本公開(kāi)涉及電池，尤其涉及一種電池健康狀態(tài)的檢測(cè)方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)及電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電池健康狀態(tài)檢測(cè)在當(dāng)今日益普及的電池應(yīng)用中具有重要的意義。隨著電動(dòng)車(chē)、可穿戴設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備和可再生能源系統(tǒng)等的快速發(fā)展，電池的可靠性和性能對(duì)于用戶(hù)的體驗(yàn)和設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。然而，電池在長(zhǎng)期使用過(guò)程中會(huì)受到容量衰減、內(nèi)阻增加、自放電和溫度效應(yīng)等因素的影響，從而導(dǎo)致其健康狀態(tài)下降。

2、電池的極化過(guò)程包括電化學(xué)極化和濃差極化，通過(guò)電池極化過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)的提取可以有效反映電池健康狀態(tài)信息?？焖俚碾姵貥O化會(huì)導(dǎo)致電池的溫度升高更為劇烈，極化過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)和電流流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生熱量，快速的極化過(guò)程會(huì)加快熱量的積累和分布，使電池溫度更快升高。然而電池極化過(guò)慢則反映了電池內(nèi)部阻礙電化學(xué)反應(yīng)和鋰離子擴(kuò)散阻力太大，影響電池充放電效率。電化學(xué)極化過(guò)程中，電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不夠快速，濃差極化過(guò)程中，電化學(xué)反應(yīng)足夠快速，因此電化學(xué)極化過(guò)程和濃差極化過(guò)程應(yīng)該分布在一個(gè)正常的范圍內(nèi)，電化學(xué)極化過(guò)程和濃差極化過(guò)程的電池的阻抗可以反映電池的健康狀態(tài)。

3、現(xiàn)有技術(shù)是采用電池電化學(xué)阻抗譜eis(electrochemical impedancespectroscopy)研究電池健康狀態(tài)，通過(guò)檢測(cè)覆蓋低頻到高頻的整個(gè)頻域中，各個(gè)頻率下的阻抗，從電池電化學(xué)阻抗譜參數(shù)變化診斷出電池是否健康，是否發(fā)生故障；或是將電池放置較長(zhǎng)時(shí)間，在時(shí)域范圍內(nèi)，獲取電池的阻抗，判斷電池的健康狀態(tài)，這兩種方法都非常耗時(shí)且工作量大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法快速、簡(jiǎn)便的對(duì)電池的健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的缺陷，提供一種電池健康狀態(tài)的檢測(cè)方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)及電池系統(tǒng)。

2、本公開(kāi)是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題：

3、第一方面，提供一種電池健康狀態(tài)的檢測(cè)方法，所述檢測(cè)方法包括：

4、獲取待測(cè)電池在目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)對(duì)應(yīng)的實(shí)際阻抗值；

5、獲取所述待測(cè)電池在所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)下對(duì)應(yīng)的理論阻抗范圍值；

6、基于所述實(shí)際阻抗值和所述理論阻抗范圍值，對(duì)所述待測(cè)電池的健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；

7、其中，所述目標(biāo)頻率包括第一目標(biāo)頻率和第二目標(biāo)頻率，所述實(shí)際阻抗值包括所述第一目標(biāo)頻率對(duì)應(yīng)的第一實(shí)際阻抗值，及所述第二目標(biāo)頻率對(duì)應(yīng)的第二實(shí)際阻抗值；

8、所述第一實(shí)際阻抗值表征所述待測(cè)電池在電化學(xué)極化過(guò)程，所述第二實(shí)際阻抗值表征所述待測(cè)電池在濃差極化過(guò)程。

9、較佳地，所述第一目標(biāo)頻率為中頻段的至少一個(gè)；

10、所述第二目標(biāo)頻率為低頻段的至少一個(gè)。

11、較佳地，所述獲取所述待測(cè)電池在所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)下對(duì)應(yīng)的理論阻抗范圍值的步驟包括：

12、向若干處于健康狀態(tài)的樣本測(cè)試電池輸入所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)，獲取所述樣本測(cè)試電池在所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)下對(duì)應(yīng)的樣本阻抗值；

13、基于若干所述樣本阻抗值得到所述理論阻抗范圍值。

14、較佳地，所述基于所述實(shí)際阻抗值和所述理論阻抗范圍值，對(duì)所述待測(cè)電池的健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的步驟包括：

15、基于所述理論阻抗范圍值訓(xùn)練得到預(yù)設(shè)電池狀態(tài)檢測(cè)模型；

16、將所述實(shí)際阻抗值輸入至所述預(yù)設(shè)電池狀態(tài)檢測(cè)模型，輸出所述待測(cè)電池的健康狀態(tài)。

17、較佳地，所述基于所述實(shí)際阻抗值和所述理論阻抗范圍值，對(duì)所述待測(cè)電池的健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的步驟包括：

18、判斷所述實(shí)際阻抗值是否符合所述理論阻抗范圍值；

19、若是，則確定所述待測(cè)電池的健康狀態(tài)為健康；

20、若否，則確定所述待測(cè)電池的健康狀態(tài)為不健康。

21、較佳地，所述獲取待測(cè)電池在目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)對(duì)應(yīng)的實(shí)際阻抗值步驟包括：

22、以pwm(pulse width modulation，脈沖寬度調(diào)制)波作為載波生成所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)；

23、將所述正弦波激勵(lì)輸入至所述待測(cè)電池，獲取所述待測(cè)電池在所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)對(duì)應(yīng)的所述實(shí)際阻抗值；

24、和/或，在不同的測(cè)試參數(shù)下，獲取所述待測(cè)電池在所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)對(duì)應(yīng)的所述實(shí)際阻抗值。

25、較佳地，所述獲取待測(cè)電池在目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)對(duì)應(yīng)的實(shí)際阻抗值步驟包括：

26、獲取所述待測(cè)電池在所述第一目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)下對(duì)應(yīng)的第一阻抗實(shí)部值和第一阻抗虛部值；

27、獲取所述待測(cè)電池在所述第二目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)下對(duì)應(yīng)的第二阻抗實(shí)部值和第二阻抗虛部值；

28、基于所述第一阻抗實(shí)部值和所述第一阻抗虛部值，計(jì)算得到所述第一實(shí)際阻抗值；

29、基于所述第二阻抗實(shí)部值和所述第二阻抗虛部值，計(jì)算得到所述第二實(shí)際阻抗值。

30、第二方面，還提供一種電池健康狀態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括：

31、實(shí)際阻抗獲取模塊，用于獲取待測(cè)電池在目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)對(duì)應(yīng)的實(shí)際阻抗值；

32、理論阻抗獲取模塊，用于獲取所述待測(cè)電池在所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)下對(duì)應(yīng)的理論阻抗范圍值；

33、檢測(cè)模塊，用于基于所述實(shí)際阻抗值和所述理論阻抗范圍值，對(duì)所述待測(cè)電池的健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；

34、其中，所述目標(biāo)頻率包括第一目標(biāo)頻率和第二目標(biāo)頻率，所述實(shí)際阻抗值包括所述第一目標(biāo)頻率對(duì)應(yīng)的第一實(shí)際阻抗值，及所述第二目標(biāo)頻率對(duì)應(yīng)的第二實(shí)際阻抗值；

35、所述第一實(shí)際阻抗值表征所述待測(cè)電池在電化學(xué)極化過(guò)程，所述第二實(shí)際阻抗值表征所述待測(cè)電池在濃差極化過(guò)程。

36、較佳地，所述第一目標(biāo)頻率為中頻段的至少一個(gè)；

37、所述第二目標(biāo)頻率為低頻段的至少一個(gè)。

38、較佳地，所述理論阻抗獲取模塊還用于向若干處于健康狀態(tài)的樣本測(cè)試電池輸入所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)，獲取所述樣本測(cè)試電池在所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)下對(duì)應(yīng)的樣本阻抗值；基于若干所述樣本阻抗值得到所述理論阻抗范圍值。

39、較佳地，所述檢測(cè)模塊包括：

40、模型訓(xùn)練單元，用于基于所述理論阻抗范圍值訓(xùn)練得到預(yù)設(shè)電池狀態(tài)檢測(cè)模型；

41、健康檢測(cè)單元，用于將所述實(shí)際阻抗值輸入至所述預(yù)設(shè)電池狀態(tài)檢測(cè)模型，輸出所述待測(cè)電池的健康狀態(tài)。

42、較佳地，所述檢測(cè)模塊還用于判斷所述實(shí)際阻抗值是否符合所述理論阻抗范圍值；若是，則確定所述待測(cè)電池的健康狀態(tài)為健康；若否，則確定所述待測(cè)電池的健康狀態(tài)為不健康。

43、較佳地，所述實(shí)際阻抗獲取模塊包括：

44、激勵(lì)生成單元，用于以pwm波作為載波生成所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)；

45、阻抗獲取單元，用于將所述正弦波激勵(lì)輸入至所述待測(cè)電池，獲取所述待測(cè)電池在所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)對(duì)應(yīng)的所述實(shí)際阻抗值；

46、和/或，所述實(shí)際阻抗獲取模塊還用于在不同的測(cè)試參數(shù)下，獲取所述待測(cè)電池在所述目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)對(duì)應(yīng)的所述實(shí)際阻抗值。

47、較佳地，所述實(shí)際阻抗獲取模塊還用于獲取所述待測(cè)電池在所述第一目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)下對(duì)應(yīng)的第一阻抗實(shí)部值和第一阻抗虛部值；獲取所述待測(cè)電池在所述第二目標(biāo)頻率的正弦波激勵(lì)下對(duì)應(yīng)的第二阻抗實(shí)部值和第二阻抗虛部值；基于所述第一阻抗實(shí)部值和所述第一阻抗虛部值，計(jì)算得到所述第一實(shí)際阻抗值；基于所述第二阻抗實(shí)部值和所述第二阻抗虛部值，計(jì)算得到所述第二實(shí)際阻抗值。

48、第三方面，還提供一種電池系統(tǒng)，包括上述的電池健康狀態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)。

49、第四方面，還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并用于在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的電池健康狀態(tài)的檢測(cè)方法。

50、第五方面，還提供一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的電池健康狀態(tài)的檢測(cè)方法。

51、在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本公開(kāi)各較佳實(shí)例。

52、本公開(kāi)的積極進(jìn)步效果在于：

53、本公開(kāi)的電池健康狀態(tài)的檢測(cè)方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)及電池系統(tǒng)，無(wú)需對(duì)覆蓋從低頻段到高頻段的整個(gè)頻域?qū)?yīng)的阻抗進(jìn)行檢測(cè)，只需在頻域內(nèi)定點(diǎn)選取能夠反映電化學(xué)極化過(guò)程和濃差極化過(guò)程的目標(biāo)頻率，獲取目標(biāo)頻率下電池的阻抗值，進(jìn)而對(duì)電化學(xué)極化過(guò)程和濃差極化過(guò)程中電池的健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，省時(shí)省力，可以快速、簡(jiǎn)便的對(duì)電池的健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。

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