本申請涉及電池領(lǐng)域，特別是涉及一種微分電容測定方法、裝置、電子設(shè)備和介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、電芯的微分電容作為電池一項重要參數(shù)，可以用于電芯特性的分析。示例性地，可以用于分析電芯內(nèi)部的雙電層特性，可以用于分析電極表面活性劑吸附脫附機理、電位范圍和程度，可以用于分析電極表面狀態(tài)及真實表面積，可判斷電芯是否異常。如何實現(xiàn)電芯的微分電容的測定成為亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請至少提供一種微分電容測定方法、裝置、電子設(shè)備和介質(zhì)。

2、本申請?zhí)峁┝艘环N微分電容測定方法，包括：獲取處于預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)的待測電芯對應(yīng)不同時刻的多個充電電流；其中，充電電流是在待測電芯與外接電阻串聯(lián)后，對待測電芯進行恒壓充電而測量得到的；基于多個充電電流，確定充電電流隨時間衰減的關(guān)系模型中的衰減時間常數(shù)；獲取衰減時間常數(shù)與外接電阻的阻值的比值，以得到待測電芯在預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容。

3、在上述方案中，對串聯(lián)有外接電阻的預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)的待測電芯進行恒壓充電，通過分析充電電流獲取衰減時間常數(shù)，在衰減時間常數(shù)與外接電阻的阻值的比值基礎(chǔ)上確定預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容，實現(xiàn)電芯整體的微分電容的測定。

4、在一些實施例中，基于多個充電電流，確定充電電流隨時間衰減的關(guān)系模型中的衰減時間常數(shù)，包括：利用多個充電電流以及各充電電流對應(yīng)的時刻，擬合得到充電電流隨時間衰減的關(guān)系模型；獲取關(guān)系模型中的衰減時間常數(shù)。

5、在上述方案中，利用充電電流擬合得到電流隨時間變化的模型，從而能夠得到模型中的衰減時間常數(shù)，以用于確定微分電容。

6、在一些實施例中，衰減時間常數(shù)表示充電電流衰減至目標電流的時間，目標電流為穩(wěn)態(tài)電流與調(diào)整電流之和，調(diào)整電流為差值電流與預(yù)設(shè)數(shù)值之積，預(yù)設(shè)數(shù)值為自然常數(shù)的倒數(shù)，差值電流為初始充電電流與穩(wěn)態(tài)電流之差。

7、在上述方案中，衰減時間常數(shù)能夠充電電流衰減至目標電流的時間，與充電電流衰減的快慢相關(guān)。

8、在一些實施例中，外接電阻為至少一個，在獲得各外接電阻對應(yīng)的衰減時間常數(shù)之后，獲取衰減時間常數(shù)與外接電阻的阻值的比值，以得到待測電芯在預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容，包括：在外接電阻為一個的情況下，獲取外接電阻對應(yīng)的衰減時間常數(shù)與外接電阻的阻值的比值，作為待測電芯在預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容；在外接電阻為多個的情況下，獲取比值表征值，作為待測電芯在預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容，比值表征值表征各外接電阻對應(yīng)的比值的集中趨勢，外接電阻對應(yīng)的比值為外接電阻對應(yīng)的衰減時間常數(shù)與外接電阻的阻值之間的比值。

9、在上述方案中，外接電阻可以為一個或者多個，通過直接求取比值或者求取比值表征值能夠?qū)崿F(xiàn)在預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下微分電容的確定，能夠靈活選擇外接電阻的數(shù)量，適應(yīng)不同的應(yīng)用需要。

10、在一些實施例中，獲取比值表征值，作為待測電芯在預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容，包括：利用各外接電阻對應(yīng)的衰減時間常數(shù)以及各外接電阻的阻值，擬合得到正比例函數(shù)，正比例函數(shù)以阻值為自變量、衰減時間常數(shù)為因變量；獲取正比例函數(shù)的比例系數(shù)作為待測電芯在預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容。

11、在上述方案中，阻值和衰減時間常數(shù)之間成正比例，通過擬合能夠得到正比例函數(shù)，將比例系數(shù)作為比值表征值，即實現(xiàn)微分電容的確定。

12、在一些實施例中，外接電阻的阻值大于若干倍數(shù)的待測電芯的內(nèi)阻值。

13、在上述方案中，可以在內(nèi)阻制的若干倍數(shù)之上設(shè)置外接電阻的阻值，以滿足微分電容測定需要。

14、在一些實施例中，外接電阻的阻值為0.1ω至1ω之間。

15、在上述方案中，可以在0.1ω至1ω之間設(shè)置外接電阻的阻值，以滿足微分電容測定需要。

16、在一些實施例中，預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)包括電芯溫度為預(yù)設(shè)溫度和荷電狀態(tài)為預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)；恒壓充電為采用目標電源電壓對處于預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)的待測電芯充電，目標電源電壓等于待測電芯在恒壓充電前的電芯電壓，其中，待測電芯的荷電狀態(tài)能夠通過對待測電芯恒流充電進行調(diào)整。

17、在上述方案中，通過恒流充電調(diào)整荷電狀態(tài)，將處于預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)的電芯電壓作為恒壓充電的電壓值，實現(xiàn)恒壓充電。

18、在一些實施例中，在得到待測電芯在不同預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容之后，該方法還包括：利用同一電芯溫度下不同荷電狀態(tài)對應(yīng)的微分電容，構(gòu)建待測電芯的微分電容隨荷電狀態(tài)的第一變化曲線。

19、在上述方案中，構(gòu)建第一變化曲線，以準確表示待測電芯的微分電容情況。

20、在一些實施例中，在得到待測電芯在不同預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容之后，該方法還包括：利用同一荷電狀態(tài)下不同電芯溫度對應(yīng)的微分電容，構(gòu)建待測電芯的微分電容隨電芯溫度的第二變化曲線。

21、在上述方案中，構(gòu)建第二變化曲線，以準確表示待測電芯的微分電容情況。

22、在一些實施例中，在獲取衰減時間常數(shù)與外接電阻的阻值的比值，以得到待測電芯在預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容之后，還包括：獲取待測電芯的穩(wěn)態(tài)電流和電壓差值，穩(wěn)態(tài)電流是在待測電芯恒壓充電至穩(wěn)態(tài)后的電流，電壓差值為待測電芯靜置預(yù)設(shè)時間的電壓變化；利用穩(wěn)態(tài)電流和預(yù)設(shè)時間，獲得待測電芯在預(yù)設(shè)時間內(nèi)的第一電荷量；以及利用電壓差值和微分電容，獲得待測電芯在預(yù)設(shè)時間內(nèi)的第二電荷量；獲取第一電荷量和第二電荷量之間的電荷差異，電荷差異表征微分電容的準確度。

23、在上述方案中，通過兩種方式計算電荷量，比較兩個電荷量，以便于反映微分電容測定的準確度。

24、本申請?zhí)峁┝艘环N微分電容測定裝置，包括第一獲取模塊、計算模塊和第二獲取模塊，第一獲取模塊用于獲取處于預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)的待測電芯對應(yīng)不同時刻的多個充電電流；其中，充電電流是在待測電芯與外接電阻串聯(lián)后，對待測電芯進行恒壓充電而測量得到的；計算模塊用于基于多個充電電流，確定充電電流隨時間衰減的關(guān)系模型中的衰減時間常數(shù)；第二獲取模塊用于獲取衰減時間常數(shù)與外接電阻的阻值的比值，以得到待測電芯在預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容。

25、本申請?zhí)峁┝艘环N電子設(shè)備，包括存儲器和處理器，存儲器上存儲有程序指令，程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一微分電容測定方法。

26、本申請?zhí)峁┝艘环N計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有程序指令，程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一微分電容測定方法。

27、在上述方案中，對串聯(lián)有外接電阻的預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)的待測電芯進行恒壓充電，通過分析充電電流獲取衰減時間常數(shù)，在衰減時間常數(shù)與外接電阻的阻值的比值基礎(chǔ)上確定在預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容，實現(xiàn)電芯整體的微分電容的測定。

28、應(yīng)當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，而非限制本申請。

技術(shù)特征：

1.一種微分電容測定方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多個充電電流，確定所述充電電流隨時間衰減的關(guān)系模型中的衰減時間常數(shù)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述衰減時間常數(shù)表示所述充電電流衰減至目標電流的時間，所述目標電流為穩(wěn)態(tài)電流與調(diào)整電流之和，所述調(diào)整電流為差值電流與預(yù)設(shè)數(shù)值之積，所述預(yù)設(shè)數(shù)值為自然常數(shù)的倒數(shù)，所述差值電流為初始充電電流與所述穩(wěn)態(tài)電流之差。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述外接電阻為至少一個，在獲得各所述外接電阻對應(yīng)的所述衰減時間常數(shù)之后，所述獲取所述衰減時間常數(shù)與所述外接電阻的阻值的比值，以得到所述待測電芯在所述預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述獲取比值表征值，作為所述待測電芯在所述預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述外接電阻的阻值大于若干倍數(shù)的所述待測電芯的內(nèi)阻值；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)包括電芯溫度為預(yù)設(shè)溫度和荷電狀態(tài)為預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)；所述恒壓充電為采用目標電源電壓對處于所述預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)的所述待測電芯充電，所述目標電源電壓等于所述待測電芯在所述恒壓充電前的電芯電壓，其中，所述待測電芯的荷電狀態(tài)能夠通過對所述待測電芯恒流充電進行調(diào)整。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在得到所述待測電芯在不同所述預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容之后，所述方法還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述獲取所述衰減時間常數(shù)與所述外接電阻的阻值的比值，以得到所述待測電芯在所述預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容之后，還包括：

10.一種微分電容測定裝置，其特征在于，包括：

11.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲器和處理器，所述存儲器上存儲有程序指令，所述程序指令被所述處理器執(zhí)行時用于執(zhí)行上述權(quán)利要求1至9任一項所述的方法。

12.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有程序指令，其特征在于，所述程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1至9任一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種微分電容測定方法、裝置、電子設(shè)備和介質(zhì)，微分電容測定方法包括：獲取處于預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)的待測電芯對應(yīng)不同時刻的多個充電電流；其中，充電電流是在待測電芯與外接電阻串聯(lián)后，對待測電芯進行恒壓充電而測量得到的；基于多個充電電流，確定充電電流隨時間衰減的關(guān)系模型中的衰減時間常數(shù)；獲取衰減時間常數(shù)與外接電阻的阻值的比值，以得到待測電芯在預(yù)設(shè)電芯狀態(tài)下的微分電容。上述方案，實現(xiàn)電芯整體微分電容的測定。

技術(shù)研發(fā)人員：梅云鵬,王少飛
受保護的技術(shù)使用者：寧德時代新能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5