本技術(shù)涉及電子信息，尤其涉及鋰電池，具體涉及一種檢測(cè)鋰電池的充電邊界的方法、充電檢測(cè)方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、電池作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力來(lái)源，直接關(guān)系到電動(dòng)汽車的續(xù)航里程、充電時(shí)長(zhǎng)和效率等。為了提高充電效率和用戶體驗(yàn)感，目前采取的主要措施為增加充電過(guò)程中的充電電流。

2、常見(jiàn)的鋰電池負(fù)極材料多為碳材料，其對(duì)鋰電位較低，極易導(dǎo)致鋰電池負(fù)極的充電過(guò)程中發(fā)生析鋰，析鋰不僅會(huì)使鋰電池性能下降，循環(huán)壽命大幅縮短，限制鋰電池的快充容量，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹑紵?、爆炸等?zāi)難性后果。因此，在鋰電池充電過(guò)程中，精準(zhǔn)檢測(cè)鋰電池的充電邊界具有重大意義，如此才能兼顧良好的充電效果和良好的安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種檢測(cè)鋰電池的充電邊界的方法、充電檢測(cè)方法及其應(yīng)用，這樣，可以補(bǔ)償鋰電池的電極發(fā)生極化而產(chǎn)生的極性電位，明顯提高了鋰電池仿真模型對(duì)鋰電池的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，可以更好的檢測(cè)鋰電池的充電邊界。

2、本技術(shù)的技術(shù)方案如下：

3、根據(jù)本技術(shù)涉及的第一方面，提供一種檢測(cè)鋰電池的充電邊界的方法，包括：構(gòu)建鋰電池仿真模型；鋰電池仿真模型用于表示輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)的關(guān)系，輸入?yún)?shù)包括鋰電池的充電溫度、充電電流和荷電狀態(tài)；輸出參數(shù)包括負(fù)極電位；基于預(yù)設(shè)負(fù)極電位、預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)以及鋰電池仿真模型，確定測(cè)試充電電流；在預(yù)設(shè)充電溫度以及預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)下，采用測(cè)試充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，檢測(cè)鋰電池在充電過(guò)程中是否存在析鋰現(xiàn)象，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)預(yù)設(shè)負(fù)極電位進(jìn)行修正，得到閾值負(fù)極電位。

4、根據(jù)上述技術(shù)手段，在鋰電池仿真模型中的預(yù)設(shè)負(fù)極電位確定的情況下，將預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)輸入鋰電池仿真模型，通過(guò)控制輸出參數(shù)(預(yù)設(shè)負(fù)極電位)和部分輸入?yún)?shù)(預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài))，可以確定部分輸入?yún)?shù)(測(cè)試充電電流)；在預(yù)設(shè)充電溫度以及預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)下，采用預(yù)設(shè)負(fù)極電位對(duì)應(yīng)的測(cè)試充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，檢測(cè)鋰電池在充電過(guò)程中是否存在析鋰現(xiàn)象，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)預(yù)設(shè)負(fù)極電位進(jìn)行修正，得到閾值負(fù)極電位，這樣，可以補(bǔ)償鋰電池的電極發(fā)生極化而產(chǎn)生的極性電位，明顯提高了鋰電池仿真模型對(duì)鋰電池的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，可以更好的檢測(cè)鋰電池的充電邊界。

5、在一種可能的實(shí)施方式中，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)預(yù)設(shè)負(fù)極電位進(jìn)行修正包括：在檢測(cè)到鋰電池在充電過(guò)程中存在析鋰現(xiàn)象的情況下，對(duì)預(yù)設(shè)負(fù)極電位增加預(yù)定步長(zhǎng)，得到第一負(fù)極電位。該方案中的預(yù)設(shè)電位負(fù)極一般較小，例如可以為0v、0.01v等。

6、根據(jù)上述技術(shù)手段，在檢測(cè)到鋰電池在充電過(guò)程中存在析鋰現(xiàn)象的情況下，證明鋰電池仿真模型對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)負(fù)極電位較小，鋰電池仿真模型及其對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)負(fù)極電位與實(shí)際鋰電池及其對(duì)應(yīng)的析鋰電位的對(duì)應(yīng)性較差，通過(guò)對(duì)預(yù)設(shè)負(fù)極電位增加預(yù)定步長(zhǎng)得到第一負(fù)極電位，這樣，可以補(bǔ)償鋰電池的電極發(fā)生極化而產(chǎn)生的極性電位，提高鋰電池仿真模型對(duì)鋰電池的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度。

7、在一種可能的實(shí)施方式中，方法還包括：基于第一負(fù)極電位、預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)以及鋰電池仿真模型，確定第一充電電流；在預(yù)設(shè)充電溫度以及預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)下，采用第一充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，在檢測(cè)到鋰電池在充電過(guò)程中不存在析鋰現(xiàn)象的情況下，確定第一負(fù)極電位為上限負(fù)極電位，并將上限負(fù)極電位作為閾值負(fù)極電位。即，在相鄰的兩次充電過(guò)程中，前一次充電過(guò)程存在析鋰現(xiàn)象，后一次充電過(guò)程不存在析鋰現(xiàn)象的情況下，確定后一次充電過(guò)程中的負(fù)極電位為鋰電池仿真模型對(duì)應(yīng)的上限負(fù)極電壓。

8、根據(jù)上述技術(shù)手段，采用第一負(fù)極電位對(duì)應(yīng)的第一充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，對(duì)充電過(guò)程中是否出現(xiàn)析鋰現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)，直到檢測(cè)到鋰電池在充電過(guò)程中不存在析鋰現(xiàn)象(也就是在充電過(guò)程中，鋰電池從存在析鋰現(xiàn)象變?yōu)椴淮嬖谖鲣嚞F(xiàn)象)，證明第一負(fù)極電位為上限負(fù)極電位，并將上限負(fù)極電位作為閾值負(fù)極電位。這樣，通過(guò)逼近法逐漸可以檢測(cè)到上限負(fù)極電位，采用該上限負(fù)極電位對(duì)應(yīng)的充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，充電后的鋰電池不會(huì)發(fā)生析鋰現(xiàn)象但接近于出現(xiàn)析鋰現(xiàn)象。

9、在一種可能的實(shí)施方式中，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)預(yù)設(shè)負(fù)極電位進(jìn)行修正包括：在檢測(cè)到鋰電池在充電過(guò)程中不存在析鋰現(xiàn)象的情況下，對(duì)預(yù)設(shè)負(fù)極電位減少預(yù)定步長(zhǎng)，得到第二負(fù)極電位。該方案中的預(yù)設(shè)電位負(fù)極一般較大，例如可以為0.06v、0.05v等。

10、根據(jù)上述技術(shù)手段，在檢測(cè)到鋰電池在充電過(guò)程中不存在析鋰現(xiàn)象的情況下，證明鋰電池仿真模型對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)負(fù)極電位可能較大，通過(guò)對(duì)預(yù)設(shè)負(fù)極電位減少預(yù)定步長(zhǎng)得到第一負(fù)極電位，這樣，既可以補(bǔ)償鋰電池的電極發(fā)生極化而產(chǎn)生的極性電位，又可以緩解預(yù)設(shè)負(fù)極電位過(guò)大，導(dǎo)致鋰電池仿真模型對(duì)鋰電池的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度較差。

11、在一種可能的實(shí)施方式中，方法還包括：基于第二負(fù)極電位、預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)以及鋰電池仿真模型，確定第二充電電流；在預(yù)設(shè)充電溫度以及預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)下，采用第二充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，在檢測(cè)到鋰電池在充電過(guò)程中存在析鋰現(xiàn)象的情況下，確定與第二預(yù)設(shè)電極相鄰的修正前的預(yù)設(shè)負(fù)極電位為上限負(fù)極電位，并將上限負(fù)極電位作為閾值負(fù)極電位。即，在相鄰的兩次充電過(guò)程中，前一次充電過(guò)程不存在析鋰現(xiàn)象，后一次充電過(guò)程存在析鋰現(xiàn)象的情況下，確定前一次充電過(guò)程中的負(fù)極電位為鋰電池仿真模型對(duì)應(yīng)的上限負(fù)極電壓。

12、根據(jù)上述技術(shù)手段，采用第二負(fù)極電位對(duì)應(yīng)的第二充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，對(duì)充電過(guò)程中是否出現(xiàn)析鋰現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)，直到檢測(cè)到鋰電池在充電過(guò)程中存在析鋰現(xiàn)象(也就是在充電過(guò)程中，鋰電池從不存在析鋰現(xiàn)象變?yōu)榇嬖谖鲣嚞F(xiàn)象)，證明與第二預(yù)設(shè)電極相鄰的修正前的預(yù)設(shè)負(fù)極電位為上限負(fù)極電位，并將上限負(fù)極電位作為閾值負(fù)極電位。這樣，通過(guò)逼近法逐漸可以檢測(cè)到上限負(fù)極電位，采用該上限負(fù)極電位對(duì)應(yīng)的充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，充電后的鋰電池不會(huì)發(fā)生析鋰現(xiàn)象但接近于出現(xiàn)析鋰現(xiàn)象。

13、在一種可能的實(shí)施方式中，基于上限負(fù)極電位、預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)以及鋰電池仿真模型，確定上限充電電流。

14、根據(jù)上述技術(shù)手段，在上限負(fù)極電位確定的情況下，將預(yù)設(shè)充電溫度和預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)輸入鋰電池仿真模型，可以得到預(yù)設(shè)充電溫度和預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)下的上限充電電流(即最大安全電流)，這樣，在對(duì)鋰電池進(jìn)行充電的過(guò)程中，有利于兼顧良好的充電效果和良好的安全性。

15、在一種可能的實(shí)施方式中，閾值負(fù)極電位為0v-0.06v，預(yù)定步長(zhǎng)為0.002v-0.005v。其中，預(yù)定步長(zhǎng)的變化方式可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求進(jìn)行調(diào)整。例如，預(yù)定步長(zhǎng)可以是線性變化，也可以是非線性變化。

16、根據(jù)上述技術(shù)手段，將預(yù)定步長(zhǎng)控制在上述范圍內(nèi)，預(yù)定步長(zhǎng)的數(shù)值適中，修正后的預(yù)設(shè)負(fù)極電位和上限負(fù)極電位之間具有較高的對(duì)應(yīng)性，且，預(yù)設(shè)負(fù)極電位修正至上限負(fù)極電位所消耗的時(shí)間較短。

17、在一些可能的實(shí)施方式中，檢測(cè)鋰電池在充電過(guò)程中是否存在析鋰現(xiàn)象包括：鋰電池中的負(fù)極極片存在白色物質(zhì)析出，證明鋰電池在充電過(guò)程中存在析鋰現(xiàn)象。

18、根據(jù)本技術(shù)涉及的第二方面，提供一種充電檢測(cè)方法，該充電檢測(cè)方法包括：基于預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)、充電電流以及鋰電池仿真模型，確定當(dāng)前負(fù)極電位；鋰電池仿真模型用于表示輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)的關(guān)系，輸入?yún)?shù)包括鋰電池的充電溫度、充電電流和荷電狀態(tài)；輸出參數(shù)包括負(fù)極電位；基于當(dāng)前負(fù)極電位和預(yù)定負(fù)極電位的差值，對(duì)充電電流進(jìn)行修正，通過(guò)修正后的充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電。

19、在一種可能的實(shí)施方式中，對(duì)當(dāng)前充電電流進(jìn)行修正包括：當(dāng)確定當(dāng)前負(fù)極電位小于預(yù)定負(fù)極電位，增加充電電流，確定第一上限充電電流。

20、在一種可能的實(shí)施方式中，對(duì)當(dāng)前充電電流進(jìn)行修正包括：當(dāng)確定當(dāng)前負(fù)極電位大于預(yù)定負(fù)極電位，減小充電電流，確定第二上限充電電流。

21、在一種可能的實(shí)施方式中，充電檢測(cè)方法還包括：當(dāng)前負(fù)極電位即將或已經(jīng)小于預(yù)定負(fù)極電位的情況下，電池管理系統(tǒng)會(huì)發(fā)出預(yù)警信息。

22、在一些實(shí)施例中，第二方面中的預(yù)設(shè)充電溫度為第一方面中的預(yù)設(shè)充電溫度，第二方面中的預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)為第一方面中的預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)，第二方面中的充電電流為第一方面中的閾值負(fù)極電位對(duì)應(yīng)的充電電流，第二方面中的預(yù)定負(fù)極電位為第一方面中的閾值負(fù)極電位。閾值負(fù)極電位對(duì)應(yīng)的充電電流代表：在閾值負(fù)極電位確定的情況下，將預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)輸入鋰電池仿真模型而得到的充電電流。

23、根據(jù)本技術(shù)涉及的第三方面，提供一種檢測(cè)鋰電池的充電邊界的裝置，包括：建模模塊，用于構(gòu)建鋰電池仿真模型；鋰電池仿真模型用于表示輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)的關(guān)系，輸入?yún)?shù)包括鋰電池的充電溫度、充電電流和荷電狀態(tài)；輸出參數(shù)包括負(fù)極電位；處理模塊，用于基于預(yù)設(shè)負(fù)極電位、預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)以及鋰電池仿真模型獲取測(cè)試充電電流；檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)測(cè)試充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電后產(chǎn)生的析鋰現(xiàn)象；處理模塊，還用于獲取根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)預(yù)設(shè)負(fù)極電位進(jìn)行修正后所得到的閾值負(fù)極電位。

24、根據(jù)本技術(shù)涉及的第四方面，提供一種電池管理系統(tǒng)，包括：管理模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)、充電電流以及鋰電池仿真模型，確定當(dāng)前負(fù)極電位；鋰電池仿真模型用于表示輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)的關(guān)系，輸入?yún)?shù)包括鋰電池的充電溫度、充電電流和荷電狀態(tài)；輸出參數(shù)包括負(fù)極電位；控制模塊，用于基于當(dāng)前負(fù)極電位和預(yù)定負(fù)極電位的差值，對(duì)充電電流進(jìn)行修正，通過(guò)修正后的充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電。

25、根據(jù)本技術(shù)涉及的第五方面，提供一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令由檢測(cè)鋰電池的充電邊界的裝置的處理器執(zhí)行時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)如上述實(shí)施例的檢測(cè)鋰電池的充電邊界的方法；當(dāng)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令由車輛的處理器執(zhí)行時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)如上述實(shí)施例的充電檢測(cè)方法的步驟。

26、根據(jù)本技術(shù)涉及的第六方面，提供一種車輛，包括：處理器；用于存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器；其中，處理器被配置為執(zhí)行指令，用于實(shí)現(xiàn)如上述實(shí)施例的充電檢測(cè)方法的步驟。

27、由此，本技術(shù)的上述技術(shù)特征具有以下有益效果：

28、(1)在鋰電池仿真模型中的預(yù)設(shè)負(fù)極電位確定的情況下，將預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)輸入鋰電池仿真模型，通過(guò)控制輸出參數(shù)(預(yù)設(shè)負(fù)極電位)和部分輸入?yún)?shù)(預(yù)設(shè)充電溫度、預(yù)設(shè)荷電狀態(tài))，可以確定部分輸入?yún)?shù)(測(cè)試充電電流)；在預(yù)設(shè)充電溫度以及預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)下，采用預(yù)設(shè)負(fù)極電位對(duì)應(yīng)的測(cè)試充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，檢測(cè)鋰電池在充電過(guò)程中是否存在析鋰現(xiàn)象，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)預(yù)設(shè)負(fù)極電位進(jìn)行修正，得到閾值負(fù)極電位，這樣，可以補(bǔ)償鋰電池的電極發(fā)生極化而產(chǎn)生的極性電位，明顯提高了鋰電池仿真模型對(duì)鋰電池的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，可以更好的檢測(cè)鋰電池的充電邊界。

29、(2)采用第一負(fù)極電位對(duì)應(yīng)的第一充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，對(duì)充電過(guò)程中是否出現(xiàn)析鋰現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)，直到檢測(cè)到鋰電池在充電過(guò)程中不存在析鋰現(xiàn)象，證明第一負(fù)極電位為上限負(fù)極電位，并將上限負(fù)極電位作為閾值負(fù)極電位。換而言之，在相鄰的兩次充電過(guò)程中，前一次充電過(guò)程存在析鋰現(xiàn)象，后一次充電過(guò)程不存在析鋰現(xiàn)象的情況下，確定后一次充電過(guò)程中的負(fù)極電位為鋰電池仿真模型對(duì)應(yīng)的上限負(fù)極電壓。這樣，通過(guò)逼近法逐漸可以檢測(cè)到上限負(fù)極電位，采用該上限負(fù)極電位對(duì)應(yīng)的充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，充電后的鋰電池不會(huì)發(fā)生析鋰現(xiàn)象但接近于出現(xiàn)析鋰現(xiàn)象。

30、(3)采用第二負(fù)極電位對(duì)應(yīng)的第二充電電流對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，對(duì)充電過(guò)程中是否出現(xiàn)析鋰現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)，直到檢測(cè)到鋰電池在充電過(guò)程中存在析鋰現(xiàn)象，證明與第二預(yù)設(shè)電極相鄰的修正前的預(yù)設(shè)負(fù)極電位為上限負(fù)極電位，并將上限負(fù)極電位作為閾值負(fù)極電位。換而言之，在相鄰的兩次充電過(guò)程中，前一次充電過(guò)程不存在析鋰現(xiàn)象，后一次充電過(guò)程存在析鋰現(xiàn)象的情況下，確定前一次充電過(guò)程中的負(fù)極電位為鋰電池仿真模型對(duì)應(yīng)的上限負(fù)極電壓。

31、(4)在上限負(fù)極電位確定的情況下，將預(yù)設(shè)充電溫度和預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)輸入鋰電池仿真模型，可以得到預(yù)設(shè)充電溫度和預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)下的上限充電電流(即最大安全電流)，這樣，在對(duì)鋰電池進(jìn)行充電的過(guò)程中，可以兼顧良好的充電效果和良好的安全性。

32、需要說(shuō)明的是，第二方面、第三方面、第四方面、第五方面和第六方面所帶來(lái)的技術(shù)效果可參見(jiàn)第一方面中對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)方式所帶來(lái)的技術(shù)效果，此處不再贅述。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本技術(shù)。

33、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本技術(shù)。