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电池直流电阻测试值的修正方法、电子设备及存储介质

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


电池直流电阻测试值的修正方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及电池直流阻抗测试技术领域,尤其涉及一种电池直流电阻测试值的修正方法、电子设备及存储介质。

背景技术

在电池模组的生产过程中,电池的电芯筛选是电池生产过程中不可缺少的工序,将性能一致的电芯组成模组,可以提高电池模组的一致性,其中,电芯的筛选包括电芯的开路电压、电芯的容量、电芯自放电K值、以及电芯的直流电阻(Direct Current ImpedanceResistance,DCIR)等等,而其中电芯的直流电阻将会直接影响电芯的功率特性,是电芯重要的性能指标之一。

直流电阻包括了欧姆内阻和电化学内阻,因为电化学内阻受电芯的本身温度影响很大,温度越高,电化学内阻越小,所以在电芯的生产过程中,由于电芯放置和测试环境温度波动大,测量得到的直流电阻值波动也会很大,导致测量值与真实值存在偏差,从而影响了电芯的一致性判断,造成产品良率降低。

发明内容

本发明提供一种电池直流电阻测试值的修正方法、电子设备及存储介质,降低了环境温度对直流电阻测量的影响,减少了直流电阻波动造成的筛选偏差,提高了电芯的一致性判断,提高产品良率。

第一方面,本发明实施例提供一种电池直流电阻测试值的修正方法,包括:

获取待测电池在标准温度下的直流电阻标准值和不同测试温度下的直流电阻测试值;

根据所述直流电阻标准值、所述直流电阻测试值、所述标准温度和所述测试温度确定修正模型中的修正系数和修正常数;

将所述修正系数、所述修正常数、所述直流电阻测试值、所述标准温度和所述测试温度代入所述修正模型获得修正值。

可选的,所述修正模型为:

其中,R

R

T

T

B为所述修正常数;

可选的,根据所述直流电阻标准值、所述直流电阻测试值、所述标准温度和所述测试温度确定修正模型中的修正系数和修正常数,包括:

根据所述标准温度和所述测试温度获取温度系数;

根据所述直流电阻标准值和所述直流电阻测试值获取测试系数;

将所述温度系数和对应的所述测试温度下的所述测试系数进行线性拟合,得到拟合曲线,并根据所述拟合曲线确定所述修正模型中的所述修正系数和所述修正常数。

可选的,所述温度系数为所述测试温度的倒数与所述标准温度的倒数的差值。

可选的,所述测试系数为所述直流电阻测试值与所述直流电阻标准值的比值的对数。

可选的,获取待测电池在标准温度下的直流电阻标准值和不同测试温度下的直流电阻测试值,包括:

在所述标准温度或所述测试温度下,获取所述待测电池的第一电压值;

将所述待测电池以预设电流进行恒流充电或放电,获取恒流充电或放电后的所述待测电池的第二电压值;

根据第一电压值、预设电流和第二电压值,得到所述标准温度下的所述直流电阻标准值或所述测试温度下的所述直流电阻测试值。

可选的,根据第一电压值、预设电流和第二电压值,得到所述标准温度下的所述直流电阻标准值或所述测试温度下的所述直流电阻测试值,包括:

所述直流电阻标准值或所述直流电阻测试值为所述第二电压值与所述第一电压值的差值与所述预设电流的比值,其中,所述差值的取值大于零。

可选的,所述预设电流的范围为1C至1.5C。

第二方面,本发明实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:

至少一个处理器;以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行时实现本发明实施例中任意所述的电池直流电阻测试值的修正方法。

第三方面,本发明实施例提供了一种存储介质,所述存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时时实现本发明实施例中任意所述的电池直流电阻测试值的修正方法。

本发明提供一种电池直流电阻测试值的修正方法,结合直流电阻标准值、直流电阻测试值、标准温度和测试温度确定修正模型的修正系数和修正常数,将直流电阻测试值、标准温度和测试温度代入到修正模型,通过修正模型计算从而得到修正值。从而对直流电阻测试值进行修正,降低环境温度对直流电阻测量的影响,减少直流电阻波动造成的筛选偏差,提高了电芯的一致性判断,提高产品良率。

附图说明

图1为本发明实施例提供一种电池直流电阻测试值的修正方法的流程示意图;

图2为本发明实施例提供一种获取待测电池的标准温度下的直流电阻标准值和不同测试温度下的直流电阻测试值的流程示意图;

图3为本发明实施例提供的一种电池直流电阻测试值的修正装置的结构示意图;

图4为修正前直流电阻测试值;

图5为修正后直流电阻测试值;

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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他实施例,都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供一种电池直流电阻测试值的修正方法的流程示意图,该方法可以由电池直流电阻测试值的修正装置来执行,该装置可采用硬件和/或软件的方式来实现。该方法具体包括如下步骤:

S110、获取待测电池在标准温度下的直流电阻标准值和不同测试温度下的直流电阻测试值;

具体的,标准温度的设定根据电芯的类型进行确定。测试温度为进行直流电阻测试时的实际电池温度,其中,测试温度可以利用红外测温装置获取,通过红外测温装置测量电芯测试时的电芯温度。通过直流电阻测试可以获得在各自测试温度下得到直流电阻测试值。

S120、根据直流电阻标准值、直流电阻测试值、标准温度和测试温度确定修正模型中的修正系数和修正常数;

具体的,通过阿伦尼乌斯经验公式、溶液电阻计算公式等相关化学知识,对直流电阻实际测试值进行修正,得到修正模型,并通过标准温度和测试温度进行表征直流电阻标准值和直流电阻测试值之间的关系,确定修正模型的修正系数和修正常数,从而得到该类型的电芯的修正模型。

S130、将修正系数、修正常数、直流电阻测试值、标准温度和测试温度代入修正模型获得修正值。

本发明提供一种电池直流电阻测试值的修正方法,结合直流电阻标准值、直流电阻测试值、标准温度和测试温度确定修正模型的修正系数和修正常数,将直流电阻测试值、标准温度和测试温度代入到修正模型,通过修正模型计算从而得到修正值。从而对直流电阻测试值进行修正,降低环境温度对直流电阻测量的影响,减少直流电阻波动造成的筛选偏差,提高了电芯的一致性判断,提高产品良率。

可选的,修正模型为:

其中,R

R

T

T

B为修正常数;

具体的,通过阿伦尼乌斯经验公式、溶液电阻计算公式等相关化学知识,综合电池在不同测试条件下测试得到的直流电阻数据,通过推导设计获得电池的修正模型。

基于上述实施例,可选的,根据所述直流电阻标准值、所述直流电阻测试值、所述标准温度和所述测试温度确定修正模型中的修正系数和修正常数,包括:

根据标准温度和测试温度获取温度系数;

根据直流电阻标准值和直流电阻测试值获取测试系数;

根据温度系数和对应的测试温度下的测试系数进行线性拟合,得到拟合曲线,并根据拟合曲线确定修正模型。

具体的,通过阿伦尼乌斯经验公式、溶液电阻计算公式等相关化学知识,综合电池在不同测试条件下测试得到的直流电阻数据,推导获得电池的修正模型。其中,修正模型为:

其中,R

R

T

T

B为修正常数;

不同设计下,电芯的标准均不相同,因此对应的修正常数、修正系数均不同,利用大量不同测试温度的实际测试的直流电阻测试值,根据标准温度和测试温度获取温度系数,可选的,温度系数为所述测试温度的倒数与所述标准温度的倒数的差值,即

图2为本发明实施例提供一种获取待测电池在标准温度下的直流电阻标准值和不同测试温度下的直流电阻测试值的流程示意图,参见图2:

S210、在标准温度或测试温度下,获取待测电池的第一电压值;

具体的,调节温度至标准温度或测试温度,并且调节电芯的电荷状态至预设状态,示例性的,调节至20%SOC,进行静置,检测待测电池当前的第一电压值,即充放电前的电压值。

S220、将待测电池以预设电流进行恒流充电或放电,获取恒流充电或放电后的待测电池的第二电压值;

具体的,以预设电流进行恒流充电或放电,示例性的,以充电过程为例,以1C的电流进行恒流充电,充电时间10S,搁置1min,测量充电后的第二电压值。示例性的,以放电过程为例,以1C电流进行恒流放电,放电时间10S,测量放电后的第二电压值。其中,可选的,预设电流的范围为1C至1.5C。

S230、根据第一电压值、预设电流和第二电压值,获取标准温度下的直流电阻标准值或测试温度下的直流电阻测试值。

可选的,根据第一电压值、预设电流和第二电压值,获取标准温度下的直流电阻标准值或测试温度下的直流电阻测试值,包括:

直流电阻标准值或直流电阻测试值为第二电压值与第一电压值的差值与预设电流的比值,其中,差值的取值大于零。

具体的,根据调节的测试温度,则可以对应得到该温度充电时直流电阻测试值为(第二电压值-第一电压值)/充电电流。放电时直流电阻测试值为(第二电压值-第一电压值)/放电电流。同样的,在标准温度下,可以获得标准温度下的直流电阻标准值。

图3为本发明实施例提供的一种电池直流电阻测试值的修正装置的结构示意图,包括:

获取模块110,用于获取待测电池在标准温度下的直流电阻标准值和不同测试温度下的直流电阻测试值;

确定模块120,用于根据直流电阻标准值、直流电阻测试值、标准温度和测试温度确定修正模型中的修正系数和修正常数;

修正模块130,用于根据修正模型、直流电阻测试值、标准温度和测试温度对直流电阻测试值进行修正,得到修正值。

具体的,标准温度的设定根据电芯的类型进行确定。测试温度为进行直流电阻测试时的实际电池温度,其中,测试温度可以利用红外测温装置获取,通过红外测温装置测量电芯测试时的电芯温度,获取模块110在各自测试温度下得到直流电阻测试值。确定模块120通过阿伦尼乌斯经验公式、溶液电阻计算公式等相关化学知识,对直流电阻实际测试值进行修正,得到修正模型,并通过标准温度和测试温度进行表征直流电阻标准值和直流电阻测试值之间的关系,确定修正模型的修正系数和修正常数,从而得到该类型的电芯的修正模型。修正模块130将直流电阻测试值、标准温度和测试温度代入到修正模型,通过修正模型计算从而得到修正值。

本发明提供一种电池直流电阻测试值的修正装置,确定模块结合直流电阻标准值、直流电阻测试值、标准温度和测试温度确定修正模型,修正模块将直流电阻测试值、标准温度和测试温度代入到修正模型,通过修正模型计算从而得到修正值。从而对直流电阻测试值进行修正,降低环境温度对直流电阻测量的影响,减少直流电阻波动造成的筛选偏差,提高了电芯的一致性判断,提高产品良率。

可选的,确定模块,包括:

第一获取单元,用于根据标准温度和测试温度获取温度系数;

第二获取单元,用于根据直流电阻标准值和直流电阻测试值获取测试系数;

拟合单元,用于将温度系数和对应的测试温度下的测试系数进行线性拟合,得到拟合曲线,并根据拟合曲线确定修正模型中的修正系数和修正常数。

具体的,修正单元通过阿伦尼乌斯经验公式、溶液电阻计算公式等相关化学知识,综合电池在不同测试条件下测试得到的直流电阻数据,设计获得电池的修正模型。其中,修正模型为:

其中,R

R

T

T

B为修正常数;

不同设计下,电芯的标准均不相同,因此对应的修正常数、修正系数均不同,利用大量不同测试温度的实际测试直流电阻测试值,第一获取单元根据标准温度和测试温度获取温度系数,可选的,温度系数为所述测试温度的倒数与所述标准温度的倒数的差值,即

可选的,获取模块,包括:

第三获取单元,用于在标准温度或测试温度下,获取待测电池的第一电压值;

第四获取单元,用于将待测电池以预设电流进行恒流充电或放电,获取恒流充电或放电后的待测电池的第二电压值;

计算单元,用于根据第一电压值、预设电流和第二电压值,得到标准温度下的直流电阻标准值或测试温度下的直流电阻测试值。

具体的,调节温度至标准温度或测试温度,并且调节电芯的电荷状态至预设状态,示例性的,调节至20%SOC,进行静置,第三获取单元检测待测电池当前的第一电压值,即充放电前的电压值。以预设电流进行恒流充电或放电,示例性的,以充电过程为例,以1C的电流进行恒流充电,充电时间10S,搁置1min,测量充电后的第二电压值。示例性的,以放电过程为例,以1C电流进行恒流放电,放电时间10S,第四获取单元测量放电后的第二电压值。其中,可选的,预设电流的范围为1C至1.5C。可选的,直流电阻标准值或直流电阻测试值为第二电压值与第一电压值的差值与预设电流的比值,其中,差值的取值大于零。计算单元可以得到充电时直流电阻测试值为(第二电压值-第一电压值)/充电电流。放电时直流电阻测试值为(第二电压值-第一电压值)/放电电流。同样的,在标准温度下,可以获得标准温度下的直流电阻标准值。

本发明实施例还提供一种电子设备,电子设备包括:

至少一个处理器;以及

与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,计算机程序被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行本发明实施例中任意项的电池直流电阻测试值的修正方法。

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图6所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理。

文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中,存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与VPS服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。

应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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