xnx8888@com 1.简介基于上一篇文章中读者朋友的一些评论，这次我想分享一下我对动力电池不同状态的理解。动力电池的荷电状态或荷电状态称为SOC。动力电池的健康状态称为电池组放电深度、放电深度。电池中的剩余能量称为DOD，能量状态称为SOE。
2. 电池充电SOC电池的荷电状态是指电池中可用的剩余电量，通常由以下公式定义：
Q 额定值是电池的额定充电容量，Q 剩余量是电池剩余的充电余量。如果我们认为Q额定值是一个固定值，即剩余电量裕度始终是额定容量减去已放电电量，那么SOC可以表示为：
Q 放电量表示自上次充满电以来电池放电的电量。剩余电量评估是BMS最重要的功能之一。系统内的许多其他功能取决于剩余电量评估的结果。个人认为，想要正确理解剩余电量的概念，需要注意以下几个问题： 1、额定容量Qerated与实际最大充电容量Qtrue存在一定差异。不同厂家有115Ah或105Ah的容量，但额定容量设置为100Ah，实际释放的电量不等于额定容量（这就是为什么有些相同电池容量的汽车容量不足的原因）随着电池的老化，电池实际可放电的最大电量也会不断减少，因此，应选择尽可能接近电池最大充电容量的分母。必须经常校准最大容量值。 （这就是为什么你需要专业人员来维护你的电池组）。一旦达到最大充电容量，SOC值为100% 2.剩余电量受各种因素影响，无法完全释放。近年来，日常生活中使用手机时，打电话时电池很快就会耗尽，如果把它比作电动汽车，手机会进入报警状态并立即关机，但随后仍处于待机状态。在某个时刻，电池肯定还有足够的电量，但手机将保持待机模式几个小时，这就是一个迹象。电池组没有剩余电量，但实际上已充满电。电池的电量受周围环境的放电率影响。由于温度等原因，它不是一个恒定值。 3. 基于放电测量。放电量Q并不总是准确的。在实际使用中，放电一定时间后，继续充电直至电池充满电，式2中的测量就失去了意义。
3.电池健康SOH锂离子动力电池工作原理——电池充电时，正极处的锂金属氧化物在电池内部发生化学反应，产生锂离子作为有机电解质。当负极石墨从载体通过隔膜转移到负极时，负极石墨具有具有许多微孔的层状结构，许多到达负极的锂离子可以嵌入到微孔中。离子越多，充电容量越高。电池充电过程中，内部正极锂离子减少，负极锂离子增加。这表现为电池外部端子电压的正常增加。当电池放电时，其内部的化学反应发生逆转：锂离子从负极释放并返回正极，并在正极与锂金属化合物结合。正极中的锂离子数量增加，负极中的锂离子数量减少。因此，电池能量减少，电池端电压降低。动力电池随着反复充放电，内部电极活性物质和现有的锂离子不断消耗和流失，容量和充放电功率下降，电池逐渐劣化直至寿命结束。生命尽头。测量电池寿命分为循环寿命和时间寿命。电池充放电的过程称为一个循环，电池从制造出来到不再使用所经历的循环次数称为一个循环。寿命与电池本身有关，与制造工艺有关，与整个生命周期中的充放电深度、倍率、温度等工况条件也有很大关系（这种测量方法表示电池安装在混合动力汽车上时，可能会经历多次充放电循环，在这样的使用条件下，如果要算循环寿命，可能只需要几天时间就可以达到电池更换的标准电池的寿命是指从电池制造之日起到不再使用的天数，如果按照策略使用并定期维护，电池的寿命会有很大差异。电池的性能会有所不同。从使用开始就逐渐劣化，但是这是无法逆转的，所以劣化的时间越长，电池的寿命就越长。昨天我评估了电池的容量，今天有一些剩余了90%。锂离子已经结晶，剩余容量迅速下降，电池被丢弃。一些文献使用容量衰减和直流内阻谱作为电池健康的指标，但谈到SOH的概念，我个人认为。 “容量”被公认为动力电池劣化的最佳指标，我们推荐使用“电池容量”，具体可以用容量衰减来定义：
4. 电池组放电深度DOD 如果从完全空的电池到充满电的电池的SOC 变化记录为0 到100%，则在实际应用中每个电池应该最好让它工作。低于5%，可能会发生过度放电，高于95%，可能会发生过度充电，引起不可逆的化学反应，可能影响电池寿命。同时，在某些时候和大多数情况下，电动汽车电池组中各个电池的容量和剩余电量总是会不一致。主要原因有： 1.电池制造过程中出现差异。作为化学工业，由于材料和工艺等因素，产品本质上是可变的。即使是同一批次的原材料，电池材料的化学成分也可能会发生变化。粉碎、搅拌、雾化等过程会造成电极材料的粒径和电导率的不均匀性，并且在电极附近形成的SEI膜也具有一定的随机性，导致类似的产品只能具有一定的电压已选择。在电池模组匹配过程中保证尽可能多的容量。 2、使用环境的差异也是造成电池差异的重要因素之一。即使是相同的单体电池，如果外部使用环境不同，其性能也会有所不同，从而进一步加速变化（内部热传导）的发生。化学反应和极化等内阻条件不可避免地会造成空气对流和散热条件，导致电池组内部温度分布不均匀。因此，异质性会导致电池的异质性，而电池的异质性也会加剧整体的异质性。适当降低动力电池的充放电深度（当电池组尚未达到报废且不同电芯之间的一致性差距较大时），将提高电池的安全性，降低电池的寿命，可以延长电池的使用寿命。或者被动平衡可以提高安全性并延长使用寿命，同时保留更多的电池性能（如大量理论分析和实验数据所示）。因此，电池组自我平衡或将维护交给专业人员（包括必要的降低放电深度DOD和输出能量）非常重要，这会增加动力电池组的整体有效能量。动力电池组的使用寿命也得到一定程度的延长。
有效的平衡控制策略开发和实施相对困难（简单地用电池电压作为平衡标准是有偏差的；电压较高的电池释放电荷，电压较低的电池认为电池会充电是不准确的。没有依据确定电池电量或SOC，但虽然电压检测很容易，但准确量化电池电量和SOC 却非常困难，因为电动汽车频繁的充放电过程、电池退化导致的SOH 等因素限制了电池电量和SOC。而且准确估算每块电池的SOC也很困难。即使准确地知道电池的SOC 值和剩余容量，也不可能将功率从电池组中串联的N 个电池中较高输出的电池转移到较低输出的电池，这并不容易。成本和空间等限制（情况越不平衡，如果制定不平衡的策略，情况就越不平衡）。
5、剩余能量对于国有电动汽车，剩余里程估算、剩余能量E估算、剩余能量百分比估算被认为对应于剩余电量的评估。这种等价方法是不正确的。如果剩余电量一定，则电池携带的化学能也恒定，但决定电动汽车行驶距离的不仅仅是动力电池的剩余电量，而是电池所携带的能量。包可以输出。即使电池的剩余能量相同，单个电池在不同电流放电时所能向外界提供的能量也是不同的。
电动汽车近似为等效电路，其中虚线代表电池组，RL代表车辆行驶时的等效负载。假设外界温度不变，图中r的大小不变。两个工作过程中，由于负载不同，电池的放电电流不恒定，记为I1和I2，消耗的能量为：对于I12r和I22r来说，当电池的化学能相同时，内阻所耗散的能量是不同的，但电流越大，耗散的能量肯定越少。同样，如果温度变化而电流没有变化，内阻也会变化，电池释放的能量也会被视为不确定的电。剩余能量与剩余行驶距离有关。可以得出的结论是，电池组所能释放的最大能量取决于电池的工作条件（电动汽车面临不同的情况，例如加速上坡）和外部条件（温度、湿度等）；一组电池可以释放的最大电量是确定的，不会因未来的操作条件而改变。与燃油动力车辆一样，检查油箱内的燃油量，但具体行驶里程必须根据当时的工作情况和天气情况来确定。
