充电电池析锂的检测方法、电池管理系统及电池系统的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种充电电池析锂的检测方法、电池管理系统及电池系统。一方面，本发明实施例通过在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测充电电池的充电电压与荷电状态，充电电池的充电电压作为第一电压，从而，从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压，进而，根据第一电压和第二电压，判断充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。因此，本发明实施例提供的技术方案用以解决现有技术中检测充电电池析锂情况时操作复杂以及检测析锂情况的效率较低的问题。
【专利说明】
充电电池析锂的检测方法、电池管理系统及电池系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池技术领域，尤其涉及充电电池析锂的检测方法、电池管理系统及电池系统。
【【背景技术】】
[0002]锂离子电池是最新一代绿色高能充电电池，具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应等突出优点，近年来得到了飞速发展。各种手持设备和笔记本电脑等电子产品大量使用锂离子电池，混合动力车、纯电动汽车大量使用锂离子动力电池，飞机、卫星、空间探测器等领域也开始采用锂离子电池作为储能装备。在动力电池应用领域，制动能量回收是现代电动汽车重要技术之一，也是它们的重要优势。
[0003]制动能量回收的过程即对充电电池的充电过程，制动过程往往比较急促，从而对电池形成短暂的大电流脉冲充电。锂离子电池在脉冲充电过程中，伴随着极化现象，正极电位升高，负极电位下降。脉冲充电虽然持续时间短，但电流很大，形成的极化电压也很大。当石墨的电极电位低于锂的电极电位时，锂离子聚集在石墨负极表面而来不及嵌入极片内部，发生负极析锂现象。充电电池发生析锂不仅造成容量下降，功率下降，使用寿命下降;并且可能造成充电电池短路而出现重大安全事故。
[0004]在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
[0005]现有技术中只能通过在充电电池使用结束后拆开充电电池观察，进而判断充电电池的析锂情况，无法实时监控充电电池的析锂情况，判断结果滞后，操作复杂，降低了充电电池析锂的检测效率。
【
【发明内容】
】
[0006]有鉴于此，本发明实施例提供了一种充电电池析锂的检测方法、电池管理系统及电池系统，用以解决现有技术中检测充电电池析锂情况时操作复杂以及检测析锂情况的效率较低的问题。
[0007]—方面，本发明实施例提供了一种充电电池析锂的检测方法，包括:
[0008]在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测所述充电电池的充电电压与荷电状态，所述充电电池的充电电压作为第一电压；
[0009]从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取所述荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压；
[0010]根据所述第一电压和所述第二电压，判断所述充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。
[0011]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括:生成开路电压与荷电状态之间的对应关系。
[0012]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述第一电压和所述第二电压，判断所述充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂，包括:
[0013]计算所述第一电压与所述第二电压之间的差值，以作为所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位；
[0014]将所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位与预设的极化电位阈值进行比较；
[0015]若所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位大于或者等于所述极化电位阈值，判断出所述充电电池在脉冲充电过程中发生析锂。
[0016]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述极化电位的数目为至少一个;所述方法还包括:若所述充电电池在所述脉冲充电过程中各极化电位都小于所述极化电位阈值，判断出所述充电电池在脉冲充电过程中没有发生析锂。
[0017]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，将所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位与预设的极化电位阈值进行比较之前，所述方法还包括:
[0018]根据当前温度，确定所述当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系；
[0019]根据所述当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系，确定所述充电电池在所述荷电状态下对应的极化电位阈值。
[0020]上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果:
[0021 ]本发明实施例通过在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测所述充电电池的充电电压与荷电状态，所述充电电池的充电电压作为第一电压，从而，从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取所述荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压，进而，根据所述第一电压和所述第二电压，判断所述充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。本发明实施例通过检测充电电池在脉冲充电过程中的充电电压和荷电状态，即可实时确定充电电池是否发生析锂，该过程不需要破坏充电电池，从而避免了通过拆开电池观察判断析锂情况导致的判断结果滞后以及操作复杂的情况，由于本发明实施例能够实时检测充电电池的析锂情况，操作简便，提升了充电电池析锂的检测效率，解决了现有技术中检测充电电池析锂情况时操作复杂以及检测析锂情况的效率较低的问题。
[0022]另一方面，本发明实施例提供了一种电池管理系统，包括:
[0023]检测模块，用于在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测所述充电电池的充电电压与荷电状态，所述充电电池的充电电压作为第一电压；
[0024]获取模块，用于从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取当前荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压；
[0025]判断模块，用于根据所述第一电压和所述第二电压，判断所述充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。
[0026]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电池管理系统还包括生成模块:
[0027]所述生成模块，用于生成开路电压与荷电状态之间的对应关系。
[0028]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述判断模块，具体用于:
[0029]计算所述第一电压与所述第二电压之间的差值，以作为所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位；
[0030]将所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位与预设的极化电位阈值进行比较；
[0031]若所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位大于或者等于所述极化电位阈值，判断出所述充电电池在脉冲充电过程中发生析锂。
[0032]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述极化电位的数目为至少一个;所述判断模块，还用于若所述充电电池在所述脉冲充电过程中各极化电位都小于所述极化电位阈值，判断出所述充电电池在脉冲充电过程中没有发生析锂。
[0033]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电池管理系统还包括确定模块:
[0034]所述确定模块，用于根据当前温度，确定所述当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系；以及，还用于根据所述当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系，确定所述充电电池在所述荷电状态下对应的极化电位阈值。
[0035]上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果:
[0036]本发明实施例电池管理系统中的检测模块通过在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测所述充电电池的充电电压与荷电状态，所述充电电池的充电电压作为第一电压，从而，电池管理系统中的获取模块从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取当前荷电状态所对应的电压值以作为第二电压，进而，电池管理系统中的判断模块根据所述第一电压和所述第二电压，判断所述充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。本发明实施例通过检测充电电池在脉冲充电过程中的充电电压和荷电状态，即可实时确定充电电池是否发生析锂，该过程不需要破坏充电电池，从而避免了通过拆开电池观察判断析锂情况导致的判断结果滞后以及操作复杂的情况，由于本发明实施例能够实时检测充电电池的析锂情况，操作简便，提升了充电电池析锂的检测效率，解决了现有技术中检测充电电池析锂情况时操作复杂以及检测析锂情况的效率较低的问题。
[0037]再一方面，本发明实施例提供了一种电池系统，包括:充电电池以及上述电池管理系统。
[0038]上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果:
[0039]本发明实施例通过在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测所述充电电池的充电电压与荷电状态，所述充电电池的充电电压作为第一电压，从而，从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取所述荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压，进而，根据所述第一电压和所述第二电压，判断所述充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。本发明实施例通过检测充电电池在脉冲充电过程中的充电电压和荷电状态，即可实时确定充电电池是否发生析锂，该过程不需要破坏充电电池，从而避免了通过拆开电池观察判断析锂情况导致的判断结果滞后以及操作复杂的情况，由于本发明实施例能够实时检测充电电池的析锂情况，操作简便，提升了充电电池析锂的检测效率，解决了现有技术中检测充电电池析锂情况时操作复杂以及检测析锂情况的效率较低的问题。
【【附图说明】】
[0040]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0041]图1是本发明实施例所提供的充电电池析锂的检测方法的流程示意图；
[0042]图2是本发明实施例所提供的一种脉冲充电过程中充电电池的电压与荷电状态关系不意图；
[0043]图3是本发明实施例所提供的另一脉冲充电过程中充电电池的电压与荷电状态关系不意图；
[0044]图4是本发明实施例所提供的再一脉冲充电过程中充电电池的电压与荷电状态关系不意图；
[0045]图5是本发明实施例所提供的电池管理系统的功能方块图；
[0046]图6是本发明实施例所提供的电池系统的功能方块图。
【【具体实施方式】】
[0047]为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0048]应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049]在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0050]应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，六和/或B，可以表示:单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0051]应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述电压，但这些电压不应限于这些术语。这些术语仅用来将电压彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一电压也可以被称为第二电压，类似地，第二电压也可以被称为第一电压。
[0052]取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
[0053]实施例一
[0054]本发明实施例给出一种充电电池析锂的检测方法，请参考图1，其为本发明实施例所提供的充电电池析锂的检测方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤:
[0055]SlOl，在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测充电电池的充电电压与荷电状态，充电电池的充电电压作为第一电压。
[0056]本发明实施例中，当充电电池发生脉冲充电，即开始实时检测充电电池的充电电压与荷电状态，是为了实时判断充电电池是否在脉冲充电过程中发生了析锂。具体的，将检测到的充电电池的充电电压作为第一电压。
[0057]具体的，本发明实施例中，充电电池进行脉冲充电的过程中，充电电池的当前状态可以包括:充电状态、放电输出能量状态或无电流状态。也即，脉冲充电过程可以在充电电池正处于充电状态时发生，也可以在充电电池处于放电输出能量状态时发生，还可以在充电电池处于无电流状态时发生，本发明实施例对此不进行限定。
[0058]具体的，本发明实施例中的充电电池可以应用的对象可以包括但不限于:混合动力汽车、纯动力汽车、轨道交通、船舶、飞行器或者数据中心备用电源等。
[0059]需要说明的是，荷电状态(Stateof Charge，S0C)指的是充电电池使用一段时间或者长期放置不用后，剩余电量与充满电后的电量的比值，可以利用百分数表示。例如，某一充电电池的SOC状态为50%，即表示该充电电池的剩余电量占该充电电池充满后电量的50%。
[0060]在一个具体的实现过程中，充电电池发生脉冲充电的过程非常短，检测充电电池的充电电压和荷电状态，可以以一定的时间间隔周期性进行，或者也可以在指定的时刻进行。本发明实施例中，对于检测充电电池的充电电压和荷电状态的具体方式并不进行限定。
[0061]可以理解的是，本发明实施例中，检测并获取到的充电电池的充电电压和荷电状态数目相等，且都为至少一个。
[0062]例如，若充电电池发生了2s的脉冲充电，可以在脉冲充电开始后以0.0ls的时间间隔进行检测并获取充电电池的充电电压与当前荷电状态。或者，又例如，若充电电池发生了2s的脉冲充电，可以在脉冲充电过程中的第0.1s、第0.5s、第I S、第1.5s、第2s的指定时刻检测并获取充电电池的充电电压与当前荷电状态。
[0063 ]可以理解的是，检测得到的充电电池的充电电压与荷电状态之间是--对应的关系。当充电电池完成脉冲充电过程后，根据检测得到的充电电压与荷电状态即可得到充电电池在进行脉冲充电的完整过程中，充电电池的充电电压与荷电状态之间完整的对应关系曲线。
[0064]S102，从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压。
[0065]本发明实施例中，可以预先生成开路电压与荷电状态之间的对应关系。进而，根据预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，可以快速获取到与当前荷电状态对应的开路电压的电压值，记为第二电压。
[0066]在一个具体的实现过程中，本发明实施例中可以以较小的电流测得充电电池的开路电压(Open Circuit Voltage，0CV)曲线，从而建立开路电压与荷电状态之间的对应关系。例如，对于某一充电电池，以0.0 3库伦的电流通过充电电池，测得该充电电池的O C V曲线，从而得到该充电电池的开路电压与荷电状态的对应关系。
[0067]具体的，本发明实施例中，可以将生成的开路电压与荷电状态之间的对应关系记录在电池管理系统中，使得可以快速根据该充电电池的任意指定荷电状态，确定与指定荷电状态对应的开路电压的电压值。例如，对于上述测得OCV曲线的充电电池，可以将测得的充电电池的OCV曲线存储在电池管理系统中，假设指定该充电电池的SOC状态为20 %时，可以根据已存储好的OCV曲线，确定该电池对应于SOC状态为20 %的电压值。
[0068]S103，根据第一电压和第二电压，判断充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。
[0069]本发明实施例中，通过获取到的第一电压与第二电压，即可判断充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。
[0070]可以理解的是，在一个具体的实现过程中，本发明实施例中的第一电压与第二电压，对应于充电电池的同一荷电状态。也即，本发明实施例中，检测并获取到的第一电压、第二电压与荷电状态的数目是相等的，且都为至少一个。
[0071]本发明实施例中，可以计算第一电压与第二电压之间的差值，以作为充电电池的极化电位，然后将充电电池的极化电位与预设的极化电位阈值进行比较，即可通过比较结果确定充电电池是否在脉冲充电过程中发生析锂。
[0072]具体的，将充电电池的极化电位与预设的极化电位阈值进行比较，是针对指定的当前荷电状态，即上述比较的结果仅可以确定充电电池是否在脉冲充电过程中的某一个点是否发生析锂。例如，比较脉冲充电第Is时获取到的极化电位与预设的极化电位阈值，只可以确定在发生脉冲充电过程的第Is是否发生了析锂。因此，通过比较结果判断充电电池是否在整个脉冲充电过程中进行了析锂，需要检测并获取充电电池在整个脉冲充电过程中的充电电压和荷电状态，进而通过实时检测并实时比较的手段，确定充电电池是否在脉冲充电过程中发生析锂。
[0073]具体的，若充电电池在当前荷电状态下的极化电位大于或者等于极化电位阈值，判断出充电电池在脉冲充电过程中发生析锂。也即，只要检测到充电电池在某一个荷电状态下的极化电位大于或者等于极化电位阈值，即可判定充电电池在脉冲充电过程中发生了析锂。
[0074]具体的，若充电电池在脉冲充电过程中的极化电位小于极化电位阈值，判断充电电池在脉冲充电过程中没有发生析锂。也即，当充电电池在完整的脉冲充电过程中，所有荷电状态下的极化电位都小于极化电位阈值，才可以确定充电电池在脉冲充电过程中没有发生析锂。
[0075]举例说明，请参见图2，其为本发明实施例所提供的一种脉冲充电过程中充电电池的电压与荷电状态关系示意图。其中，曲线I为该充电电池的OCV曲线，曲线2与曲线3分别是充电电池发生脉冲充电时充电电压与荷电状态之间的关系曲线图，脉冲曲线2与脉冲曲线3分别对应于独立的脉冲充电过程。
[0076]如图2所示，假设以脉冲曲线2上箭头指示的点为分界点，将脉冲充电过程分为前段脉冲充电过程与后段脉冲充电过程。该分界点对应的当前荷电状态下，计算第一电压与第二电压之差得到极化电位，极化电位刚好等于极化电位阈值，表示充电电池在该点开始发生析锂;脉冲曲线2上的后段脉冲充电过程中，任一荷电状态下，计算第一电压与第二电压之差得到的极化电位都大于极化电位阈值，表示充电电池在后段脉冲充电过程中发生析锂;脉冲曲线2上的前段脉冲充电过程，所有的荷电状态下，计算第一电压与第二电压之差得到的极化电位都小于极化电位阈值，表示充电电池在前段脉冲充电过程中没有发生析锂。因此，可以确定该充电电池在脉冲曲线2所对应的脉冲充电过程中发生了析锂，且是在图中箭头指示的分界点上开始发生析锂。
[0077]如图2所示，脉冲曲线3上所有荷电状态下的极化电位都小于极化电位阈值，表示充电电池在完整的脉冲充电过程中都没有发生析锂。因此，可以确定该充电电池在脉冲曲线3所对应的脉冲充电过程中没有发生析锂。
[0078]本发明实施例中，充电电池的极化电位阈值可以在充电电池出厂时即给予标定。本发明实施例中，充电电池的极化电位阈值受到温度与充电电池荷电状态的影响。
[0079]具体的，不同温度下，充电电池的极化电位阈值不同，因此，可以预先设定不同温度下，充电电池的荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系。然后，根据当前温度，可以确定当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系，进而，根据当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系，确定当前荷电状态对应的极化电位阈值。
[0080]例如，当温度<(TC，极化电位阈值为IV，即当充电电池的极化电位大于或者等于IV时，判定充电电池发生析锂。或者，又例如，当温度< -200C，极化电位阈值为0.8V，即当充电电池的极化电位2 0.8V时，判定充电电池发生析锂。
[0081 ]可以理解的是，本发明实施例中充电电池的极化电位阈值指充电电池的临界极化电位，只有当充电电池的极化电位达到该临界极化电位，才会发生析锂;若充电电池的极化电位未达到该临界极化电位，则不发生析锂。
[0082]本发明实施例中，还可以通过计算第一电压与第二电压之间的比值，然后将计算得到的比值与预设的阈值进行比较，进而通过比较结果确定充电电池是否在脉冲充电过程中发生析锂。将充电电池计算得到的比值与预设的阈值进行比较，也是针对指定的当前荷电状态，即比较的结果仅可以确定充电电池是否在脉冲充电过程中的某一个点是否发生析锂。因此，需要检测并获取充电电池在整个脉冲充电过程中的充电电压和荷电状态，进而通过实时检测并实时比较的手段，确定充电电池是否在脉冲充电过程中发生析锂。
[0083]具体的，若充电电池在当前荷电状态下的计算得到的比值大于或者等于预设的阈值，判断充电电池在脉冲充电过程中发生析锂。也即，只要检测到充电电池在某一个荷电状态下的的计算得到的比值大于或者等于预设的阈值，即可判定充电电池在脉冲充电过程中发生了析锂。或者，若充电电池在脉冲充电过程中的计算得到的比值小于预设的阈值，判断充电电池在脉冲充电过程中没有发生析锂。也即，当充电电池在完整的脉冲充电过程中，所有荷电状态下的计算得到的比值小于预设的阈值，才可以确定充电电池在脉冲充电过程中没有发生析锂。
[0084]可以理解的是，通过计算第二电压值与第一电压值之间的差值判断充电电池是否发生析锂的方法中预设的极化电位阈值，与通过计算第二电压值与第一电压值之间的比值判断充电电池是否发生析锂的方法中预设的阈值是不同的，可以根据实际需要进行设定。
[0085]本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
[0086]本发明实施例通过在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测充电电池的充电电压与荷电状态，充电电池的充电电压作为第一电压，从而，从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压，进而，根据第一电压和第二电压，判断充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。本发明实施例通过检测充电电池在脉冲充电过程中的充电电压和荷电状态，即可实时确定充电电池是否发生析锂，该过程不需要破坏充电电池，从而避免了通过拆开电池观察判断析锂情况导致的判断结果滞后以及操作复杂的情况，由于本发明实施例能够实时检测充电电池的析锂情况，操作简便，提升了充电电池析锂的检测效率，解决了现有技术中检测充电电池析锂情况时操作复杂以及检测析锂情况的效率较低的问题。
[0087]实施例二
[0088]基于上述实施例一所提供的充电电池析锂的检测方法，请参考图3，其为本发明实施例所提供的另一脉冲充电过程中充电电池的电压与荷电状态关系示意图，本发明实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0089]充电电池进行正在进行放电输出能量时，发生了脉冲充电过程，如图3所示，曲线I为充电电池的OCV曲线，充电电池进行放电对应于图3中的AB段曲线，充电电池在B点发生脉冲充电，脉冲充电过程对应于图3中的BC段曲线。假设B点的SOC状态为30 %，脉冲充电结束时C点的SOC状态为40%。实时检测充电电池在BC段曲线上的SOC状态和充电电压值，将获取到的各个SOC状态下(30%-40%)的第一电压与第二电压进行差值计算，得到极化电位，并将极化电位与极化电压阈值进行比较。如图3所示，在整个BC段曲线，充电电池的极化电位始终未达到极化电位阈值，判定充电电池在BC段曲线对应的脉冲充电过程中不发生析锂。
[0090]实施例三
[0091]基于上述实施例一所提供的充电电池析锂的检测方法，请参考图4，其为本发明实施例所提供的再一脉冲充电过程的电压与荷电状态关系示意图，本发明实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0092]充电电池进行正在进行缓慢充电时，发生了脉冲充电过程，如图4所示，曲线I为充电电池的OCV曲线，充电电池进行缓慢充电的过程对应于图4中的DE段曲线，充电电池在E点发生脉冲充电，脉冲充电过程对应于图4中的EF段曲线。图4中E点的SOC状态为78 %，脉冲充电结束时F点的SOC状态为86%。实时检测充电电池在EF段曲线上的SOC状态和充电电压值，将获取到的各个SOC状态下(78%-86%)的第一电压与第二电压进行差值计算，得到极化电位，并将极化电位与极化电压阈值进行比较。在整个EF段曲线上，在F之前的某一个点，即图4中箭头指示的位置，该点的极化电位达到了极化电位阈值，判定充电电池在箭头指示的点开始发生析锂，即充电电池在EF段对应的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0093]实施例四
[0094]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0095]在混合动力汽车运行中，若充电电池正在进行放电输出能量，在充电电池的SOC状态为30%时，充电电池发生了2s的脉冲充电。由此，可以确定充电电池与当前SOC状态为30%对应的极化电位阈值。
[0096]充电电池在2s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压、第二电压与荷电状态，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在2s的脉冲充电过程中，SOC为30%所对应的第一电压与第二电压之差未达到极化电位阈值，即极化电位均未达到极化电位阈值，判定充电电池在这2s的脉冲充电过程中没有发生析锂。
[0097]实施例五
[0098]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0099]在混合动力汽车运行中，若充电电池正在进行放电输出能量，在充电电池的SOC状态为30%时，充电电池发生了 1s的脉冲充电。此时，充电电池的极化电位阈值为IV。
[0100]充电电池在1s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压、第二电压与荷电状态，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在第8s时，SOC为30%所对应的第一电压与第二电压之差达到IV，即充电电池的极化电位达到IV，判定充电电池在第8s开始发生析锂，即充电电池在1s的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0101]实施例六
[0102]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0103]在混合动力汽车运行中，若充电电池正在进行放电输出能量，在充电电池的SOC状态为30%时，充电电池发生了 30s的脉冲充电。此时，充电电池的极化电位阈值为IV。
[0104]充电电池在30s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压、第二电压与荷电状态，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在第20s时，SOC为30%所对应的第一电压与第二电压之差达到IV，即充电电池的极化电位达到IV，判定充电电池在第20s开始发生析锂，SP充电电池在30s的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0105]实施例七
[0106]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0107]在混合动力汽车运行中，若充电电池正在进行放电输出能量，在充电电池的SOC状态为50%时，充电电池发生了 30s的脉冲充电。此时，充电电池的极化电位阈值为IV。
[0108]充电电池在30s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压与第二电压，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在第15s时，SOC为50%所对应的第一电压与第二电压之差达至Ij IV，即充电电池的极化电位达到IV，判定充电电池在第15 s开始发生析锂，即充电电池在30s的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0109]实施例八
[0110]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0111]在混合动力汽车运行中，若充电电池正在进行放电输出能量，在充电电池的SOC状态为70%时，充电电池发生了 30s的脉冲充电。此时，充电电池的极化电位阈值为IV。
[0112]充电电池在30s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压、第二电压与荷电状态，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在第5 s时，SOC为70 %所对应的第一电压与第二电压之差达到IV，即充电电池的极化电位达到IV，判定充电电池在第5s开始发生析锂，即充电电池在30s的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0113]实施例九
[0114]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0115]在混合动力汽车运行中，若充电电池处于无电流状态，在充电电池的SOC状态为30%时，充电电池发生了 30s的脉冲充电。此时，充电电池的极化电位阈值为IV。
[0116]充电电池在30s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压、第二电压与荷电状态，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在第25s时，SOC为30%所对应的第一电压与第二电压之差达到IV，即充电电池的极化电位达到IV，判定充电电池在第25s开始发生析锂，SP充电电池在30s的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0117]实施例十
[0118]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0119]在混合动力汽车运行中，若充电电池正在进行缓慢充电过程，在充电电池的温度为25度，充电电池的SOC状态为30%时，充电电池发生了30s的脉冲充电。根据当前温度与充电电池的当前SOC状态，确定充电电池的极化电位阈值为IV。
[0120]充电电池在30s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压、第二电压与荷电状态，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在第18s时，SOC为30%所对应的第一电压与第二电压之差达到IV，即充电电池的极化电位达到IV，判定充电电池在第18s开始发生析锂，SP充电电池在30s的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0121]实施例^^一
[0122]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0123]在混合动力汽车运行中，若充电电池正在进行放电输出能量，当充电电池的温度为O度，充电电池的SOC状态为30%时，充电电池发生了30s的脉冲充电。根据当前温度与充电电池的当前SOC状态，确定充电电池的极化电位阈值为1.1V。
[0124]充电电池在30s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压、第二电压与荷电状态，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在第20s时，SOC为30%所对应的第一电压与第二电压之差达到1.1V，即充电电池的极化电位达到1.1V，判定充电电池在第20s开始发生析锂，即充电电池在30s的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0125]实施例十二
[0126]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0127]在混合动力汽车运行中，若充电电池正在进行放电输出能量，当充电电池的温度为-25度，充电电池的SOC状态为30%时，充电电池发生了30s的脉冲充电。根据当前温度与充电电池的当前S O C状态，确定充电电池的极化电位阈值为1.2 V。
[0128]充电电池在30s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压、第二电压与荷电状态，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在第20s时，SOC为30%所对应的第一电压与第二电压之差达到1.2V，即充电电池的极化电位达到1.2V，判定充电电池在第20s开始发生析锂，即充电电池在30s的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0129]实施例十三
[0130]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0131]在纯电动汽车运行中，若充电电池正在进行放电输出能量，在充电电池的SOC状态为30%时，充电电池发生了 30s的脉冲充电。此时，充电电池的极化电位阈值为IV。
[0132]充电电池在30s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压、第二电压与荷电状态，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在第20s时，SOC为30%所对应的第一电压与第二电压之差达到IV，即充电电池的极化电位达到IV，判定充电电池在第20s开始发生析锂，SP充电电池在30s的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0133]实施例十四
[0134]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0135]在以充电电池作为牵引力的地铁运行中，若充电电池正在进行放电输出能量，在充电电池的SOC状态为30%时，充电电池发生了30s的脉冲充电。此时，充电电池的极化电位阈值为I V。
[0136]充电电池在30s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压、第二电压与荷电状态，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在第20s时，SOC为30%所对应的第一电压与第二电压之差达到IV，即充电电池的极化电位达到IV，判定充电电池在第20s开始发生析锂，SP充电电池在30s的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0137]实施例十五
[0138]本实施例为实施例一的一种具体实现方法。
[0139]在以充电电池作为动力源的空间飞行器运行中，若充电电池正在进行放电输出能量，在充电电池的SOC状态为30 %时，充电电池发生了 30 s的脉冲充电。此时，充电电池的极化电位阈值为IV。
[0140]充电电池在30s的脉冲充电过程中，检测并获取充电电池的第一电压、第二电压与荷电状态，将第一电压与第二电压进行差值计算得到极化电位，将计算得到的极化电位与极化电位阈值进行比较。检测到充电电池在第20s时，SOC为30%所对应的第一电压与第二电压之差达到IV，即充电电池的极化电位达到IV，判定充电电池在第20s开始发生析锂，SP充电电池在30s的脉冲充电过程中发生了析锂。
[0141]实施例十六
[0142]基于上述实施例一所提供的充电电池析锂的检测方法，本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例中各步骤及方法的系统实施例。请参考图5，其为本发明实施例所提供的电池管理系统的功能方块图。如图5所示，该电池管理系统包括:
[0143]检测模块51，用于在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测充电电池的充电电压与荷电状态，充电电池的充电电压作为第一电压；
[0144]获取模块52，用于从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压；
[0145]判断模块53，用于根据第一电压和第二电压，判断充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。
[0146]本发明实施例中，电池管理系统还包括生成模块54:
[0147]生成模块54，用于生成开路电压与荷电状态之间的对应关系。
[0148]具体的，本发明实施例中的判断模块53，具体用于:
[0149]计算第一电压与第二电压之间的差值，以作为充电电池在荷电状态下的极化电位；
[0150]将充电电池在荷电状态下的极化电位与预设的极化电位阈值进行比较；
[0151]若充电电池在荷电状态下的极化电位大于或者等于极化电位阈值，判断出充电电池在脉冲充电过程中发生析锂。
[0152]具体的，本发明实施例中，极化电位的数目为至少一个，判断模块53，还具体用于:若充电电池在脉冲充电过程中各极化电位都小于极化电位阈值，判断出充电电池在脉冲充电过程中没有发生析锂。
[0153]本发明实施例中，电池管理系统还包括确定模块55，确定模块55用于根据当前温度，确定当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系；以及，还用于根据当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系，确定充电电池在该荷电状态下对应的极化电位阈值。
[0154]由于本实施例中的各单元能够执行图1所示的方法，本实施例未详细描述的部分，可参考对图1的相关说明。
[0155]本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
[0156]本发明实施例电池管理系统中的检测模块通过在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测充电电池的充电电压与荷电状态，充电电池的充电电压作为第一电压，从而，电池管理系统中的获取模块从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取当前荷电状态所对应的电压值以作为第二电压，进而，电池管理系统中的判断模块根据第一电压和第二电压，判断充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。本发明实施例通过检测充电电池在脉冲充电过程中的充电电压和荷电状态，即可实时确定充电电池是否发生析锂，该过程不需要破坏充电电池，从而避免了通过拆开电池观察判断析锂情况导致的判断结果滞后以及操作复杂的情况，由于本发明实施例能够实时检测充电电池的析锂情况，操作简便，提升了充电电池析锂的检测效率，解决了现有技术中检测充电电池析锂情况时操作复杂以及检测析锂情况的效率较低的问题。
[0157]实施例十七
[0158]本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例中各步骤及方法的电池系统实施例。请参考图6，其为本发明实施例所提供的电池系统的功能方块图。如图6所示，该电池系统包括:充电电池60以及上述电池管理系统61。
[0159]本实施例未详细描述的部分，可参考对图1、图5的相关说明。
[0160]上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果:
[0161]本发明实施例通过在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测充电电池的充电电压与荷电状态，充电电池的充电电压作为第一电压，从而，从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压，进而，根据第一电压和第二电压，判断充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。本发明实施例通过检测充电电池在脉冲充电过程中的充电电压和荷电状态，即可实时确定充电电池是否发生析锂，该过程不需要破坏充电电池，从而避免了通过拆开电池观察判断析锂情况导致的判断结果滞后以及操作复杂的情况，由于本发明实施例能够实时检测充电电池的析锂情况，操作简便，提升了充电电池析锂的检测效率，解决了现有技术中检测充电电池析锂情况时操作复杂以及检测析锂情况的效率较低的问题。
[0162]所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置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。
[0163]在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以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，机械或其它的形式。
[0164]所述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。
[0165]另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0166]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1.一种充电电池析锂的检测方法，其特征在于，所述方法包括: 在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测所述充电电池的充电电压与荷电状态，所述充电电池的充电电压作为第一电压； 从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取所述荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压； 根据所述第一电压和所述第二电压，判断所述充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 生成开路电压与荷电状态之间的对应关系。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一电压和所述第二电压，判断所述充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂，包括: 计算所述第一电压与所述第二电压之间的差值，以作为所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位； 将所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位与预设的极化电位阈值进行比较； 若所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位大于或者等于所述极化电位阈值，判断出所述充电电池在脉冲充电过程中发生析锂。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述极化电位的数目为至少一个； 所述方法还包括: 若所述充电电池在所述脉冲充电过程中各极化电位都小于所述极化电位阈值，判断出所述充电电池在脉冲充电过程中没有发生析锂。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位与预设的极化电位阈值进行比较之前，所述方法还包括: 根据当前温度，确定所述当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系； 根据所述当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系，确定所述充电电池在所述荷电状态下对应的极化电位阈值。6.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括: 检测模块，用于在充电电池进行脉冲充电的过程中，检测所述充电电池的充电电压与荷电状态，所述充电电池的充电电压作为第一电压； 获取模块，用于从预设的开路电压与荷电状态之间的对应关系，获取所述荷电状态所对应的电压值，以作为第二电压； 判断模块，用于根据所述第一电压和所述第二电压，判断所述充电电池在脉冲充电过程中是否发生析锂。7.根据权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括生成模块: 所述生成模块，用于生成开路电压与荷电状态之间的对应关系。8.根据权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，所述判断模块，具体用于: 计算所述第一电压与所述第二电压之间的差值，以作为所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位； 将所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位与预设的极化电位阈值进行比较； 若所述充电电池在所述荷电状态下的极化电位大于或者等于所述极化电位阈值，判断出所述充电电池在脉冲充电过程中发生析锂。9.根据权利要求8所述的电池管理系统，其特征在于，所述极化电位的数目为至少一个； 所述判断模块，还用于若所述充电电池在所述脉冲充电过程中各极化电位都小于所述极化电位阈值，判断出所述充电电池在脉冲充电过程中没有发生析锂。10.根据权利要求8所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括确定丰旲块: 所述确定模块，用于根据当前温度，确定所述当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系；以及，还用于根据所述当前温度下荷电状态与极化电位阈值之间的对应关系，确定所述充电电池在所述荷电状态下对应的极化电位阈值。11.一种电池系统，其特征在于，包括充电电池以及如权利要求6至10中任一项所述的电池管理系统。
【文档编号】G01R31/36GK105866695SQ201610255360
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】魏臻, 王宇曦, 许金梅, 蒋治亿, 张凯
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司