CN115792522B - 一种容性负载绝缘检测方法、装置和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种容性负载绝缘检测方法、装置和设备，属于容性负载微短路检测技术领域，获取容性负载在绝缘检测过程的自由跌落阶段的端电压变化曲线，若自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；若自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿，通过增加自由跌落阶段的容性负载端电压检测可以有效排查容性负载绝缘阻值偏小但是在电压上升阶段和保压阶段并未发生微击穿或微短路的不良品，通过将第三预设阈值大于第一预设阈值和第二预设阈值，可以提高自由跌落阶段微击穿和绝缘阻值偏小等缺陷的检测精度和检出率。

Description

一种容性负载绝缘检测方法、装置和设备

技术领域

本发明涉及容性负载微短路检测技术领域，尤其涉及一种容性负载绝缘检测方法、装置和设备。

背景技术

电池短路会导致电池放电异常，甚至安全事故。电池生产过程中对注电解液前电池电芯(简称电芯)短路问题的检测识别至关重要，既可在成品电池阶段避免电池短路导致的放电异常及安全事故，也可提前识别出短路电芯，降低短路电芯的生产加工成本。

实际生产过程中，除料尘穿刺、隔膜击穿、折极耳等导致的严重短路问题外，存在很大比例的微短路电芯，微短路点是因料尘颗粒、隔膜缺陷以及电芯本身结构特点等导致的，在正负极施加高压激励后微短路点会发生瞬间放电，微短路点被高压放电过程熔断后将恢复为类似正常电芯状态，但该类电芯仍存在微短路放电灼烧缺陷或进一步导致短路的风险，是短路电芯中较难识别的一类。

中国专利CN114035081A公开了一种准确识别注液前电池电芯微短路问题的测试方法，控制恒流输出为电芯充电，至稳定的测试电压，同时，步骤一，充电电压爬升及电压恒定保压阶段，控制电压采样通道对被测电芯两端电压实时采样并绘制充电过程电压动态变化曲线；步骤二，对电压爬升过程中的采样点进行计算，电压爬升过程中出现的最大电压跌落值Vd1；步骤三，对电压保压过程采样点进行计算，电压爬升至设置电压后到测试时间结束出现的最大电压跌落值Vd2；步骤四，通过捕捉到的Vd1和Vd2跟良品电芯测试的Vd1和Vd2阈值进行对比，识别测试中发生的瞬间微短路放电。但是，由于其只检测充电电压爬升及电压恒定保压阶段的电压动态变化曲线，导致其无法准确排查出容性负载的绝缘阻值偏小带来的容性负载产品的使用故障问题。

发明内容

本发明提供一种容性负载绝缘检测方法、装置和设备，准确检测出容性负载发生的短路、微击穿、绝缘阻抗低等缺陷问题，不同的产品缺陷显示不同的故障类型，客户可以根据检测出容性负载缺陷问题类型对应的产品不良率实现有针对性的改善生产流程。

本发明提供的具体技术方案如下：

一方面，本发明提供的一种容性负载绝缘检测方法包括：

获取容性负载在绝缘检测过程的自由跌落阶段的端电压变化曲线，其中，所述绝缘检测过程包括电压上升阶段、保压阶段和自由跌落阶段，所述容性负载在所述绝缘检测过程中依次经历所述电压上升阶段、所述保压阶段和所述自由跌落阶段；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿。

可选的，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿，包括：

获取所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率值数量；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率值数量大于1，则所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率值数量为1，则所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿。

可选的，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿，包括：

所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则获取所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率大于第一预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率不大于第一预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿。

可选的，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿，包括：

所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则获取所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值不大于第二预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿。

可选的，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿包括：

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，则确定所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿且判断所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率是否大于第三预设阈值；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率大于第三预设阈值，则所述容性负载存在绝缘阻值过小缺陷；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率不大于第三预设阈值，则所述容性负载不存在绝缘阻值过小缺陷。

可选的，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值不大于第二预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿包括：

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值不大于第二预设阈值，则判断所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率是否大于第三预设阈值；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率大于第三预设阈值，则所述容性负载存在绝缘阻值过小缺陷；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率不大于第三预设阈值，则所述容性负载不存在绝缘阻值过小缺陷。

可选的，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿，包括：

所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿；

若所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿，则获取所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率大于第三预设阈值，则所述容性负载存在绝缘阻值过小缺陷；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率不大于第三预设阈值，则所述容性负载不存在绝缘阻值过小缺陷。

可选的，所述获取容性负载在绝缘检测过程的自由跌落阶段的端电压变化曲线包括：

获取容性负载在绝缘检测过程的电压上升阶段、保压阶段和自由跌落阶段的端电压变化曲线；

若所述电压上升阶段的端电压变化曲线的最大跌落值大于第四预设阈值，则容性负载在电压上升阶段发生微击穿；

若所述保压阶段的端电压变化曲线的最大跌落值大于第五预设阈值，则容性负载在保压阶段发生微击穿。

另一方面，本发明还提供一种容性负载绝缘检测装置包括：

获取模块，用于获取容性负载在绝缘检测过程的自由跌落阶段的端电压变化曲线，其中，所述绝缘检测过程包括电压上升阶段、保压阶段和自由跌落阶段，所述容性负载在所述绝缘检测过程中依次经历所述电压上升阶段、所述保压阶段和所述自由跌落阶段；

第一判断模块，用于若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；

第二判断模块，用于若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿。

另一方面，本申请提供一种容性负载绝缘检测设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现上述的容性负载绝缘检测方法。

另一方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述的容性负载绝缘检测方法。

本发明的有益效果如下：

本申请的一种容性负载绝缘检测方法获取容性负载在绝缘检测过程的自由跌落阶段的端电压变化曲线，若自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；若自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿，通过增加自由跌落阶段的容性负载端电压检测可以有效排查容性负载绝缘阻值偏小但是在电压上升阶段和保压阶段并未发生微击穿或微短路的不良品，通过将第三预设阈值大于第一预设阈值和第二预设阈值，可以提高自由跌落阶段微击穿和绝缘阻值偏小等缺陷的检测精度和检出率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种容性负载绝缘检测方法的流程图；

图2为本申请示例性示出的一种容性负载端电压的完整测试波形示意图；

图3为本申请示例性示出的一种容性负载端电压的微短路波形示意图；

图4为本发明实施例的一种容性负载端电压的短路波形示意图；

图5为本发明实施例的一种容性负载绝缘检测装置的结构框图；

图6为本发明实施例的一种容性负载的绝缘测试过程中的极化电流过程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，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做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。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面将结合图1～图6对本发明实施例的一种容性负载绝缘检测方法、装置和设备进行详细的说明。

参考图6所示，容性负载通常包括注液前锂电芯、贴片电容等，本发明实施例的一种容性负载绝缘检测方法、装置和设备可以广泛适用于注液前锂电芯、贴片电容等容性负载的绝缘性能检测。

众所周知的，针对容性负载(如注液前锂电芯、贴片电容等)的绝缘测试当前广泛采用绝缘电阻测试仪或者直流耐压测试仪来进行测试。但是这些方式都不是专门针对容性负载开发的，没有考虑到容性负载绝缘测试的特殊性。有些绝缘物体如塑料、陶瓷等在直流高压的作用下其导电电流瞬间就可以达到稳定值，但对于注液前锂电芯、贴片电容等容性负载，它们的绝缘是由复合介质构成，在直流高压的作用下，会产生多种极化现象。

参考图6所示，注液前锂电芯、贴片电容等容性负载在绝缘测试过程存在三种极化电流，其中，电容电流i1是由于介质的电容效应产生的，当对被测容性负载加压时，介质内部发生快速极化，相当于对电容充电产生的电流。电容电流i1是瞬时存在的，衰减速度快。吸收电流i2是由于介质内部发生缓慢极化所产生的电流，其随着时间的推移而缓慢衰减。导电电流i3是由于介质本身绝缘等效阻抗引起的，其电流值是恒定不变的。

极化开始时电流很大，随着时间的增加电流下降。在极化过程中，衰减最快的是电容电流i1，随着时间缓慢变化的是吸收电流i2，不随时间变化的电流是导电电流i3(泄漏电流)。所以，绝缘电阻测试仪在测量容性负载的绝缘值时，表现的现象是一开始绝缘电阻很小，只有几兆欧，随着极化电流的逐渐减小，绝缘电阻会迅速升高，随后变化趋缓。一般容性负载绝缘电阻测试稳定需要几秒钟以上，而大容量锂电芯绝缘测试值则需10秒以上，已不能满足自动化产线对容性负载快速测试的需求。

同时容性负载如注液前锂电芯，如果隔膜存在细须状突起，则会在施加直流高压后瞬间击穿短路，烧灼后变为绝缘态。而绝缘电阻测试仪则会因为硬件采样电路的旁路电容和软件平均值算法将其给滤掉，无法检出容性负载的瞬间放电微短路缺陷。中国专利CN114035081A公开了一种准确识别注液前电池电芯微短路问题的测试方法，虽然能够检测出电压上升阶段和保压阶段发生的微短路，却又不能检测出容性负载的绝缘阻值偏小导致的产品缺陷，现有技术需要将其与绝缘电阻测试仪或者直流耐压测试仪叠加使用，同样导致检测精度低且检测效率低下。

正是为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种容性负载绝缘检测方法，采用高压保持时间可调的模式，根据不同容性负载设置不同的保压时间，来解决容性负载存在极化电流的特殊性。保压模式结束以后停止高压装置输出，被测容性负载进入自由放电模式(自由跌落阶段)，依靠容性负载具备电量存储能力的特性由其自身等效绝缘阻抗进行电荷消耗，到达设定时间后再由高压装置主动快速泄放容性负载存储电量，使其端电压降为零再流到下一测试工序，并通过比较其在各个阶段电压跌落值是否超过设定报警阈值来判断其绝缘优劣，可以同时进行容性负载的微短路、短路和绝缘阻值偏小等产品缺陷检测。

参考图1～图4所示，本发明实施例提供的一种容性负载绝缘检测方法包括：

步骤110：获取容性负载在绝缘检测过程的自由跌落阶段的端电压变化曲线。

参考图1和图2所示，本发明实施例将容性负载绝缘检测的整个绝缘检测过程分为电压上升阶段、保压阶段、自由跌落阶段和快速放电阶段，其中，现有技术中的绝缘电阻测试仪、直流耐压测试仪或中国专利CN114035081A采用的技术方案在整个测试过程中一直对被测容性负载进行充电，其对应的测试过程只有电压上升阶段、保压阶段，本申请相对现有技术，基于微击穿检测精度的考虑和绝缘阻值偏小缺陷检测的需求，为了提高检测效率和降低检测成本，创新的在保压阶段之后添加了自由跌落阶段，可以自由跌落阶段的端电压检测可以实现在微击穿检测的同时检测出容性负载绝缘阻值偏小的缺陷，提高检测效率。

本发明实施例创新的在电压上升阶段、保压阶段之后增加了一个自由跌落阶段实现在微击穿检测的同时检测出容性负载绝缘阻值偏小的缺陷，其中，容性负载在本发明实施例的绝缘检测过程中依次经历电压上升阶段、保压阶段、自由跌落阶段和快速放电阶段，并且可以获取电压上升阶段、保压阶段、自由跌落阶段的被测容性负载的端电压变化曲线，进而实现整个绝缘检测过程的微击穿检测和绝缘阻值过小缺陷检测。

本发明实施例在电压上升阶段采用高压装置对被测容性负载(如注液前锂电芯、贴片电容等)施加高压，对被测容性负载施加的电压值大小可以根据需要进行调节和设置。被测容性负载需要一定的充电时间，电压才会达到预设电压值，预设电压值也是后续保压阶段容性负载的最大端电压值。被测容性负载的电压上升阶段对应的是被测容性负载的初始快速极化过程。初始快速极化过程持续的时间长度取决于高压装置的内阻和被测容性负载的等效容值的大小。本发明实施例优选的，通过调节高压装置内阻控制端电压上升时间不超过100ms，也就是通过调节高压装置的内阻将电压上升阶段的持续时间长度控制在100ms内，进而实现被测容性负载的初始快速极化，提高容性负载在电压上升阶段的微短路和短路检测精度。

当被测容性负载端的端电压达到预设电压值后，保持高压装置持续输出使被测容性负载进入保压阶段，其中，保压阶段的持续时间长度要大于电压上升阶段的时间长度，如果保压阶段的时间长度不够或者不经历保压阶段就进入自由放电阶段，在实际测试过程中，可观测到有的被测容性负载端电压出现明显跌落，而后才接近线性跌落，进而将会导致自由放电阶段出现短路或者微短路的误检，将会导致自由跌落阶段的微短路检测精度下降。

经过创造性的研究发现，被测容性负载在绝缘测试过程中会出现夹层极化现象，夹层极化现象持续时间长，但是吸收电流小。如果电压上升阶段结束不进行保压或者保压阶段持续时间长度不够就进入自由跌落阶段(也即自由放电阶段)，也即是电压上升阶段结束没有经历足够时间的保压阶段高压装置就停止输出，容性负载的夹层极化消耗的吸收电流就会造成被测容性负载端电压出现一段较陡的跌落，当夹层极化现象结束后，才是被测容性负载的等效绝缘电阻自由放电造成的线性跌落。这会造成自由放电阶段端电压跌落离散性大，无法准确设定第三预设阈值来精确判断自由跌落阶段发生的微短路和微击穿现象，进而自由跌落阶段的误判或漏检，影响被测容性负载的绝缘检测精度。

本发明实施例对于保压阶段的持续时间长度具体设置为多长，不做具体限定。但是，经过创造性的分析，保压阶段的持续时间长度需要设置为大于电压上升阶段的持续时间长度，其中，初始可根据被测容性负载达到预设电压值后的极化情况设置一段大于电压上升阶段持续时间长度的保压时间，让高压装置继续输出电压提供容性负载的吸收电流。

保压阶段结束之后，高压装置停止输出电压，被测容性负载进入自由放电模式，自由放电模式的持续过程也就是本发明实施例的自由跌落阶段。其中，自由放电模式就是依靠容性负载具备电荷存储能力的特性，停止高压装置输出，也就是停止保压，由容性负载自身等效绝缘阻抗进行电荷消耗，容性负载端电压接近线性下降。在自由跌落阶段，若容性负载的等效绝缘阻抗满足要求且没有出现微击穿或微短路，此时，由于良品容性负载自身等效绝缘阻抗基本在一个稳定范围内，其容值也稳定，所以在自由跌落阶段的持续时间内，被测容性负载的端电压下降值也稳定，基本上呈现线性下降。

自由放电阶段结束后，被测容性负载的短路绝缘测试也就结束了，此时让高压装置内的主动放电电路泄放完被测容性负载的存储电荷，使其端电压降为零后再流转到下一工位，防止发生电击事故。

示例的，本发明实施例采用数字电压表检测电压上升阶段、保压阶段、自由跌落阶段和快速放电阶段的被测容性负载端电压数值，经过处理之后可以采用曲线的形式直观的展示电压上升阶段、保压阶段、自由跌落阶段和快速放电阶段的被测容性负载端电压变化曲线，其中，良品容性负载在电压上升阶段、保压阶段、自由跌落阶段和快速放电阶段的端电压变化曲线如图2所示。

步骤120：若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿。

参考图1和图3所示，在自由跌落阶段检测被测容性负载的端电压变化曲线是否为线性曲线，若自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则容性负载在自由跌落阶段发生微击穿。其中，以注液前锂电芯为例，如果隔膜存在细须状突起，则会在自由跌落阶段施加直流高压后瞬间击穿形成短路，烧灼后变为绝缘态。细须状突起被融掉部分后短路通道消失而恢复至非短路状态，但容性负载在自由跌落阶段施加直流高压后瞬间击穿形成短路的时刻发生快速放电，此时容性负载的端电压在自由跌落阶段出现快速下降，也即自由跌落阶段被测容性负载的端电压变化曲线在发生短路的过程中斜率变大，短路消失之后恢复自由放电，此时被测容性负载的端电压变化曲线恢复至发生短路之前的下降速度，进而通过判断自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率值数量是否大于1可以判断自由跌落阶段的端电压变化曲线是否为非线性曲线。

具体的，获取自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率值数量；若自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率值数量大于1，则自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线；若所自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率值数量为1，则自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线；若自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则容性负载在自由跌落阶段发生微击穿。

其中，需要说明的是，若容性负载在自由跌落阶段没有发生微击穿，此时，在容性负载的绝缘阻值的影响下，自由跌落阶段的端电压变化曲线呈线性曲线变化，自由跌落阶段的端电压变化曲线只有一个斜率值，该斜率值为容性负载的绝缘阻值的倒数，但是，如果容性负载在自由跌落阶段发生微击穿，则会出现一个比正常跌落的斜率值大的突变斜率值，如图3所示，如果容性负载在自由跌落阶段发生微击穿，则容性负载的端电压会加速下降，进而出现两个差值较大的斜率值，因此，本发明实施例可以通过判断自由跌落阶段的端电压变化曲线是否为非线性曲线的基础上叠加判断自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率大于第一预设阈值来判断被测容性负载是否在自由跌落阶段发生微击穿。

进一步的，若自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则获取自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率；若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率大于第一预设阈值，则容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率不大于第一预设阈值，则容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿。

由于容性负载的绝缘阻值会随着其工作时间和工作温度等的变化，发生微小变化，此时也会引起容性负载在自由跌落阶段的端电压变化曲线出现多个斜率值，为了排除该种特殊情况的发生，本发明实施例的绝缘检测方法在端电压变化曲线为否为线性曲线的基础上，叠加检测自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率是否大于第一预设阈值，其中，第一预设阈值大于容性负载在自由跌落阶段因绝缘阻值引起的端电压自由下降速率值。其中，自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线且自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率大于第一预设阈值时，容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；当自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线且自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率不大于第一预设阈值时，则容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿，此时的自由跌落阶段端电压下降速率的波动是由于容性负载的绝缘阻值变化引起的。

再进一步的，若自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线且自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率不大于第一预设阈值时，此时，容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿，之后判断自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率是否大于第三预设阈值，其中，第三预设阈值大于容性负载的正常绝缘阻值引起的自由跌落阶段端电压下降速率；若此时自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率大于第三预设阈值，则容性负载存在绝缘阻值过小缺陷；若此时自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率不大于第三预设阈值，则容性负载不存在绝缘阻值过小缺陷。

为了进一步提高自由跌落阶段容性负载发生微击穿和绝缘阻值过小缺陷的检出率和缺陷类型判断，本发明实施例的绝缘检测方法，在通过判断自由跌落阶段的端电压变化曲线是否为非线性曲线的基础上叠加判断自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率的最大变化率是否大于第二预设阈值来判断被测容性负载是否在自由跌落阶段发生微击穿，进而可以在检测的过程很好的区分开微击穿和绝缘阻值过小等缺陷类型。

具体的，若自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则获取自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率；若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，则容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；其中第二预设阈值大于自由跌落阶段因容性负载的绝缘阻值变化引起的端电压自由下降速率的变化值。若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值不大于第二预设阈值，则容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿。

由于容性负载的绝缘阻值会随着其工作时间和工作温度等的变化，发生微小变化，此时也会引起容性负载在自由跌落阶段的端电压变化曲线出现多个斜率值，为了排除该种特殊情况的发生，本发明实施例提供的绝缘检测方法，若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，则容性负载在自由跌落阶段发生微击穿且判断自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率是否大于第三预设阈值；若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率大于第三预设阈值，则容性负载存在绝缘阻值过小缺陷；若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率不大于第三预设阈值，则容性负载不存在绝缘阻值过小缺陷。

需要说明的是，若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，此时，端电压变化曲线的最大斜率为容性负载在自由跌落阶段内部发生微击穿造成的，此时的，端电压变化曲线的最小斜率对应的是容性负载的绝缘阻值引起的端电压的自由放电下降速率，因此，通过叠加判断跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率是否不大于第三预设阈值可以在自由跌落阶段精确检测容性负载是否存在绝缘阻值过小缺陷。

若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值不大于第二预设阈值，则容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿，此时，端电压变化曲线的最大斜率对应的是容性负载的绝缘阻值引起的端电压的自由放电下降速率，因此，此时通过叠加判断跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率是否不大于第三预设阈值可以在自由跌落阶段精确检测容性负载是否存在绝缘阻值过小缺陷。

具体的，若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值不大于第二预设阈值，则判断自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率是否大于第三预设阈值；若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率大于第三预设阈值，则容性负载存在绝缘阻值过小缺陷；若自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率不大于第三预设阈值，则所容性负载不存在绝缘阻值过小缺陷。

步骤130：若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿。

具体的，若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿；若所容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿，则获取所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率；若自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率大于第三预设阈值，则容性负载存在绝缘阻值过小缺陷；若自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率不大于第三预设阈值，则容性负载不存在绝缘阻值过小缺陷。

进一步的，本发明实施例的容性负载绝缘检测方法，通过获取容性负载在绝缘检测过程的电压上升阶段、保压阶段和自由跌落阶段的端电压变化曲线；若电压上升阶段的端电压变化曲线的最大跌落值大于第四预设阈值，则容性负载在电压上升阶段发生微击穿；若保压阶段的端电压变化曲线的最大跌落值大于第五预设阈值，则容性负载在保压阶段发生微击穿。

在电压上升阶段检测被测容性负载的端电压，若电压上升阶段的容性负载端电压最大跌落值大于第四预设阈值，则容性负载在电压上升阶段发生微击穿。其中，以注液前锂电芯为例，如果隔膜存在细须状突起，则会在电压上升阶段施加直流高压后瞬间击穿形成短路，烧灼后变为绝缘态。细须状突起被融掉部分后短路通道消失而恢复至非短路状态，但隔离膜会因细须状突起的熔断和电弧的发生而产生一定程度的灼烧损坏，像这种情况，就属于本发明实施例要检测的微击穿。

再比如以注液前锂电芯负极掉料通过电芯边缘搭接至正极为例，负极掉料搭接至正极导致形成正负极短路回路，该短路回路在正负极间施加高压激励时会因过流能力弱而迅速融掉并伴有电弧发生，料丝被融掉部分后短路通道消失而恢复至非短路状态，但隔离膜会因料丝的熔断和电弧的发生而产生一定程度的灼烧损坏，这也属于本发明实施例要检测的容性负载微击穿缺陷。

参考图3所示，电压上升阶段实时检测被测容性负载的两端电压，如果被测容性负载因绝缘不良出现电压击穿而形成内部放电，其端电压会出现跌落，也即若容性负载的内部在充电阶段发生微击穿，则其端电压会因内部放电产生跌落波动。参考图3所示，假设跌落起始电压假设为A1，跌落结束电压为A2，则电压上升阶段的最大电压跌落为：VT1＝A1-A2。通过比较跌落电压VT1是否超出客户设定第四预设阈值V1，如果最大电压跌落VT1大于第四预设阈值V1可判定被测容性负载在电压上升阶段发生微击穿。

进一步的，若电压上升阶段的容性负载端电压最大跌落值大于第四预设阈值，则获取所述电压上升阶段结束时刻的容性负载端电压数值；若电压上升阶段结束时刻的容性负载端电压数值小于预设电压值，则容性负载在电压上升阶段的电压跌落波动属于其内部发生短路；若电压上升阶段结束时刻的容性负载端电压数值等于预设电压值，则容性负载在电压上升阶段发生微短路，其中，预设电压值与保压阶段容性负载的最大端电压数值相同。

参考图4所示，本发明实施例通过在电压上升阶段检测到被测容性负载的端电压跌落大于第四预设阈值时，通过叠加分析电压上升阶段结束时刻的容性负载端电压数值是否达到预设电压值，进一步将电压上升阶段出现的微击穿现象精确识别为被测容性负载内部出现短路还是微短路缺陷，进而可以根据不同的微击穿类型分析对产线进行有针对性的生产流程和生产工艺改进，提高被测容性负载的生产良品率。也即本发明实施例通过判断电压上升阶段的最大端电压跌落是否大于第四预设阈值和电压上升阶段结束时刻的容性负载端电压数值是否达到预设电压值，判断出电压上升阶段被测容性负载的端电压波动是短路还是微击穿引起的，便于根据不良类型解决生产存在的问题。

同时，本发明实施例还可以在电压上升阶段计算容性负载端电压上升到预设电压值所用时间TP，容性负载端电压上升时间和其容值成正比。通过设定上升时间上限TH和下限TL，与上升时间TP比较判断容性负载的容值是否过大或过小或者探针接触不良导致空测。

参考图2和图3所示，假设保压阶段容性负载端电压的跌落起始电压为B1，跌落结束电压为B2，则保压阶段的容性负载端电压最大跌落值VT2＝B1-B2，若保压阶段的容性负载端电压最大跌落值VT2大于第五预设阈值V2，则容性负载在保压阶段发生微击穿。

同理，若保压阶段的容性负载端电压最大跌落值大于第五预设阈值，则获取保压阶段结束时刻的容性负载端电压数值；若保压阶段结束时刻的容性负载端电压数值小于预设电压值，则容性负载在保压阶段的电压跌落波动属于其内部发生短路；若保压阶段结束时刻的容性负载端电压数值等于预设电压值，则容性负载在保压阶段发生微短路。

参考图4所示，本发明实施例通过在保压阶段检测到被测容性负载的端电压跌落大于第五预设阈值时，通过叠加分析保压阶段结束时刻的容性负载端电压数值是否达到预设电压值，进一步将保压阶段出现的微击穿现象精确识别为被测容性负载内部出现短路还是微短路缺陷，进而可以根据不同的微击穿类型分析对产线进行有针对性的生产流程和生产工艺改进，提高被测容性负载的生产良品率。也即本发明实施例通过判断保压阶段的最大端电压跌落是否大于第五预设阈值和保压阶段结束时刻的容性负载端电压数值是否达到预设电压值，判断出保压阶段被测容性负载的端电压波动是短路还是微击穿引起的，便于根据不良类型解决生产存在的问题。

为了提高自由跌落阶段的容性负载微击穿检测精度，避免将被测容性负载的等效绝缘电阻自由放电造成的线性跌落识别为微击穿，本发明实施例还可以在自由跌落阶段的端电压变化曲线是否为非线性曲线的判断前提下叠加判断自由跌落阶段的容性负载端电压最大跌落值大于第六预设阈值，若自由跌落阶段的容性负载端电压最大跌落值大于第六预设阈值，则容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；其中，所述第六预设阈值大于所述第四预设阈值和所述第五预设阈值。

本发明实施例的容性负载绝缘检测方法，通过将第六预设阈值大于第四预设阈值和第五预设阈值，由于自由跌落阶段容性负载的端电压跌落数值中包括微击穿造成的端电压波动和被测容性负载的等效绝缘电阻自由放电造成的线性跌落，进而通过第六预设阈值大于第四预设阈值和第五预设阈值可以提高自由跌落阶段的容性负载微击穿检测精度，避免将被测容性负载的等效绝缘电阻自由放电造成的线性跌落识别为微击穿。

进一步的，为了提高自由跌落阶段的容性负载微击穿检测精度，本发明实施例将第六预设阈值的大小与电压上升阶段的最大电压和自由跌落阶段的持续时间长度之间均呈正相关关系。其中，优选的，第六预设阈值等于电压上升阶段的最大电压与容性负载自身等效绝缘阻抗的比值乘以自由跌落阶段的持续时间长度和权重系数之后的乘积值，进而当电压上升阶段的最大电压越大，则第六预设阈值越大，自由跌落阶段的持续时间长度越长，则第六预设阈值越大，进而可以避免将被测容性负载的等效绝缘电阻自由放电造成的线性跌落识别为微击穿，提高自由跌落阶段的容性负载微击穿检测精度。

参考图2和图3所示，假设自由放电起始时刻电压为C1，停止时刻电压为C2，则自由放电阶段电压最大跌落值为VT3＝C1-C2。如果自由放电阶段跌落电压VT3超出客户设定第六预设阈值V3，可判定被测容性负载内部出现微击穿。

被测容性负载在自由跌落阶段出现较大的电压跌落，通过本发明实施例的方法，在自由放电阶段可有效排查容性负载绝缘阻值偏小但是在电压上升阶段和保压阶段并未发生击穿短路或微短路的不良品，实现容性负载微击穿检测的过程中同步检测其绝缘电阻偏小，避免出现绝缘不良的残次品流入到市场，提高检测精度和检测效率。

本申请的一种容性负载绝缘检测方法获取容性负载在绝缘检测过程的自由跌落阶段的端电压变化曲线，若自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；若自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿，通过增加自由跌落阶段的容性负载端电压检测可以有效排查容性负载绝缘阻值偏小但是在电压上升阶段和保压阶段并未发生微击穿或微短路的不良品，通过将第三预设阈值大于第一预设阈值和第二预设阈值，可以提高自由跌落阶段微击穿和绝缘阻值偏小等缺陷的检测精度和检出率。

基于相同的发明构思，参考图5所示，本发明实施例还提供一种容性负载绝缘检测装置，本申请实施例提供的一种容性负载绝缘检测装置可以执行一种容性负载绝缘检测方法实施例提供的处理流程。如图5所示，一种容性负载绝缘检测装置20包括：

获取模块201，用于获取容性负载在绝缘检测过程的自由跌落阶段的端电压变化曲线，其中，所述绝缘检测过程包括电压上升阶段、保压阶段和自由跌落阶段，所述容性负载在所述绝缘检测过程中依次经历所述电压上升阶段、所述保压阶段和所述自由跌落阶段；

第一判断模块202，用于若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；

第二判断模块203，用于若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿。

本申请实施例提供的装置可以具体用于执行上述图1对应方法实施例所提供的方案，具体功能和所能实现的技术效果此处不再赘述。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种容性负载绝缘检测设备包括：处理器，以及与处理器通信连接的存储器，存储器存储计算机执行指令。

其中，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述任一方法实施例所提供的方案，具体功能和所能实现的技术效果此处不再赘述。该电子设备可以为上述提及的服务器。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述任一方法实施例所提供的方案，具体功能和所能实现的技术效果此处不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，程序产品包括：计算机程序，计算机程序存储在可读存储介质中，电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取计算机程序，至少一个处理器执行计算机程序使得电子设备执行上述任一方法实施例所提供的方案，具体功能和所能实现的技术效果此处不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种容性负载绝缘检测方法，其特征在于，所述容性负载绝缘检测方法包括：

获取容性负载在绝缘检测过程的自由跌落阶段的端电压变化曲线，其中，所述绝缘检测过程包括电压上升阶段、保压阶段和自由跌落阶段，所述容性负载在所述绝缘检测过程中依次经历所述电压上升阶段、所述保压阶段和所述自由跌落阶段；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿；

其中，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿，包括：

所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则获取所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值不大于第二预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿；

其中，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿包括：

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，则确定所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿且判断所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率是否大于第三预设阈值；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率大于第三预设阈值，则所述容性负载存在绝缘阻值过小缺陷；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率不大于第三预设阈值，则所述容性负载不存在绝缘阻值过小缺陷。

2.根据权利要求1所述的容性负载绝缘检测方法，其特征在于，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿，包括：

获取所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率值数量；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率值数量大于1，则所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率值数量为1，则所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿。

3.根据权利要求1或2所述的容性负载绝缘检测方法，其特征在于，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿，包括：

所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则获取所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率大于第一预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率不大于第一预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿。

4.根据权利要求1或2所述的容性负载绝缘检测方法，其特征在于，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值不大于第二预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿包括：

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值不大于第二预设阈值，则判断所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率是否大于第三预设阈值；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率大于第三预设阈值，则所述容性负载存在绝缘阻值过小缺陷；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率不大于第三预设阈值，则所述容性负载不存在绝缘阻值过小缺陷。

5.根据权利要求1或2所述的容性负载绝缘检测方法，其特征在于，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿，包括：

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿；

若所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿，则获取所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率大于第三预设阈值，则所述容性负载存在绝缘阻值过小缺陷；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的斜率不大于第三预设阈值，则所述容性负载不存在绝缘阻值过小缺陷。

6.根据权利要求1或2所述的容性负载绝缘检测方法，其特征在于，所述获取容性负载在绝缘检测过程的自由跌落阶段的端电压变化曲线包括：

获取容性负载在绝缘检测过程的电压上升阶段、保压阶段和自由跌落阶段的端电压变化曲线；

若所述电压上升阶段的端电压变化曲线的最大跌落值大于第四预设阈值，则容性负载在电压上升阶段发生微击穿；

若所述保压阶段的端电压变化曲线的最大跌落值大于第五预设阈值，则容性负载在保压阶段发生微击穿。

7.一种容性负载绝缘检测装置，其特征在于，所述容性负载绝缘检测装置包括：

获取模块，用于获取容性负载在绝缘检测过程的自由跌落阶段的端电压变化曲线，其中，所述绝缘检测过程包括电压上升阶段、保压阶段和自由跌落阶段，所述容性负载在所述绝缘检测过程中依次经历所述电压上升阶段、所述保压阶段和所述自由跌落阶段；

第一判断模块，用于若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；

第二判断模块，用于若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿；

所述第一判断模块具体还用于：

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿，包括：

所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线为非线性曲线，则获取所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值不大于第二预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段未发生微击穿；

其中，所述若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，则所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿包括：

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最大斜率和最小斜率之间的差值大于第二预设阈值，则确定所述容性负载在自由跌落阶段发生微击穿且判断所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率是否大于第三预设阈值；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率大于第三预设阈值，则所述容性负载存在绝缘阻值过小缺陷；

若所述自由跌落阶段的端电压变化曲线的最小斜率不大于第三预设阈值，则所述容性负载不存在绝缘阻值过小缺陷。

8.一种容性负载绝缘检测设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。