一种微分电容测定方法、装置、电子设备和介质与流程

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种微分电容测定方法、装置、电子设备和介质。

背景技术：

1、电芯的微分电容作为电池一项重要参数，可以用于电芯特性的分析。示例性地，可以用于分析电芯内部的双电层特性，可以用于分析电极表面活性剂吸附脱附机理、电位范围和程度，可以用于分析电极表面状态及真实表面积，可判断电芯是否异常。如何实现电芯的微分电容的测定成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请至少提供一种微分电容测定方法、装置、电子设备和介质。

2、本申请提供了一种微分电容测定方法，包括：获取处于预设电芯状态的待测电芯对应不同时刻的多个充电电流；其中，充电电流是在待测电芯与外接电阻串联后，对待测电芯进行恒压充电而测量得到的；基于多个充电电流，确定充电电流随时间衰减的关系模型中的衰减时间常数；获取衰减时间常数与外接电阻的阻值的比值，以得到待测电芯在预设电芯状态下的微分电容。

3、在上述方案中，对串联有外接电阻的预设电芯状态的待测电芯进行恒压充电，通过分析充电电流获取衰减时间常数，在衰减时间常数与外接电阻的阻值的比值基础上确定预设电芯状态下的微分电容，实现电芯整体的微分电容的测定。

4、在一些实施例中，基于多个充电电流，确定充电电流随时间衰减的关系模型中的衰减时间常数，包括：利用多个充电电流以及各充电电流对应的时刻，拟合得到充电电流随时间衰减的关系模型；获取关系模型中的衰减时间常数。

5、在上述方案中，利用充电电流拟合得到电流随时间变化的模型，从而能够得到模型中的衰减时间常数，以用于确定微分电容。

6、在一些实施例中，衰减时间常数表示充电电流衰减至目标电流的时间，目标电流为稳态电流与调整电流之和，调整电流为差值电流与预设数值之积，预设数值为自然常数的倒数，差值电流为初始充电电流与稳态电流之差。

7、在上述方案中，衰减时间常数能够充电电流衰减至目标电流的时间，与充电电流衰减的快慢相关。

8、在一些实施例中，外接电阻为至少一个，在获得各外接电阻对应的衰减时间常数之后，获取衰减时间常数与外接电阻的阻值的比值，以得到待测电芯在预设电芯状态下的微分电容，包括：在外接电阻为一个的情况下，获取外接电阻对应的衰减时间常数与外接电阻的阻值的比值，作为待测电芯在预设电芯状态下的微分电容；在外接电阻为多个的情况下，获取比值表征值，作为待测电芯在预设电芯状态下的微分电容，比值表征值表征各外接电阻对应的比值的集中趋势，外接电阻对应的比值为外接电阻对应的衰减时间常数与外接电阻的阻值之间的比值。

9、在上述方案中，外接电阻可以为一个或者多个，通过直接求取比值或者求取比值表征值能够实现在预设电芯状态下微分电容的确定，能够灵活选择外接电阻的数量，适应不同的应用需要。

10、在一些实施例中，获取比值表征值，作为待测电芯在预设电芯状态下的微分电容，包括：利用各外接电阻对应的衰减时间常数以及各外接电阻的阻值，拟合得到正比例函数，正比例函数以阻值为自变量、衰减时间常数为因变量；获取正比例函数的比例系数作为待测电芯在预设电芯状态下的微分电容。

11、在上述方案中，阻值和衰减时间常数之间成正比例，通过拟合能够得到正比例函数，将比例系数作为比值表征值，即实现微分电容的确定。

12、在一些实施例中，外接电阻的阻值大于若干倍数的待测电芯的内阻值。

13、在上述方案中，可以在内阻制的若干倍数之上设置外接电阻的阻值，以满足微分电容测定需要。

14、在一些实施例中，外接电阻的阻值为0.1ω至1ω之间。

15、在上述方案中，可以在0.1ω至1ω之间设置外接电阻的阻值，以满足微分电容测定需要。

16、在一些实施例中，预设电芯状态包括电芯温度为预设温度和荷电状态为预设荷电状态；恒压充电为采用目标电源电压对处于预设电芯状态的待测电芯充电，目标电源电压等于待测电芯在恒压充电前的电芯电压，其中，待测电芯的荷电状态能够通过对待测电芯恒流充电进行调整。

17、在上述方案中，通过恒流充电调整荷电状态，将处于预设电芯状态的电芯电压作为恒压充电的电压值，实现恒压充电。

18、在一些实施例中，在得到待测电芯在不同预设电芯状态下的微分电容之后，该方法还包括：利用同一电芯温度下不同荷电状态对应的微分电容，构建待测电芯的微分电容随荷电状态的第一变化曲线。

19、在上述方案中，构建第一变化曲线，以准确表示待测电芯的微分电容情况。

20、在一些实施例中，在得到待测电芯在不同预设电芯状态下的微分电容之后，该方法还包括：利用同一荷电状态下不同电芯温度对应的微分电容，构建待测电芯的微分电容随电芯温度的第二变化曲线。

21、在上述方案中，构建第二变化曲线，以准确表示待测电芯的微分电容情况。

22、在一些实施例中，在获取衰减时间常数与外接电阻的阻值的比值，以得到待测电芯在预设电芯状态下的微分电容之后，还包括：获取待测电芯的稳态电流和电压差值，稳态电流是在待测电芯恒压充电至稳态后的电流，电压差值为待测电芯静置预设时间的电压变化；利用稳态电流和预设时间，获得待测电芯在预设时间内的第一电荷量；以及利用电压差值和微分电容，获得待测电芯在预设时间内的第二电荷量；获取第一电荷量和第二电荷量之间的电荷差异，电荷差异表征微分电容的准确度。

23、在上述方案中，通过两种方式计算电荷量，比较两个电荷量，以便于反映微分电容测定的准确度。

24、本申请提供了一种微分电容测定装置，包括第一获取模块、计算模块和第二获取模块，第一获取模块用于获取处于预设电芯状态的待测电芯对应不同时刻的多个充电电流；其中，充电电流是在待测电芯与外接电阻串联后，对待测电芯进行恒压充电而测量得到的；计算模块用于基于多个充电电流，确定充电电流随时间衰减的关系模型中的衰减时间常数；第二获取模块用于获取衰减时间常数与外接电阻的阻值的比值，以得到待测电芯在预设电芯状态下的微分电容。

25、本申请提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上存储有程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述任一微分电容测定方法。

26、本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述任一微分电容测定方法。

27、在上述方案中，对串联有外接电阻的预设电芯状态的待测电芯进行恒压充电，通过分析充电电流获取衰减时间常数，在衰减时间常数与外接电阻的阻值的比值基础上确定在预设电芯状态下的微分电容，实现电芯整体的微分电容的测定。

28、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。

技术特征：

1.一种微分电容测定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个充电电流，确定所述充电电流随时间衰减的关系模型中的衰减时间常数，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述衰减时间常数表示所述充电电流衰减至目标电流的时间，所述目标电流为稳态电流与调整电流之和，所述调整电流为差值电流与预设数值之积，所述预设数值为自然常数的倒数，所述差值电流为初始充电电流与所述稳态电流之差。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外接电阻为至少一个，在获得各所述外接电阻对应的所述衰减时间常数之后，所述获取所述衰减时间常数与所述外接电阻的阻值的比值，以得到所述待测电芯在所述预设电芯状态下的微分电容，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取比值表征值，作为所述待测电芯在所述预设电芯状态下的微分电容，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外接电阻的阻值大于若干倍数的所述待测电芯的内阻值；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设电芯状态包括电芯温度为预设温度和荷电状态为预设荷电状态；所述恒压充电为采用目标电源电压对处于所述预设电芯状态的所述待测电芯充电，所述目标电源电压等于所述待测电芯在所述恒压充电前的电芯电压，其中，所述待测电芯的荷电状态能够通过对所述待测电芯恒流充电进行调整。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在得到所述待测电芯在不同所述预设电芯状态下的微分电容之后，所述方法还包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述衰减时间常数与所述外接电阻的阻值的比值，以得到所述待测电芯在所述预设电芯状态下的微分电容之后，还包括：

10.一种微分电容测定装置，其特征在于，包括：

11.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有程序指令，所述程序指令被所述处理器执行时用于执行上述权利要求1至9任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令被处理器执行时实现权利要求1至9任一项所述的方法。

技术总结
本申请公开了一种微分电容测定方法、装置、电子设备和介质，微分电容测定方法包括：获取处于预设电芯状态的待测电芯对应不同时刻的多个充电电流；其中，充电电流是在待测电芯与外接电阻串联后，对待测电芯进行恒压充电而测量得到的；基于多个充电电流，确定充电电流随时间衰减的关系模型中的衰减时间常数；获取衰减时间常数与外接电阻的阻值的比值，以得到待测电芯在预设电芯状态下的微分电容。上述方案，实现电芯整体微分电容的测定。

技术研发人员：梅云鹏,王少飞
受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5