鋰離子電池各種狀態(tài)估計(jì)之間的關(guān)系

鋰離子電池溫度估計(jì)是其他狀態(tài)估計(jì)的基礎(chǔ)，SOC估計(jì)受到SOH的影響，SOF是由SOC、SOH、SOS以及電池溫度共同確定的，SOE則與SOC、SOH、電池溫度、未來工況有關(guān)。鋰離子電池的荷電狀態(tài)、能量狀態(tài)、剩余使用能量、健康狀態(tài)都是電池的隱形狀態(tài)，不能由測量設(shè)備直接獲取。

溫度對電池性能影響較大，目前一般只能測得電池表面溫度，而電池內(nèi)部溫度要使用熱模型進(jìn)行估計(jì)；鋰離子電池適宜的工作溫度為15~35℃，而電動汽車的實(shí)際工作溫度為-30～50℃，因此必須對電池進(jìn)行熱管理，低溫時(shí)要加熱，高溫時(shí)要冷卻。

鋰離子電池SOH是電池管理系統(tǒng)中最重要的參數(shù)之一，精確掌握電池組SOH可以為其自身的檢測與診斷供應(yīng)依據(jù)，有助于及時(shí)了解電池組各單體電池的健康狀態(tài)，及時(shí)更換老化的單體電池,提高電池組的整體壽命，進(jìn)一步提高電動汽車的動力性能。

鋰離子電池SOH表征當(dāng)前電池相關(guān)于新電池存儲電能的能力，以百分比的形式表示電池從壽命開始到壽命結(jié)束期間所處的狀態(tài)，用來定量描述當(dāng)前電池的性能狀態(tài)；鋰離子電池的性能指標(biāo)較多，國內(nèi)外對SOH有多種含義，概念上缺乏統(tǒng)一，目前SOH的含義重要體現(xiàn)在容量、電量、內(nèi)阻、循環(huán)次數(shù)和峰值功率等幾個(gè)方面。

鋰離子電池SOC設(shè)計(jì)了針對動力鋰電池的荷電狀態(tài)估計(jì)觀測器，利用測得電流和電壓值分別作為觀測器的輸入和觀測值，結(jié)合雙自適應(yīng)衰減擴(kuò)展卡爾曼濾波估計(jì)出觀測器中的電池荷電狀態(tài)。

鋰離子電池能量狀態(tài)SOE表示電池當(dāng)前條件下可釋放的能量與電池最大可用能量的比值，是反映電池能量使用情況的重要指標(biāo)。電池SOE的估計(jì)方法不同于SOC，不僅受電池負(fù)載電流的影響，還和電池端電壓相關(guān)。在鋰離子電池使用過程中，當(dāng)電池溫度和電池充放電倍率變化時(shí)，電池的放電率會隨之改變并影響電池的SOE。

關(guān)于電動汽車而言，SOF可以被含義為某一特按時(shí)刻，電池組可以供應(yīng)給電機(jī)等各種電氣負(fù)載的功率，可以簡單地認(rèn)為，SOF是SOC及溫度的函數(shù)。實(shí)際上，關(guān)于很多電動汽車的動力系統(tǒng)來說，BMS不僅要估算特按時(shí)刻電池組對外輸出的功率SoF，還要供應(yīng)電池組允許充電的最大功率SoF2。