CN116500467B - 低温区间中电池充电能力的检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低温区间中电池充电能力的检测方法和装置，该方法包括：为多组电芯对应设置多个充电电流；在多组电芯的SOC不超过第一预设SOC值的情况下，按照多个充电电流对置于目标温度下的多组电芯进行充电，将多组电芯均充电至第二预设SOC值；获取在目标温度下多组电芯分别对应的多组实测开路电压；获得多组实测开路电压与目标温度和第二预设SOC值下的标准静态开路电压之间对应的多个第一差值组；以及将多个第一差值组中小于预设析锂阈值并且数值最大的第一差值组对应的充电电流确定为当前最大充电电流。根据本申请的方案，在保证电芯不析锂的前提下，获取在一个设定温度环境下充电至一个设定SOC时的最大充电电流，从而识别低温析锂窗口。

Description

低温区间中电池充电能力的检测方法和装置

技术领域

本申请涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种低温区间中电池充电能力的检测方法和装置。

背景技术

锂离子电池在低温下，反应活性偏低，表现为低温下内阻偏大。对于放电来说，主要容易导致快速达到放电截止电压，使续航缩水；对于充电来讲，低温大电流充电还会导致锂金属在负极石墨层中析出，导致内短路，有安全失效的风险。所以，要想实现低温下的快充，必须解决低温析锂的问题，或者更具体的是要识别出低温下析锂的窗口。

为了识别出锂离子电池某一化学体系的低温析锂窗口，现有技术中包括三类方法：

第一类方法是有创识别方法。该方法是一种最简单方法，被广泛应用于各电芯厂。具体来说，就是在不同温环境下，用同一放电流程，按照不同的充电流程做5～10次短期循环并满充结束。然后，在干燥房间或者手套箱中，拆解电芯，观察负极析锂状况，通过析锂状况半定量的确定最大充电电流或者最佳充电条件。该方法还会分析短期循环过程中充电效率。但是，该方法是一种破坏性的测试，需要拆解电芯，具有较大的局限性。

第二类方法是参比电芯方法，也叫三电极方法。该方法也在电芯厂应用比较广泛。不同于第一类方法中的直接拆解。参比电芯方法是需要在电芯极耳制造过程中，增加一道工序，将参比电极植入到电芯内部，作为除了正极和负极之外的第三电极。参比电极可以是铜丝，在使用参比电极时候，镀上一层金属锂；也可以是锂箔，能直接使用。引入的镀了锂的铜丝或者锂箔的第三电极就构成了一个参比电极。正极对应第三电极和负极对应第三电极都有独立的电位，而两者之差刚好等于电芯的电压。充电过程中，正极对参比电极电压升高，负极对应参比电极电压下降。由于极化的存在，会使得负极电压快速下降，甚至低于0V。一般认为，如果低于0V，此时容易析出锂金属。所以，参比电极可以被用于识别低温的析锂窗口。越容易达到0V或者越负的负极电位被认为该充电流程越不安全。然而，该方法同样具有明显的局限性，就是需要制备三电极，除了电芯厂，其它机构很难用此方法进行分析。

第三类方法是无创方法。充电完成后，静置开路电压随时间变化率(dV/dt)这一参数，也被广泛应用于无创的充电析锂窗口分析方法中。这类方法认为当某一充电流程导致静置过程中的dV/dt存在特征峰，说明该充电流程导致了析锂。但是，该方法会受到温升影响，容易存在测不准的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，为了识别出低温下电池析锂的窗口，本申请提供了一种低温区间中电池充电能力的检测方案，该方案依据析锂后负极电压偏低，而正极电压基本不变，所以实测的电芯开路电压会比标准开路电压偏高的原理，在保证电芯不析锂的前提下，获取在一个设定温度环境下充电至一个设定SOC(State of Charge，荷电状态)时的最大充电电流，从而识别低温析锂窗口。

根据本申请的第一个方面，提供一种低温区间中电池充电能力的检测方法，其特征在于，包括：

为多组电芯对应设置多个充电电流，其中，所述多个充电电流的值各不相同；

在所述多组电芯的SOC不超过第一预设SOC值的情况下，按照所述多个充电电流对置于目标温度下的所述多组电芯进行充电，将所述多组电芯均充电至第二预设SOC值；

获取在所述目标温度下所述多组电芯分别对应的多组实测开路电压；

获得所述多组实测开路电压与所述目标温度和所述第二预设SOC值下的标准静态开路电压之间对应的多个第一差值组；以及

将所述多个第一差值组中小于预设析锂阈值并且数值最大的第一差值组对应的充电电流确定为当前最大充电电流。

根据本申请的第二个方面，提供一种低温区间中电池充电能力的检测装置，其特征在于，包括：

设置模块，用于为多组电芯对应设置多个充电电流，其中，所述多个充电电流的值各不相同；

第一充电模块，用于在所述多组电芯的SOC不超过第一预设SOC值的情况下，按照所述多个充电电流对置于目标温度下的所述多组电芯进行充电，将所述多组电芯均充电至第二预设SOC值；

第一获取模块，用于获取在所述目标温度下所述多组电芯分别对应的多组实测开路电压；

第一获得模块，用于获得所述多组实测开路电压与所述目标温度和所述第二预设SOC值下的标准静态开路电压之间对应的多个第一差值组；以及

第一确定模块，用于将所述多个第一差值组中小于预设析锂阈值并且数值最大的第一差值组对应的充电电流确定为当前最大充电电流。

根据本申请的第三个方面，提供一种芯片，其特征在于，所述芯片包括处理器，所述处理器用于执行如第一个方面所述的检测方法；或者，

所述芯片包括如第二个方面所述的检测装置。

根据本申请的第四个方面，提供一种电池管理系统，用于执行如第一个方面所述的检测方法。

根据本申请的第五个方面，提供一种电子设备，包括：

处理器；以及

存储器，存储有计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行第一个方面所述的方法。

根据本申请的第六个方面，提供一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被多个处理器执行时，使得所述处理器执行第一个方面所述的方法。

根据本申请提供的低温区间中电池充电能力的检测方案，依据析锂后负极电压偏低，而正极电压基本不变，所以实测的电芯开路电压会比标准开路电压偏高的原理，将电芯在目标温度下以选定的电流充电至设定SOC时的实测开路电压与电芯在相同目标温度和设定SOC对应的标准开路电压进行比较获得差值，并设置电池不析锂情况下对应的差值的阈值，实测开路电压和标准开路电压之间的差值小于该阈值、并且以该选定的电流获得差值大于其他任一电流获得的差值的情况下，将该选定的电流确定为该目标温度和设定SOC下的最大充电电流，从而实现在不析锂的前提下充电电流最大，实现低温快充。并且，本申请的方案不需要拆解电芯、无需设置三电极也不会受到温升的影响，具有无创、操作简单且测量准确的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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，而并不超出本申请要求保护的范围。

图1是根据本申请实施例的低温区间中电池充电能力的检测方法的流程图。

图2是根据本申请实施例的获取电芯的静态开路电压表的方法的流程图。

图3是根据本申请实施例的低温区间中电池充电能力的检测装置的示意图。

图4是本申请提供的一种电子设备的结构图。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

图1是根据本申请实施例的低温区间中电池充电能力的检测方法的流程图。如图1所示，该方法包括如下步骤。

步骤S101，为多组电芯对应设置多个充电电流；

步骤S102，在所述多组电芯的SOC不超过第一预设SOC值的情况下，按照所述多个充电电流对置于目标温度下的所述多组电芯进行充电，将所述多组电芯均充电至第二预设SOC值。

根据一些实施例，在对电池充电能力进行检测之前，先常温将电芯放电至低于一个SOC值，即第一预设SOC值，在不超过第一预设SOC值的前提下才会开始对电芯进行充电。根据一个实施例，第一预设SOC值可以是50％，根据一个实施例，第一预设SOC值可以是0，即将电芯放空。

根据一个实施例，将电芯放空的操作方式可以为：调节温箱温度到常温25℃，然后静置3小时，以0.5C将各个电芯放电至截止电压，然后静置30分钟，然后继续以0.1C将电芯放电至截止电压，此时电芯SOC为0。

根据一些实施例，在保证电芯不析锂的前提下，获取在一个设定低温环境下充电至一个设定SOC时的最大充电电流。首先，需要将电池置于设定的低温环境下，例如10℃，还需要设定充电的目标SOC，例如100％或95％。其次，为了快速识别析锂窗口，可以对多组电芯同时进行充电，并对每组电芯设置对应的充电电流，这些充电电流均不相同。最后，按照每组电芯对应的充电电流对多组电芯在目标温度下进行充电，将多组电芯的SOC均充电至目标SOC。

步骤S 103，获取在所述目标温度下所述多组电芯分别对应的多组实测开路电压。

根据一些实施例，在将多组电芯的SOC均充电至目标SOC后，静置一段时间(例如24小时)，测量多组电芯对应的多组实测开路电压。根据一个实施例，存在4组电芯，每组包括4个电芯，那么测量获得4组实测开路电压，每组开路电压中分别包括对应4个电芯的实测开路电压。

步骤S104，获得所述多组实测开路电压与所述目标温度和所述第二预设SOC值下的标准静态开路电压之间对应的多个第一差值组。

根据一些实施例，存在一个静态开路电压表，这个静态开路电压表记录了在不同温度和不同SOC对应的标准静态开路电压。根据一个实施例，静态开路电压表可以是预先制定的，也可以如图2所示，通过小电流对电池进行充电后测量获得标准静态开路电压后生成的。

根据一些实施例，将通过不同电流充电获得的组实测开路电压与目标温度和第二预设SOC值下的标准静态开路电压进行比较，获得差值。一组电芯对应一组实测开路电压，并对应一组差值，那么多组电芯对应多个差值组。根据一个实施例，存在4组电芯，每组包括4个电芯，那么测量获得4组实测开路电压，每组开路电压中分别包括4个电芯对应的实测开路电压，在与标准静态开路电压比较后，获得4个差值组，每组分别包括4个差值。根据一个实施例，可以将一组电芯对应一个电芯，然而，因为各个电芯之间不一致有一定的公差，通过在一组电芯中设置多个电芯，可以提高所获得最大充电电流的准确性。

步骤S 105，将所述多个第一差值组中小于预设析锂阈值并且数值最大的第一差值组对应的充电电流确定为当前最大充电电流。

在将差值与预设析锂阈值进行比较之前，需要确定预设析锂阈值为多少。根据一些实施例，考虑测试设备误差(例如1mV)和电芯不一致性导致的误差(例如3～4mV)，预设析锂阈值必须大于这两个误差或者这两个误差之和(例如可以设为5mV)。根据一些实施例，可以将预设析锂阈值设置为测试设备误差和电芯不一致性导致的误差之和的2～3倍，例如为10～15mV。根据另一些实施例，可以进一步通过拆解电芯观察负极表面析锂状态来确定这个阈值。

在确定预设析锂阈值后，首先确定多个第一差值组中小于预设析锂阈值的第一差值组，这表示采用这些差值组对应的充电电流进行充电不会出现析锂；然后，从小于预设析锂阈值的第一差值组中选择数值最大的确定为当前最大充电电流。因为充电电流越大，差值越大，从不会析锂的充电电流中选择电流最大的，可以实现低温快充。

根据一些实施例，多组电芯中任一组可以包括多个电芯，多个第一差值组中任一组包括多个第一差值，由于电芯的不一致，这些差值可能不相同，与预设析锂阈值进行比较，同一组的多个第一差值可能存在有的比预设析锂阈值大有的比预设析锂阈值小的情况，为了确保不会出现析锂，在属于同一组的多个第一差值均小于预设析锂阈值的情况下，确定对应的第一差值组小于预设析锂阈值。

这样，图1所示的方法还可以包括：在属于同一第一差值组的多个第一差值均小于所述预设析锂阈值的情况下，确定对应的第一差值组小于所述预设析锂阈值。

根据另一些实施例，静态开路电压表中的任一标准开路电压可以是一个电压范围，那么，任一第一差值组中的一个第一差值也为一个电压范围，在与预设析锂阈值进行比较，为了确保不会出现析锂，在属于同一组的差值电压范围均小于预设析锂阈值的情况下，才能确定对应的第一差值组小于预设析锂阈值，即各个电压范围的最大值均小于预设析锂阈值。例如，多组电芯中任一组包括4个电芯，多组第一差值中任一组包括4个差值，这4个差值是4个电压范围，在这4个电压范围均小于预设析锂阈值的情况下，才能确定对应的第一差值组小于预设析锂阈值。

这样，图1所示的方法还可以包括：在属于同一第一差值组的多个第二电压范围均小于所述预设析锂阈值的情况下，确定对应的第一差值组小于所述预设析锂阈值。

在上述获得当前最大充电电流的过程中，可能只选择了几个电流进行充电，这样获得的最大充电电流有可能不是最优或最精确的。为了更为精确地确定最大充电电流，根据一个实施例，可以设置更多的电流值进行充电。根据另一个实施例，可以在通过几个电流进行充电获得当前最大充电电流后，将当前最大充电电流增加设定的幅度，以增加幅度后的电流作为第二最大充电电流，对置于目标温度下的一组电芯进行充电，充电值第二预设SOC值，获得该组电芯对应的一组实测开路电压；然后，获得该组实测开路电压与标准静态开路电压之间对应的一组第二差值；在该组第二差值大于等于预设析锂阈值的情况下，将紧邻第二最大充电电流的上一个充电电流确定为最终最大充电电流；在该组第二差值小于预设析锂阈值的情况下，将所述第二最大充电电流确定为当前最大充电电流，增加设定的幅度，继续上述过程。

这样，图1所示的方法还可以包括：

步骤S106，对所述当前最大充电电流增加设定的幅度，形成第二最大充电电流；

步骤S107，根据所述第二最大充电电流对置于所述目标温度下、SOC不超过所述第一预设SOC值的一组电芯进行充电，以充电至所述第二预设SOC值；

步骤S108，获取在所述目标温度下所述一组电芯对应的一组实测开路电压；

步骤S109，获得所述一组实测开路电压与所述目标温度和所述第二预设SOC值下的标准静态开路电压之间对应的第二差值组；

步骤S110，在所述第二差值组大于等于所述预设析锂阈值的情况下，将紧邻所述第二最大充电电流的上一个充电电流确定为最终最大充电电流；以及

步骤S111，在所述第二差值组小于所述预设析锂阈值的情况下，将所述第二最大充电电流确定为当前最大充电电流，并返回步骤S106。

接下来，介绍如何获得静态开路电压表。

根据一些实施例，可以预先确定所要获得静态开路电压表针对的温度范围和SOC范围，即目标温度区间和目标SOC区间。理论上来说，目标温度区间可以电芯的工作温度区间，目标SOC区间可以是0～100％。在实际操作的过程中，目标温度区间和目标SOC区间可以任意设置。根据一个实施例，目标温度区间可以为0～15℃，目标SOC区间可以为60％～100％。

根据一些实施例，可以为目标温度区间设置多个温度值，例如目标温度区间为0～15℃的情况下，设置的温度值包括0℃、2℃、4℃、…15℃，还可以为目标SOC区间设置多个SOC值，例如，目标SOC区间为60％～100％，设置的SOC值包括60％、62％、64％…100％。

根据一些实施例，常温下在测试设备上通过一个小电流改变一组电芯的SOC，直到达到目标SOC区间的第一个SOC值，例如60％，然后静置一段时间(例如24小时)，测试开路电压，得到常温下设定SOC下电芯的开路电压。

接着，通过变温箱温度，将温度控制到目标温度区间到第一个温度值，例如0℃，静置一段时间(例如5小时)，测试开路电压。然后，将温度控制到目标温度区间到第二个温度值，例如2℃，静置一段时间，测试开路电压，这样重复，直到测试目标温度区间的最后一个温度值下的开路电压。在测得第一个SOC值对应的目标温度区间的各个温度值下的开路电压后，将电芯的SOC设置为目标SOC区间的第二个SOC值，将温度从目标温度区间的第一个温度值开始，重复上述步骤，测得第二个SOC值对应的目标温度区间的各个温度值下的开路电压。

这样，对应一个SOC值，测试该SOC下目标温度区间的各个温度值下的开路电压，直到测试到目标SOC区间的各个SOC值对应的目标温度区间的各个温度值下的开路电压，这些开路电压为标准开路电压，形成静态开路电压表。

为了加快获得静态开路电压表的过程，根据一个实施例，可以设置多个电池组，在测试的过程中，将每个电池组分别以小电流充电对应的SOC值，这些SOC值各不相同。例如，设置4个电池组，在一次测试过程中，将这4个电池组的SOC分别充电至60％、62％、64％和66％，分别获得60％、62％、64％和66％下目标温度区间中各个温度对应的开路电压。这样，可以在一次测试过程中测试多个SOC值下不同温度对应的开路电压，提升测试速度。

这样，图1所示的方法还可以包括：

步骤S112，通过测量电池电芯在不同温度和不同SOC下的开路电压，获取静态开路电压表。

其中，获得静态开路电压表的流程如图2所示，具体包括：

步骤S201，获得一组或多组电芯在当前SOC和当前温度下的开路电压；

步骤S202，在所述当前温度不为目标温度区间的最后一个温度的情况下，将所述目标温度区间中下一个温度设定为当前温度，返回步骤S201；

步骤S203，在所述当前温度为目标温度区间的最后一个温度、所述当前对应的SOC不为目标SOC区间的最后一组SOC的情况下，将所述目标SOC区间中下一组SOC设定为当前SOC，并将所述目标温度区间中第一个温度设定为当前温度，返回步骤S201；

步骤S204，在所述当前SOC为所述目标SOC区间的最后一组SOC并且所述当前温度为目标温度区间的最后一个温度的情况下，根据在所述目标温度区间和所述目标SOC区间下的各个开路电压，形成所述静态开路电压表。

在获得静态开路电压表的过程中，每组电芯包括多个电芯，而各个电芯并不完全一致，这样对于同一个SOC和温度下，测得的一组电芯的开路电压可能存在差异，例如3～4mV，那么形成的静态开路电压表中的标准开路电压可以是一组电芯的开路电压取平均值后的一个具体电压，还可以不是一个具体电压值，而是一个范围，例如，范围为测得的最小开路电压和最大开路电压之间，或者，范围为个电芯开路电压的平均值与公差的形式。本申请对此不作任何限制。

根据一些实施例，在上述检测过程中，所采用的设备可以是：Maccor或者Arbin或者电压测量精度达到0.02％的电芯测试设备，量程0～5V；温度精度+-2℃的温箱，温度范围覆盖电芯的工作温度-40～85℃。

根据本申请提供的低温区间中电池充电能力的检测方法，依据析锂后负极电压偏低，而正极电压基本不变，所以实测的电芯开路电压会比标准开路电压偏高的原理，将电芯在目标温度下以选定的电流充电至设定SOC时的实测开路电压与电芯在相同目标温度和设定SOC对应的标准开路电压进行比较获得差值，并设置电池不析锂情况下对应的差值的阈值，实测开路电压和标准开路电压之间的差值小于该阈值、并且以该选定的电流获得差值大于其他任一电流获得的差值的情况下，将该选定的电流确定为该目标温度和设定SOC下的最大充电电流，从而实现在不析锂的前提下充电电流最大，实现低温快充。并且，本申请的方案不需要拆解电芯、无需设置三电极也不会受到温升的影响，具有无创、操作简单且测量准确的效果。

图3是根据本申请实施例的低温区间中电池充电能力的检测装置的示意图。如图3所示，该装置包括如下模块。

设置模块301，用于为多组电芯对应设置多个充电电流；

第一充电模块302，用于在所述多组电芯的SOC不超过第一预设SOC值的情况下，按照所述多个充电电流对置于目标温度下的所述多组电芯进行充电，将所述多组电芯均充电至第二预设SOC值。

根据一些实施例，在对电池充电能力进行检测之前，先常温将电芯放电至低于一个SOC值，即第一预设SOC值，在不超过第一预设SOC值的前提下才会开始对电芯进行充电。根据一个实施例，第一预设SOC值可以是50％，根据一个实施例，第一预设SOC值可以是0，即将电芯放空。

根据一个实施例，将电芯放空的操作方式可以为：调节温箱温度到常温25℃，然后静置3小时，以0.5C将各个电芯放电至截止电压，然后静置30分钟，然后继续以0.1C将电芯放电至截止电压，此时电芯SOC为0。

根据一些实施例，在保证电芯不析锂的前提下，获取在一个设定低温环境下充电至一个设定SOC时的最大充电电流。首先，需要将电池置于设定的低温环境下，例如10℃，还需要设定充电的目标SOC，例如100％或95％。其次，为了快速识别析锂窗口，可以对多组电芯同时进行充电，并对每组电芯设置对应的充电电流，这些充电电流均不相同。最后，按照每组电芯对应的充电电流对多组电芯在目标温度下进行充电，将多组电芯的SOC均充电至目标SOC。

第一获取模块303，用于获取在所述目标温度下所述多组电芯分别对应的多组实测开路电压。

根据一些实施例，在将多组电芯的SOC均充电至目标SOC后，静置一段时间(例如24小时)，测量多组电芯对应的多组实测开路电压。根据一个实施例，存在4组电芯，每组包括4个电芯，那么测量获得4组实测开路电压，每组开路电压中分别包括对应4个电芯的实测开路电压。

第一获得模块304，用于获得所述多组实测开路电压与所述目标温度和所述第二预设SOC值下的标准静态开路电压之间对应的多个第一差值组。

根据一些实施例，存在一个静态开路电压表，这个静态开路电压表记录了在不同温度和不同SOC对应的标准静态开路电压。根据一个实施例，静态开路电压表可以是预先制定的，也可以如图2所示，通过小电流对电池进行充电后测量获得标准静态开路电压后生成的。

根据一些实施例，将通过不同电流充电获得的组实测开路电压与目标温度和第二预设SOC值下的标准静态开路电压进行比较，获得差值。一组电芯对应一组实测开路电压，并对应一组差值，那么多组电芯对应多个差值组。根据一个实施例，存在4组电芯，每组包括4个电芯，那么测量获得4组实测开路电压，每组开路电压中分别包括4个电芯对应的实测开路电压，在与标准静态开路电压比较后，获得4个差值组，每组分别包括4个差值。根据一个实施例，可以将一组电芯对应一个电芯，然而，因为各个电芯之间不一致有一定的公差，通过在一组电芯中设置多个电芯，可以提高所获得最大充电电流的准确性。

第一确定模块305，用于将所述多个第一差值组中小于预设析锂阈值并且数值最大的第一差值组对应的充电电流确定为当前最大充电电流。

在将差值与预设析锂阈值进行比较之前，需要确定预设析锂阈值为多少。根据一些实施例，考虑测试设备误差(例如1mV)和电芯不一致性导致的误差(例如3～4mV)，预设析锂阈值必须大于这两个误差或者这两个误差之和(例如可以设为5mV)。根据一些实施例，可以将预设析锂阈值设置为测试设备误差和电芯不一致性导致的误差之和的2～3倍，例如为10～15mV。根据另一些实施例，可以进一步通过拆解电芯观察负极表面析锂状态来确定这个阈值。

在确定预设析锂阈值后，首先确定多个第一差值组中小于预设析锂阈值的第一差值组，这表示采用这些差值组对应的充电电流进行充电不会出现析锂；然后，从小于预设析锂阈值的第一差值组中选择数值最大的确定为当前最大充电电流。因为充电电流越大，差值越大，从不会析锂的充电电流中选择电流最大的，可以实现低温快充。

根据一些实施例，多组电芯中任一组可以包括多个电芯，多个第一差值组中任一组包括多个第一差值，由于电芯的不一致，这些差值可能不相同，与预设析锂阈值进行比较，同一组的多个第一差值可能存在有的比预设析锂阈值大有的比预设析锂阈值小的情况，为了确保不会出现析锂，在属于同一组的多个第一差值均小于预设析锂阈值的情况下，确定对应的第一差值组小于预设析锂阈值。

这样，图3所示的装置还可以包括：第一差值范围确定模块，用于在属于同一第一差值组的多个第一差值均小于所述预设析锂阈值的情况下，确定对应的第一差值组小于所述预设析锂阈值。

根据另一些实施例，静态开路电压表中的任一标准开路电压可以是一个电压范围，那么，任一第一差值组中的一个第一差值也为一个电压范围，在与预设析锂阈值进行比较，为了确保不会出现析锂，在属于同一组的差值电压范围均小于预设析锂阈值的情况下，才能确定对应的第一差值组小于预设析锂阈值，即各个电压范围的最大值均小于预设析锂阈值。例如，多组电芯中任一组包括4个电芯，多组第一差值中任一组包括4个差值，这4个差值是4个电压范围，在这4个电压范围均小于预设析锂阈值的情况下，才能确定对应的第一差值组小于预设析锂阈值。

这样，图3所示的装置还可以包括：第二差值范围确定模块，用于在属于同一第一差值组的多个第二电压范围均小于所述预设析锂阈值的情况下，确定对应的第一差值组小于所述预设析锂阈值。

在上述获得当前最大充电电流的过程中，可能只选择了几个电流进行充电，这样获得的最大充电电流有可能不是最优或最精确的。为了更为精确地确定最大充电电流，根据一个实施例，可以设置更多的电流值进行充电。根据另一个实施例，可以在通过几个电流进行充电获得当前最大充电电流后，将当前最大充电电流增加设定的幅度，以增加幅度后的电流作为第二最大充电电流，对置于目标温度下的一组电芯进行充电，充电值第二预设SOC值，获得该组电芯对应的一组实测开路电压；然后，获得该组实测开路电压与标准静态开路电压之间对应的一组第二差值；在该组第二差值大于等于预设析锂阈值的情况下，将紧邻第二最大充电电流的上一个充电电流确定为最终最大充电电流；在该组第二差值小于预设析锂阈值的情况下，将所述第二最大充电电流确定为当前最大充电电流，增加设定的幅度，继续上述过程。

这样，图3所示的装置还可以包括：

幅度增加模块306，用于对所述当前最大充电电流增加设定的幅度，形成第二最大充电电流；

第二充电模块307，用于根据所述第二充电电流对置于所述目标温度下、SOC不超过所述第一预设SOC值的一组电芯进行充电，将该组电芯充电至所述第二预设SOC值；

第二获取模块308，用于获取在所述目标温度下该组电芯对应的一组实测开路电压；

第二获得模块309，用于获得该组实测开路电压与所述目标温度和所述第二预设SOC值下的标准静态开路电压之间对应的第二差值组；

第二确定模块310，用于在该第二差值组大于等于所述预设析锂阈值的情况下，将紧邻所述第二最大充电电流的上一个充电电流确定为最终最大充电电流；以及

第三确定模块311，用于在该第二差值组小于所述预设析锂阈值的情况下，将所述第二最大充电电流确定为当前最大充电电流，返回步骤S106。

接下来，介绍如何获得静态开路电压表。

根据一些实施例，可以预先确定所要获得静态开路电压表针对的温度范围和SOC范围，即目标温度区间和目标SOC区间。理论上来说，目标温度区间可以电芯的工作温度区间，目标SOC区间可以是0～100％。在实际操作的过程中，目标温度区间和目标SOC区间可以任意设置。根据一个实施例，目标温度区间可以为0～15℃，目标SOC区间可以为60％～100％。

根据一些实施例，可以为目标温度区间设置多个温度值，例如目标温度区间为0～15℃的情况下，设置的温度值包括0℃、2℃、4℃、…15℃，还可以为目标SOC区间设置多个SOC值，例如，目标SOC区间为60％～100％，设置的SOC值包括60％、62％、64％…100％。

根据一些实施例，常温下在测试设备上通过一个小电流改变一组电芯的SOC，直到达到目标SOC区间的第一个SOC值，例如60％，然后静置一段时间(例如24小时)，测试开路电压，得到常温下设定SOC下电芯的开路电压。

接着，通过变温箱温度，将温度控制到目标温度区间到第一个温度值，例如0℃，静置一段时间(例如5小时)，测试开路电压。然后，将温度控制到目标温度区间到第二个温度值，例如2℃，静置一段时间，测试开路电压，这样重复，直到测试目标温度区间的最后一个温度值下的开路电压。在测得第一个SOC值对应的目标温度区间的各个温度值下的开路电压后，将电芯的SOC设置为目标SOC区间的第二个SOC值，将温度从目标温度区间的第一个温度值开始，重复上述步骤，测得第二个SOC值对应的目标温度区间的各个温度值下的开路电压。

这样，对应一个SOC值，测试该SOC下目标温度区间的各个温度值下的开路电压，直到测试到目标SOC区间的各个SOC值对应的目标温度区间的各个温度值下的开路电压，这些开路电压为标准开路电压，形成静态开路电压表。

为了加快获得静态开路电压表的过程，根据一个实施例，可以设置多个电池组，在测试的过程中，将每个电池组分别以小电流充电对应的SOC值，这些SOC值各不相同。例如，设置4个电池组，在一次测试过程中，将这4个电池组的SOC分别充电至60％、62％、64％和66％，分别获得60％、62％、64％和66％下目标温度区间中各个温度对应的开路电压。这样，可以在一次测试过程中测试多个SOC值下不同温度对应的开路电压，提升测试速度。

这样，图3所示的装置还可以包括：

开路电压表获取模块312，用于通过测量电池电芯在不同温度和不同SOC下的开路电压，获取静态开路电压表。

在获得静态开路电压表的过程中，每组电芯包括多个电芯，而各个电芯并不完全一致，这样对于同一个SOC和温度下，测得的一组电芯的开路电压可能存在差异，例如3～4mV，那么形成的静态开路电压表中的标准开路电压可以是一组电芯的开路电压取平均值后的一个具体电压，还可以不是一个具体电压值，而是一个范围，例如，范围为测得的最小开路电压和最大开路电压之间，或者，范围为个电芯开路电压的平均值与公差的形式。本申请对此不作任何限制。

根据本申请提供的低温区间中电池充电能力的检测装置，依据析锂后负极电压偏低，而正极电压基本不变，所以实测的电芯开路电压会比标准开路电压偏高的原理，将电芯在目标温度下以选定的电流充电至设定SOC时的实测开路电压与电芯在相同目标温度和设定SOC对应的标准开路电压进行比较获得差值，并设置电池不析锂情况下对应的差值的阈值，实测开路电压和标准开路电压之间的差值小于该阈值、并且以该选定的电流获得差值大于其他任一电流获得的差值的情况下，将该选定的电流确定为该目标温度和设定SOC下的最大充电电流，从而实现在不析锂的前提下充电电流最大，实现低温快充。并且，本申请的方案不需要拆解电芯、无需设置三电极也不会受到温升的影响，具有无创、操作简单且测量准确的效果。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，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，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接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

参阅图4，图4提供一种电子设备，包括处理器以及存储器。存储器存储有计算机指令，当计算机指令被处理器执行时，使得处理器执行所述计算机指令从而实现如图1所示的方法以及细化方案。

应该理解，上述的装置实施例仅是示意性的，本发明披露的装置还可通过其它的方式实现。例如，上述实施例中所述单元/模块的划分，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。例如，多个单元、模块或组件可以结合，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。

另外，若无特别说明，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个以上单元/模块集成在一起。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序模块的形式实现。

所述集成的单元/模块如果以硬件的形式实现时，该硬件可以是数字电路，模拟电路等等。硬件结构的物理实现包括但不局限于晶体管，忆阻器等等。若无特别说明，所述处理器或芯片可以是任何适当的硬件处理器，比如CPU、GPU、FPGA、DSP和ASIC等等。若无特别说明，所述片上缓存、片外内存、存储器可以是任何适当的磁存储介质或者磁光存储介质，比如，阻变式存储器RRAM(Resistive Random Access Memory)、动态随机存取存储器DRAM(Dynamic Random Access Memory)、静态随机存取存储器SRAM(Static Random-AccessMemory)、增强动态随机存取存储器EDRAM(Enhanced Dynamic Random Access Memory)、高带宽内存HBM(High-Bandwidth Memory)、混合存储立方HMC(Hybrid Memory Cube)等等。

所述集成的单元/模块如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机电子设备(可为个人计算机、服务器或者网络电子设备等)执行本披露各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请实施例还提供一种芯片。在一些实施例中，该芯片包括处理器，所述处理器用于执行如图1所示的方法以及细化方案。在另一些实施例中，该芯片包括如图3所示的检测装置。

本申请实施例还提供一种电池管理系统，用于执行如图1所示的方法以及细化方案。

本申请实施例还提供一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被多个处理器执行时，使得所述处理器执行如图1所示的方法以及细化方案。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种低温区间中电池充电能力的检测方法，其特征在于，包括：

为多组电芯对应设置多个充电电流，其中，所述多个充电电流的值各不相同；

在所述多组电芯的SOC不超过第一预设SOC值的情况下，按照所述多个充电电流对置于目标温度下的所述多组电芯进行充电，将所述多组电芯均充电至第二预设SOC值；

获取在所述目标温度下所述多组电芯分别对应的多组实测开路电压；

获得所述多组实测开路电压与所述目标温度和所述第二预设SOC值下的标准静态开路电压之间对应的多个第一差值组；

将所述多个第一差值组中小于预设析锂阈值并且数值最大的第一差值组对应的充电电流确定为当前最大充电电流；

(a)对所述当前最大充电电流增加设定的幅度，形成第二最大充电电流；

(b)根据所述第二最大充电电流对置于所述目标温度下、SOC不超过所述第一预设SOC值的一组电芯进行充电，以充电至所述第二预设SOC值；

(c)获取在所述目标温度下所述一组电芯对应的一组实测开路电压；

(d)获得所述一组实测开路电压与所述目标温度和所述第二预设SOC值下的标准静态开路电压之间对应的第二差值组；

(e)在所述第二差值组大于等于所述预设析锂阈值的情况下，将紧邻所述第二最大充电电流的上一个充电电流确定为最终最大充电电流；以及

(f)在所述第二差值组小于所述预设析锂阈值的情况下，将所述第二最大充电电流确定为当前最大充电电流，并返回步骤(a)。

2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述多组电芯中任一组包括多个电芯，所述多个第一差值组中任一组包括多个第一差值，所述方法还包括：

在属于同一第一差值组的多个第一差值均小于所述预设析锂阈值的情况下，确定对应的第一差值组小于所述预设析锂阈值。

3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，还包括：

在为多组电芯对应设置多个充电电流之前，通过测量电池电芯在不同温度和不同SOC下的开路电压，获取静态开路电压表，其中，所述静态开路电压表记录了在不同温度和不同SOC对应的标准静态开路电压。

4.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述通过测量电池电芯在不同温度和不同SOC下的开路电压，获取所述静态开路电压表包括：

(g)获得一组或多组电芯在当前SOC和当前温度下的开路电压；

(h)在所述当前温度不为目标温度区间的最后一个温度的情况下，将所述目标温度区间中下一个温度设定为当前温度，返回步骤(g)；

(i)在所述当前温度为目标温度区间的最后一个温度、所述当前对应的SOC不为目标SOC区间的最后一组SOC的情况下，将所述目标SOC区间中下一组SOC设定为当前SOC，并将所述目标温度区间中第一个温度设定为当前温度，返回步骤(g)；

(j)在所述当前SOC为所述目标SOC区间的最后一组SOC并且所述当前温度为目标温度区间的最后一个温度的情况下，根据在所述目标温度区间和所述目标SOC区间下的各个开路电压，形成所述静态开路电压表。

5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述一组电芯包括多个电芯，所述静态开路电压表中对应一个温度和一个SOC的标准开路电压为一个第一电压范围，所述多个第一差值组任一组中的一个第一差值为一个第二电压范围，所述方法还包括：

在属于同一第一差值组的多个第二电压范围均小于所述预设析锂阈值的情况下，确定对应的第一差值组小于所述预设析锂阈值。

6.一种低温区间中电池充电能力的检测装置，其特征在于，包括：

设置模块，用于为多组电芯对应设置多个充电电流，其中，所述多个充电电流的值各不相同；

第一充电模块，用于在所述多组电芯的SOC不超过第一预设SOC值的情况下，按照所述多个充电电流对置于目标温度下的所述多组电芯进行充电，将所述多组电芯均充电至第二预设SOC值；

第一获取模块，用于获取在所述目标温度下所述多组电芯分别对应的多组实测开路电压；

第一获得模块，用于获得所述多组实测开路电压与所述目标温度和所述第二预设SOC值下的标准静态开路电压之间对应的多个第一差值组；

第一确定模块，用于将所述多个第一差值组中小于预设析锂阈值并且数值最大的第一差值组对应的充电电流确定为当前最大充电电流；

幅度增加模块，用于对所述当前最大充电电流增加设定的幅度，形成第二最大充电电流；

第二充电模块，用于根据所述第二最大充电电流对置于所述目标温度下、SOC不超过所述第一预设SOC值的一组电芯进行充电，以充电至所述第二预设SOC值；

第二获取模块，用于获取在所述目标温度下所述一组电芯对应的一组实测开路电压；

第二获得模块，用于获得所述一组实测开路电压与所述目标温度和所述第二预设SOC值下的标准静态开路电压之间对应的第二差值组；

第二确定模块，用于在所述第二差值组大于等于所述预设析锂阈值的情况下，将紧邻所述第二最大充电电流的上一个充电电流确定为最终最大充电电流；以及

第三确定模块，用于在所述第二差值组小于所述预设析锂阈值的情况下，将所述第二最大充电电流确定为当前最大充电电流。

7.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括处理器，所述处理器用于执行如权利要求1至5任一项所述的检测方法；或者，

所述芯片包括如权利要求6所述的检测装置。

8.一种电池管理系统，其特征在于，用于执行如权利要求1至5任一项所述的检测方法。

9.一种电子设备，其特征在于，至少包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。