路模型中，电池的一个厚度区域可等效为一个网格电路，从而通过一个一个的网格电路就可以有效描述电池情况。此外，每一个网格电路又包括并联的各颗粒对应的子网格电路，这样就使得每一个网格电路可以充分描述出对应的厚度区域中各种颗粒的电子传输状态，从而提高仿真效果。
进一步地，基于所述参数信息和所述传输线等效电路模型进行仿真，包括：构建所述传输线等效电路模型的负极部分的第一等效电路；所述第一等效电路中包括多个第一网格电路，每一所述第一网格电路为所述电池的负极的一所述厚度区域对应的等效电路；每一所述第一网格电路中包括并联的多个第一子网格电路，一个所述第一子网格电路为所属第一网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路；基于所述负极对应的厚度区域的参数信息和所述第一等效电路进行仿真。
在上述实现过程中，通过先构建传输线等效电路模型的负极部分的第一等效电路，进而基于负极对应的厚度区域的参数信息和第一等效电路进行仿真，可以得到负极对应的厚度区域的电流分布情况等参数，实现电路仿真求解。
进一步地，基于所述负极对应的厚度区域的参数信息和所述第一等效电路进行仿真，包括：基于网孔分析法构建各所述第一子网格电路的网孔方程；针对每一所述第一子网格电路的网孔方程，代入该第一子网格电路所对应的厚度区域的参数信息进行求解，得到该第一子网格电路中的网孔电流；其中，各所述第一子网格电路中的网孔电流表征所述负极中各颗粒对应的电流分布。
在上述实现过程中，通过网孔分析法即可构建出各第一子网格电路的网孔方程，进而代入该第一子网格电路所对应的厚度区域的参数信息后可准确地求解出网孔电流。而由于各第一子网格电路是与一个厚度区域中的一种颗粒相对应的，因此各第一子网格电路中的网孔电流就可以表征出负极中各颗粒对应的电流分布，从而实现仿真。
进一步地，所述电池的负极中所具有的不同颗粒包括：属于不同粒径区间的同种颗粒。
可以理解，在电池的负极中，即使是同种颗粒，其粒径也可能存在差异。而粒径不同会导致颗粒的电池传输特性存在一定的差异。为此，在上述实现方式中，将不同属于不同粒径区间的同种颗粒也认定为不同颗粒，从而可以提高仿真的准确性，从而使得仿真结果更为可信。
进一步地，基于所述参数信息和所述传输线等效电路模型进行仿真，包括：构建所述传输线等效电路模型的正极部分的第二等效电路；所述第二等效电路中包括多个第二网格电路，每一所述第二网格电路为所述电池的正极的一所述厚度区域对应的等效电路；每一所述第二网格电路中包括并联的多个第二子网格电路，一个所述第二子网格电路为所属第二网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路；基于所述正极对应的厚度区域的参数信息和所述第二等效电路进行仿真。
在上述实现过程中，通过先构建传输线等效电路模型的正极部分的第二等效电路，进而基于正极对应的厚度区域的参数信息和第二等效电路进行仿真，可以得到正极对应的厚度区域的电流分布情况等参数，实现电路仿真求解。
进一步地，基于所述正极对应的厚度区域的参数信息和所述第二等效电路进行仿真，包括：基于网孔分析法构建各所述第二子网格电路的网孔方程；针对每一所述第二子网格电路的网孔方程，代入该第二子网格电路所对应的厚度区域的参数信息进行求解，得到该第二子网格电路中的网孔电流；其中，各所述第二子网格电路中的网孔电流表征所述正极中各颗粒对应的电流分布。
在上述实现方式中，通过网孔分析法即可构建出各第二子网格电路的网孔方程，进而代入该第二子网格电路所对应的厚度区域的参数信息后可准确地求解出网孔电流。而由于各第二子网格电路是与正极的一个厚度区域中的一种颗粒相对应的，因此各第二子网格电路中的网孔电流就可以表征出正极中各颗粒对应的电流分布，从而实现仿真。
进一步地，所述电池的正极包括至少两种不同的粉料；一种粉料对应至少一种颗粒。
本申请实施例还提供了一种电池仿真装置，包括：获取模块，用于获取电池各厚度区域的参数信息以及所述电池对应的传输线等效电路模型；仿真模块，用于基于所述参数信息和所述传输线等效电路模型进行仿真；其中，所述传输线等效电路模型描述所述电池中电子传输情况，且在所述传输线等效电路模型中，相同厚度区域处的不同颗粒对应的等效电路相互并联。
本申请实施例还提供了一种电子设备，处理器和存储器；所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序，以实现上述任一种的电池仿真方法。
本申请实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述任一种的电池仿真方法。
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地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。
图1为本申请实施例提供的一种电池仿真方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种传输线等效电路模型的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种第一等效电路的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种第二等效电路的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种电池仿真装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
P2D模型是描述电池的经典模型。P2D模型主要包括5个部分：
①利用菲克扩散定律描述球形颗粒中的固相锂离子浓度；
②利用扩散和电迁移描述电解液和隔离膜中的锂离子浓度；
③利用欧姆定律描述电极中的固相电位；
④利用欧姆定律和基尔霍夫定律描述电解液和隔离膜中的液相电位；
⑤利用巴特勒-福尔默方程描述固液界面处的电化学反应。
但P2D模型的控制方程的形式复杂，无法得出完全的解析解，只能使用数值方法进行求解，计算消耗大，单次计算时间长，使其在很多场景中的应用受到限制。
为了在较全面地描述电池的基础上，提高仿真效率，本申请实施例中提供了一种电池仿真方法。可以参见图1所示，图1为本申请实施例中提供的电池仿真方法的流程示意图，包括：
S101：获取电池各厚度区域的参数信息以及电池对应的传输线等效电路模型。
在本申请实施例中，传输线等效电路模型可以包括多个网格电路，每一网格电路为所述电池的一厚度区域对应的等效电路；其中，每一网格电路中包括并联的多个子网格电路，一个子网格电路为所属网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路。其中：厚度是指电池中，从正极到负极的方向所具有的宽度，厚度区域是指将电池沿厚度方向按一定的划分宽度划分出的一个个区域。例如电池厚度为100微米，假设按10微米进行划分，则电池可以划分出10个厚度区域。可以理解，厚度区域的划分宽度越小，则仿真效果越好，但仿真效率越低；而厚度区域的划分宽度越大，则仿真效率越高，但仿真效果会变差。因此，可综合对仿真效率和仿真效果的要求，设置划分宽度。在本申请实施例中，颗粒是指存在与电池的正极和负极中的固相颗粒。这样，通过将电池划分成一个个厚度区域，并将每一个厚度区域内各颗粒的电子传输情况转换为一个一个的子网格电路来进行等效（即通过各子网格电路中的电压和电阻来等效出各颗粒对应的电子传输过程中所具有的电压和电阻情况），这样通过将相同厚度区域处的不同颗粒对应的等效电路相互并联，就可以完整描述出每一个厚度区域内的电子传输情况，进而使得传输线等效电路模型得以完整地描述电池中的电子传输情况。
示例性的，参见图2所示，网格电路内包括多个子网格电路（图2中虚线框框出的结构即为一个网格电路，图2示出了一个网格电路包括3个子网格电路的情况）。可以理解，图2中每一个网格电路对应电池的一个厚度区域，例如假设电池厚度为100微米，假设每10微米划分为一个厚度区域，那么在传输线等效电路模型，就可以具有10个网格电路。而每个子网格电路对应一种颗粒。例如假设电池的正极包括三种颗粒，而负极也包括三种颗粒，那么如图2所示，在传输线等效电路模型中，左侧电路对应电池负极（为传输线等效电路模型的负极部分），每一个网格电路包括3个并联的子网格电路；右侧电路对应电池正极（为传输线等效电路模型的正极部分），每一个网格电路也包括3个并联的子网格电路。可以理解，传输线等效电路模型中网格电路所包括的子网格电路的数量由电池负极以及电池正极中实际具有的颗粒种类数决定，传输线等效电路模型的负极部分和正极部分每一个网格电路所包括的子网格电路的数量可以相同，也可以不同。
如图2所示，在本申请实施例中，每一个子网格电路可以包括相互串联的固相电阻
（图中黑色长条），液相电阻/>
（图中填充有斜杠的长条，可以理解，一个网格电路中仅有一个液相电阻），电荷转移电阻/>
和/>
（图中白色长条），电极平衡电位
（图中上面的各圆形图案），各参数中的下标n表征该参数属于第n个网格电路，下标m表征参数属于第m个子网格电路。例如，固相电阻/>
表示第n个网格电路对应的厚度区域内的第m种颗粒的固相电阻；液相电阻/>
表示第n个网格电路对应的厚度区域内的电解液中物质传递的阻抗；电荷转移电阻/>
表示第n个网格电路对应的厚度区域内第m种颗粒的电化学反应阻抗。
在本申请实施例中，步骤S101所获取的电池各厚度区域的参数信息可以包括前述的固相电阻
，液相电阻/>
，电荷转移电阻/>
和/>
，电极平衡电位
，以及总电流I，以便后续进行仿真。
示例性的，在本申请实施例中，在进行仿真时，可以先输入电池的各种颗粒的性质数据，包括但不限于开路电压、颗粒粒径、颗粒固相电导率、颗粒固相扩散系数和反应速率常数等性质数据。
此外，在进行仿真时，同样可以先执行P2D模型的第①和第②步，然后基于各种颗粒的性质数据和第①和第②步得到的数据求得参数信息，然后基于参数信息和传输线等效电路模型得到电池中各颗粒对应的电流分布。然后将电池中各颗粒对应的电流分布代入巴特勒-福尔默方程，得到固液界面处的电化学反应（即执行P2D模型的第⑤步）。然后基于电化学状态重新代入P2D模型的第①和第②步，即重新执行上述过程，进行迭代。即仿真过程是一个不断迭代的过程。
在本申请实施例中，在仿真过程中，可以基于各种颗粒的性质数据以及执行P2D模型的第①和第②步得到的数据，计算出固相电阻
，液相电阻/>
，电荷转移电阻
和/>
，电极平衡电位/>
等参数信息。示例性的：
固相电阻
仅由固相电导率/>
和所对应的厚度区域内的固相比例决定，计算公式如下：
其中：
为第n个网格电路对应的厚度区域的厚度；/>
为固相体积分数（一般在正极或负极极片内为定值）；/>
为布鲁格曼系数（Bruggeman Coefficient，关联孔隙率与迂曲度的系数，一般在正极或负极极片内为定值）；/>
：第m种颗粒的固相电导率。
液相电阻
计算方式如下：
初始时，仅由液相电导率
和该厚度区域内的固相比例初始化：
其中：
为第n个网格电路的网格厚度；/>
为液相体积分数（一般在正极或负极极片内为定值），/>
为液相电导率，与该网格内液相浓度和温度有关。
在仿真过程的后续迭代中，液相电阻由液相电流
和液相电位梯度/>
决定：
其中
的求解方式可参见后文记载。
其中，R为理想气体常数；
为当前电池平均温度；F为法拉第常数；/>
为锂离子迁移数；/>
为液相浓度，在执行P2D模型的第②步求得；/>
为液相浓度梯度。
电荷转移电阻
的计算方式如下：
初始时：
其中：
交换电流密度，
其中，
为反应速率常数；/>
为第m种颗粒的最大浓度；/>
为颗粒表面浓度；/>
为液相参考浓度，一般取/>
；/>
为电荷转移系数，一般取
。
可以理解，以上仅为交换电流密度的一种计算方式，除此之外也可以采用其他计算方式实现，对此本申请实施例不作限制。
在之后的迭代中，电荷转移电阻
可由过电位/>
求得：
其中，
为电荷交换电流，即流经/>
的电流，其求解方式可参见后文记载。
电极平衡电位
是颗粒本身的性质，与颗粒表面嵌锂量有关，计算方式如下：
其中，OCV为电极材料开路电位。在系统中可预先设置SOC-OCV的对应关系表，从而
即可以是通过查表得到的与/>
对应的电位值。此外，也可以是预先配置SOC相关的多项式，通过在多项式中代入/>
值求解得到/>
。
总电流I为输入值，不受计算过程影响，可按工况要求设置为定值或随时间变化的值。
在上述计算方式的说明中，用到的各参数如无特殊说明，则均为输入参数，即与各种颗粒的性质数据一起输入至系统中进行仿真的数据。
在本申请实施例中，可以通过导入预先设置的与需要进行仿真的电池，以及该电池的厚度区域数量相匹配的传输线等效电路模型来实现。在本实施例中，可以预先设置分别与不同厚度划分情况、以及不同颗粒种类数量对应的多个传输线等效电路模型，在确定好需要进行仿真的电池，以及该电池的厚度划分方式（即确定出将电池沿厚度方向划分为多少个厚度区域）的情况下，电池的正负极颗粒种类数以及电池的正负极的厚度区域数量就被确定好了，从而导入具有与正负极的厚度区域数量一致的网格电路，并具有与电池的正负极颗粒种类数一致的子网格电路的传输线等效电路模型即可。
此外，在本申请实施例中，也可以不预先设置不同的传输线等效电路模型，而是基于需要进行仿真的电池的正负极颗粒种类数以及电池的正负极的厚度区域数量，自动生成传输线等效电路模型。
S102：基于参数信息和传输线等效电路模型进行仿真。
如前文所述，在本申请实施例中，可以先执行P2D模型的第①和第②步，然后基于各种颗粒的性质数据和第①和第②步得到的数据求得参数信息，然后基于参数信息和传输线等效电路模型得到电池中各颗粒对应的电流分布。然后将电池中各颗粒对应的电流分布代入巴特勒-福尔默方程，得到固液界面处的电化学反应（即执行P2D模型的第⑤步）。然后基于电化学状态重新代入P2D模型的第①和第②步，即重新执行上述过程，进行迭代。
在本申请实施例中，可以设置迭代的截止条件包括以下至少之一：
电极平衡电位达到了预设的最大电压或者最小电压；
仿真时间达到了预设的时长阈值；
仿真过程中出错。
在本申请实施例中，基于参数信息和传输线等效电路模型进行仿真时，可以基于传输线等效电路模型构建各子网格电路的网孔方程，然后将该子网格电路涉及到的参数信息代入该网孔方程，即可求解出各子网格电路中的网孔电流。可以理解，由于各子网格电路本质上是各种颗粒在各厚度区域内的电子传输情况的等效电路，因此各子网格电路中的网孔电流即可表征电池中各颗粒对应的电流分布。
在本申请实施例中，为了便于构建网孔方程，可以在传输线等效电路模型基础上，分别针对正极部分和负极部分构建等效电路，然后再进行仿真计算。
示例性的，可以构建传输线等效电路模型的负极部分的第一等效电路。其中，第一等效电路中包括多个第一网格电路，每一第一网格电路为电池的负极的一厚度区域对应的等效电路；每一第一网格电路中包括并联的多个第一子网格电路，一个第一子网格电路为所属第一网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路。然后基于负极对应的厚度区域的参数信息和第一等效电路进行仿真。
以图2所示的传输线等效电路模型为例，其负极部分可构建得到如图3所示的第一等效电路。
基于该第一等效电路，可以利用网孔分析法构建各第一子网格电路的网孔方程。然后，针对每一第一子网格电路的网孔方程，代入该第一子网格电路所对应的厚度区域的参数信息进行求解，得到该第一子网格电路中的网孔电流。其中，各第一子网格电路中的网孔电流表征电池负极中各颗粒对应的电流分布。
以图3所示电路而言，可列出以下网孔方程：
如前文所述，各参数的下标n表征该参数属于第n个网格电路，下标m表征参数属于第m个子网格电路。以
为例，其表征第一个网格电路中的第一个子网格电路内的网孔电流。此外，上表中，i表征小于n的正整数，j表征小于m的正整数。
在本申请实施例中，可以但不限于采用矩阵方程的方式进行计算，计算方式如下：
可以将上述网孔方程转换为以下矩阵
：
求解以下矩阵方程得到各个子网格电路的网孔电流：
类似的，对于构建传输线等效电路模型的正极部分，可以构建传输线等效电路模型的正极部分的第二等效电路。其中，第二等效电路中包括多个第二网格电路，每一第二网格电路为电池的正极的一厚度区域对应的等效电路；每一第二网格电路中包括并联的多个第二子网格电路，一个第二子网格电路为所属第二网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路。然后基于正极对应的厚度区域的参数信息和第二等效电路进行仿真。
以图2所示的传输线等效电路模型为例，其正极部分可转换得到如图4所示的第二等效电路。
基于该第二等效电路，可以利用网孔分析法构建各第二子网格电路的网孔方程。然后，针对每一第二子网格电路的网孔方程，代入该第二子网格电路所对应的厚度区域的参数信息进行求解，得到该第二子网格电路中的网孔电流。其中，各第二子网格电路中的网孔电流表征电池正极中各颗粒对应的电流分布。
以图4所示电路而言，可列出以下网孔方程：
类似的，求解时，可以但不限于采用矩阵方程的方式进行计算，计算方式如下：
可以将上述网孔方程转换为以下矩阵
：
求解以下矩阵方程得到各个子网格电路的网孔电流：
根据各个子网格电路的网孔电流，可求得对应的电荷交换电流
和液相电流
，方法如下：
对于电荷交换电流
：
对于负极有：
…
…
即除第一个和最后一个外，
均为前后两个网孔电流值依次相减。
对于正极有：
…
对于液相电流
：
其中，I为总电流，
。
在本申请实施例中，迭代达到结束条件后，还可以进行后处理等操作。后处理包括对所需输出数据的处理和写入文件，以及其他相关信息（如计算耗时、错误报告等）的输出。
在本申请实施例中，仿真结束后即可利用仿真得到的信息对电池进行状态评价。示例性的，可以根据仿真得到的电池中各种颗粒的电流分布情况是否符合正常电池的电流分布来确定电池是否正常。或者，可以根据仿真得到的电池的电压是否超过电池最大电压或者低于电池的最低电压来确定电池是否正常。可以理解，可以根据实际需要选择用于进行电池状态评价的信息，以及设置进行电池状态评价的方法，对此本申请实施例中不作限制。
还可以理解，以上实施例中示例了电池的正极和负极都具有多种颗粒的情况。对于仅电池的正极具有多种颗粒，或者仅电池的负极具有多种颗粒的情况，此时即第一等效电路或第二等效电路中，每一网格电路仅包括一个子网格电路，计算方式与上述方式一致，在此不再赘述。
本申请实施例所提供的方案，在较全面地描述电池的基础上，具有广泛的应用场景。示例性的，本申请实施例所提供的方案，可以应用于多粒径修正、混料计算等场景中。
所谓多粒径修正场景，是指电池的负极固相颗粒的颗粒直径存在着一定的分布，可能会对电池性能产生影响，故不能简单地使用单一的粒径来表示，需使用多种粒径来表示该负极材料的场景。针对该场景，在本申请实施例中，可以预先设定不同的粒径区间，然后将属于不同粒径区间的同种颗粒也作为不同颗粒，代入本申请实施例中的方案进行仿真，从而提高仿真的准确性。
所谓混料计算场景，是指电池的正极包括至少两种不同的粉料，且一种粉料对应至少一种颗粒的场景。该场景中，不同粉料的开路电压、颗粒粒径、颗粒固相电导率、颗粒固相扩散系数和反应速率常数等性质均不相同的场景。针对该场景，在本申请实施例中，可以采用正极部分的每一网格电路均包括至少两个子网格电路的传输线等效电路模型进行仿真，从而满足该场景的仿真需求。以电池的正极由两种不同的粉料混合而成，且一种粉料对应一种颗粒的场景为例，采用正极部分的每一网格电路均包括两个子网格电路的传输线等效电路模型进行仿真。
本申请实施例提供的方案，通过传输线等效电路模型来描述电子传输情况，且在传输线等效电路模型中，考虑了颗粒的维度，即在相同厚度区域处的不同颗粒，分别构建有各颗粒对应的等效电路，并将这些等效电路并联，这样在传输线等效电路模型中，就可以模拟出各种颗粒的电子传输情况，进而可以针对各种颗粒的电子传输状态进行仿真，从而较全面地描述电池情况。此外，利用传输线等效电路模型进行仿真进行参数计算时，可以利用网孔分析法进行计算，相比于传统的P2D模型中的数值方法而言，可以在一定程度上提升计算速度，降低计算开销，从而提高仿真效率。由于计算开销得以降低，因此本申请实施例的方案也可以适用于如寿命预测和公差预测等需大规模计算的场景，以及车载BMS等算力有限的场景，具有广泛的应用场景。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种电池仿真装置500。请参阅图5所示，图5示出了采用图1所示的方法的电池仿真装置。应理解，装置500具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。装置500包括至少一个能以软件或固件的形式存储于存储器中或固化在装置500的操作系统中的软件功能模块。具体地：
参见图5所示，装置500包括：
获取模块501，用于获取电池各厚度区域的参数信息以及所述电池对应的传输线等效电路模型；
仿真模块502，用于基于所述参数信息和所述传输线等效电路模型进行仿真；
其中，所述传输线等效电路模型描述所述电池中电子传输情况，且在所述传输线等效电路模型中，相同厚度区域处的不同颗粒对应的等效电路相互并联。
在本申请实施例中，所述传输线等效电路模型包括多个网格电路，每一所述网格电路为所述电池的一所述厚度区域对应的等效电路；其中，每一所述网格电路中包括并联的多个子网格电路，一个所述子网格电路为所属网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路。
在本申请实施例的一种可行实施方式中，仿真模块502具体用于，构建所述传输线等效电路模型的负极部分的第一等效电路，并基于所述负极对应的厚度区域的参数信息和所述第一等效电路进行仿真。其中：所述第一等效电路中包括多个第一网格电路，每一所述第一网格电路为所述电池的负极的一所述厚度区域对应的等效电路；每一所述第一网格电路中包括并联的多个第一子网格电路，一个所述第一子网格电路为所属第一网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路；
在上述可行实施方式中，仿真模块502基于所述负极对应的厚度区域的参数信息和所述第一等效电路进行仿真的具体方式包括：基于网孔分析法构建各所述第一子网格电路的网孔方程；针对每一所述第一子网格电路的网孔方程，代入该第一子网格电路所对应的厚度区域的参数信息进行求解，得到该第一子网格电路中的网孔电流；其中，各所述第一子网格电路中的网孔电流表征所述负极中各颗粒对应的电流分布。
在本申请实施例中，所述电池的负极中所具有的不同颗粒包括：属于不同粒径区间的同种颗粒。
在本申请实施例的另一种可行实施方式中，仿真模块502具体用于，构建所述传输线等效电路模型的正极部分的第二等效电路，并基于所述正极对应的厚度区域的参数信息和所述第二等效电路进行仿真。其中：所述第二等效电路中包括多个第二网格电路，每一所述第二网格电路为所述电池的正极的一所述厚度区域对应的等效电路；每一所述第二网格电路中包括并联的多个第二子网格电路，一个所述第二子网格电路为所属第二网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路；
在上述可行实施方式中，仿真模块502基于所述正极对应的厚度区域的参数信息和所述第二等效电路进行仿真的具体方式包括：基于网孔分析法构建各所述第二子网格电路的网孔方程；针对每一所述第二子网格电路的网孔方程，代入该第二子网格电路所对应的厚度区域的参数信息进行求解，得到该第二子网格电路中的网孔电流；其中，各所述第二子网格电路中的网孔电流表征所述正极中各颗粒对应的电流分布。
在本申请实施例中，所述电池的正极包括至少两种不同的粉料；一种粉料对应至少一种颗粒。
需要理解的是，出于描述简洁的考量，部分方法实施例中描述过的内容在本装置实施例部分不再赘述。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种电子设备，参见图6所示，其包括处理器601和存储器602。其中：
处理器601用于执行存储器602中存储的一个或多个程序，以实现上述电池仿真方法。
可以理解，而处理器601可以是处理器核心或处理器芯片，或者是可进行程序配置与运行的其他电路。而存储器602可以是RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）、ROM（Read-Only Memory，只读存储器）、闪存等，但不作为限制。
还可以理解，图6所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图6中所示更多或者更少的组件，或者具有与图6所示不同的配置。例如，还可以具有内部通信总线，用于实现处理器601和存储器602之间的通信；又例如，还可以具有外部通信接口，例如USB（UniversalSerial Bus，通用串行总线）接口、CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）总线接口等；又例如，还可以具有显示屏等信息显示部件，但不作为限制。
在本申请实施例中，电子设备可以是但不限于电脑、服务器、车载BMS等设备。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，如软盘、光盘、硬盘、闪存、U盘、SD（Secure Digital Memory Card，安全数码卡）卡、MMC（MultimediaCard，多媒体卡）卡等，在该计算机可读存储介质中存储有实现上述各个步骤的一个或者多个程序，这一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述电池仿真方法。在此不再赘述。
以上各实施例中的技术特征可以在不冲突的情况下自由组合得到新的实施例，所得到的实施例同样在本申请的保护范围内。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
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。
在本文中，多个是指两个或两个以上。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。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 (11)
1.一种电池仿真方法，其特征在于，包括：
获取电池各厚度区域的参数信息以及所述电池对应的传输线等效电路模型；
基于所述参数信息和所述传输线等效电路模型进行仿真；
其中，所述传输线等效电路模型用于描述所述电池中的电子传输情况，且在所述传输线等效电路模型中，相同厚度区域处的不同颗粒对应的等效电路相互并联。
2.如权利要求1所述的电池仿真方法，其特征在于，所述传输线等效电路模型包括多个网格电路，每一所述网格电路为所述电池的一所述厚度区域对应的等效电路；
其中，每一所述网格电路中包括并联的多个子网格电路，一个所述子网格电路为所属网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路。
3.如权利要求1所述的电池仿真方法，其特征在于，基于所述参数信息和所述传输线等效电路模型进行仿真，包括：
构建所述传输线等效电路模型的负极部分的第一等效电路；所述第一等效电路中包括多个第一网格电路，每一所述第一网格电路为所述电池的负极的一所述厚度区域对应的等效电路；每一所述第一网格电路中包括并联的多个第一子网格电路，一个所述第一子网格电路为所属第一网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路；
基于所述负极对应的厚度区域的参数信息和所述第一等效电路进行仿真。
4.如权利要求3所述的电池仿真方法，其特征在于，基于所述负极对应的厚度区域的参数信息和所述第一等效电路进行仿真，包括：
基于网孔分析法构建各所述第一子网格电路的网孔方程；
针对每一所述第一子网格电路的网孔方程，代入该第一子网格电路所对应的厚度区域的参数信息进行求解，得到该第一子网格电路中的网孔电流；
其中，各所述第一子网格电路中的网孔电流表征所述负极中各颗粒对应的电流分布。
5.如权利要求3或4所述的电池仿真方法，其特征在于，所述电池的负极中所具有的不同颗粒包括：属于不同粒径区间的同种颗粒。
6.如权利要求1-4任一项所述的电池仿真方法，其特征在于，基于所述参数信息和所述传输线等效电路模型进行仿真，包括：
构建所述传输线等效电路模型的正极部分的第二等效电路；所述第二等效电路中包括多个第二网格电路，每一所述第二网格电路为所述电池的正极的一所述厚度区域对应的等效电路；每一所述第二网格电路中包括并联的多个第二子网格电路，一个所述第二子网格电路为所属第二网格电路对应的厚度区域中一种颗粒对应的等效电路；
基于所述正极对应的厚度区域的参数信息和所述第二等效电路进行仿真。
7.如权利要求6所述的电池仿真方法，其特征在于，基于所述正极对应的厚度区域的参数信息和所述第二等效电路进行仿真，包括：
基于网孔分析法构建各所述第二子网格电路的网孔方程；
针对每一所述第二子网格电路的网孔方程，代入该第二子网格电路所对应的厚度区域的参数信息进行求解，得到该第二子网格电路中的网孔电流；
其中，各所述第二子网格电路中的网孔电流表征所述正极中各颗粒对应的电流分布。
8.如权利要求6所述的电池仿真方法，其特征在于，所述电池的正极包括至少两种不同的粉料；一种粉料对应至少一种颗粒。
9.一种电池仿真装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取电池各厚度区域的参数信息以及所述电池对应的传输线等效电路模型；
仿真模块，用于基于所述参数信息和所述传输线等效电路模型进行仿真；
其中，所述传输线等效电路模型描述所述电池中电子传输情况，且在所述传输线等效电路模型中，相同厚度区域处的不同颗粒对应的等效电路相互并联。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如权利要求1-8任一项所述的电池仿真方法。
11.一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存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-8任一项所述的电池仿真方法。
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