电动汽车电池荷电状态的测定方法和验证

电动汽车用锂离子固态动力蓄电池性能试验方法及技术要求1范围本标准规定了电动汽车用锂离子固态动力蓄电池（以下简称蓄电池）的性能要求、试验方法和检验规则。

本标准适用于装载在电动汽车上的锂离子固态动力单体蓄电池。

2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 2900.41-2008 电工术语原电池和蓄电池GB/T 19596-2017 电动汽车术语（ISO 8713:2002,NEQ）GB/T 31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T 31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法GB/T 31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法3术语和定义GB/T 19596-2017、GB/T 31484-2015、GB/T 31485-2015、GB/T 31486-2015 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

为了便于使用，以下重复列出了68/1 19596-2017、GB/T 31484-2015、GB/T 31485-2015、GB/T 31486-2015 中的某些术语和定义。

3.1单体蓄电池secondary cell将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置，通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并被设计成可充电。

3.2混合固液电解质锂蓄电池mixed solid liquid electrolyte rechargeable lithium battery电池中同时含有液体和固体电解质的锂蓄电池。

3.3全固态锂蓄电池all solid state rechargeable lithium battery单体蓄电池中只含有固态电解质，不含有任何液体电解质、液态溶剂、液态添加剂的锂蓄电池。

3.4额定容量rated capacity室温下完全充电的蓄电池以1 I1（A）电流放电，达到企业技术条件中规定的放电终止条件时所放出的容量（Ah）。

电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法1范围本文件规定了电动汽车用动力蓄电池（以下简称电池）的电性能要求和试验方法。

本文件适用于装载在电动汽车上的动力锂离子电池和金属氢化物镍电池单体，其他类型电池参照执行。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T10592—2008高低温试验箱技术条件GB/T19596电动汽车术语GB38031电动汽车用动力蓄电池安全要求3术语和定义GB/T19596及GB38031界定的以及下列术语及定义适用于本文件。

3.1初始容量initial capacity新出厂的动力电池，在室温下，完全充电后，以制造商规定且不小于1I3的电流放电至制造商规定的放电终止条件时所放出的容量(Ah)。

3.2高能量电池high energy battery室温下，最大允许持续输出电功率（W）和3I3倍率放电能量（Wh）的比值低于10的电池。

注：高能量电池一般应用于纯电动汽车和插电式混合动力电动汽车。

3.3高功率电池high power battery室温下，最大允许持续输出电功率（W）和3I3倍率放电能量（Wh）的比值不低于10的电池。

注：高功率电池一般应用于混合动力电动汽车。

4符号4.1缩略语下列缩略语适用于本文件。

FS：满量程（full scale）4.2符号下列符号适用于本文件。

I3：3h率放电电流（A），其数值等于额定容量值的1/3。

5要求5.1外观电池单体按6.2.1检验时，外观不得有变形及裂纹，表面无毛刺、干燥、无外伤、无污物，且宜有清晰、正确的标志。

5.2极性电池单体按6.2.2检验时，端子极性标识应正确、清晰。

5.3外形尺寸及质量电池单体按6.2.3检验时，电池外形尺寸、质量应符合制造商提供的产品技术条件。

5.4室温放电容量电池单体按6.2.5试验时，其初始容量应不低于额定容量，并且不超过额定容量的110%，同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的5%。

技术与信息电动汽车锂离子电池荷电状态估计方法探究谢红明（天津金牛电源材料有限责任公司，天津300400）摘要：科技的更新，时代的发展，锂离子电池作为更多设备的能量储备工具，然而在锂离子电池的整个系统中，电池核电状态（简称SOC）的估计方法在其中起着极其重要的作用，并且该值是一个最基本的参数。

锂离子电池的准确荷电状态的估计不仅可以为使用设备提供可靠详细的信息，也有利于整个系统的充放电以及能量的控制均衡，因此研究锂离子电池的核电状态估计的方法探究极其重要。

本文在目前锂离子电池的研究基础进行剖析，分析了锂离子电池的基本特性以及其工作原理和化学性质。

运用常见的电池模型并且结合其工作原理，提出等效电池的模型。

最后再综合分析估计算法的优缺点，并且在其基础上得到了更加科学的方法。

关键词：锂离子电池；荷电状态；估计方法；等效电路模型1SOC的相关的定义介绍SOC是state of charge的英文缩写，其含义为电池荷电的剩余状态，它是影响电池的工作状况最为重要的参数之一。

在纯电动汽车的工作状态下，电池的剩余电量占整个电池容量的百分比。

当SOC值达到100%的时候说明电池充电已经达到了饱和的状态；当SOC值达到0%的时候说明对电池进行了放电，并且已经放到能量达到0的状态下。

SOC值的计算公式如示所示，ＳＯＣ＝Ｑｒｅｍ/Ｑｍａｘ*100%（1）式中，Ｑｒｅｍ指的是电池的剩余电量；Ｑｍａｘ指的是电池以固定的电流放电的时候可以释放的最大的电量。

能够准确获取电池的SOC值，对于整个电动车系统来说是特别重要的。

1）SOC值不仅是对电池均衡管理的重要依据，同时也可以使电池工作的设备提供靠谱和准确的信息；2）电池的SOC值可以反映锂离子电池的主要使用情况，可以进一步地了解电池目前所处放点或者充电的状态，可以对电池充电过度或者用电过度的现象进行有效的制止，已达到对电池原件的保护效果；3）通过了解电池的SOC值可以有效地加长电池的使用时间；4）锂离子电池的荷电状态还可以对电动车各个单体能量是否均衡进行估计。

电动汽车电池实验报告一、引言随着环境保护意识的提升，电动汽车作为一种清洁能源交通工具受到越来越多人的关注。

电动汽车的核心部件之一是电池，其性能对汽车的续航里程和性能表现有着重要影响。

为了评估电动汽车电池的性能和稳定性，本实验通过一系列实验测试了电池的循环寿命、能量密度和充电效率。

二、实验目的1. 评估电动汽车电池的循环寿命。

2. 测量电动汽车电池的能量密度。

3. 测试电动汽车电池的充电效率。

三、实验步骤1. 循环寿命测试:a. 设置实验装置，将电池与负载连接，设定负载电流为常数。

b. 记录电池的工作时间和放电电压，并进行多次循环测试。

c. 统计电池的寿命和放电电压变化情况。

2. 能量密度测量:a. 使用恒流放电法，将电池与负载连接到恒流源。

b. 测量电池的放电电流、放电时间和放电终止电压。

c. 计算电池的能量密度。

3. 充电效率测试:a. 将电池与充电设备连接，按设定充电时间进行充电。

b. 记录电池的充电电流和充电电压。

c. 通过计算比较充电前后的能量损失，计算充电效率。

四、实验结果与分析1. 循环寿命:根据实验数据，电动汽车电池在经过多次循环测试后，发现其循环寿命有限，随着使用次数的增加，电池的放电电压逐渐降低。

因此，在实际使用中，需要定期更换电池以确保汽车的性能。

2. 能量密度:经过能量密度的测量，我们发现电动汽车电池具有较高的能量密度，可以为汽车提供较长的续航里程。

这说明电动汽车已经具备了与传统燃油汽车相媲美的性能。

3. 充电效率:实验结果表明，电动汽车电池的充电效率较高，可以在短时间内充满电。

这为电动汽车的充电速度提供了有力支持，提升了用户的使用便利性。

五、结论通过本实验的测试和分析，我们得出以下结论：1. 电动汽车电池具有一定的循环寿命，需要定期更换以保证汽车性能。

2. 电动汽车电池具有较高的能量密度，能够提供较长的续航里程。

3. 电动汽车电池具有较高的充电效率，可以在短时间内充满电。

动力电池的电池容量测试与评估方法动力电池作为电动汽车的核心能源存储装置，其电池容量的测试与评估对于电动汽车的性能和可靠性至关重要。

本文将介绍动力电池电池容量测试的方法和评估的标准。

一、动力电池电池容量测试方法动力电池的电池容量测试主要有两种方法，即荷电状态法和放电曲线法。

1. 荷电状态法荷电状态法是通过严格控制充电和放电过程的电压、电流和时间来计算电池容量。

测试时，首先将电池充电至特定的电压和状态，然后以一定的电流放电，记录放电时间和放电端电压。

根据电流与时间的积分，可以计算出电池的容量。

2. 放电曲线法放电曲线法是通过实际放电过程中的电流和电压数据绘制出放电曲线，根据曲线下的面积来计算电池容量。

测试时，通过恒定的电流放电，同时记录电压和时间数据。

根据电流与电压之间的关系，可以绘制出放电曲线，并计算曲线下的面积来得到电池容量。

二、动力电池电池容量评估方法电池容量评估是对测试得到的电池容量数据进行分析和判断，以确定电池的性能和状态。

1. 标称容量比较法标称容量比较法是将测试得到的电池容量值与电池的标称容量进行比较，以评估电池的性能。

如果测试得到的容量接近或达到标称容量，则说明电池性能良好；如果测试得到的容量偏离标称容量较大，则说明电池性能存在问题。

2. 循环寿命评估法循环寿命评估法是通过对电池进行多次充放电循环测试，来评估电池的容量衰减情况和寿命。

测试时，按照一定的充放电循环次数和条件进行测试，记录每次循环后的电池容量数据。

通过比较多次循环后的容量变化情况，可以评估电池的寿命和容量衰减速度。

3. 内阻评估法内阻评估法是通过测试电池放电过程中的电压和电流波形来计算电池内阻，从而评估电池的容量和性能。

测试时，通过测量电池放电过程中的电流和电压数据，结合电压和电流的相关理论模型，计算出电池的内阻。

内阻值越小，则说明电池容量和性能越好。

结论动力电池的电池容量测试与评估方法是保证电池性能和可靠性的重要手段。

新能源汽车动力电池性能测试与评价实验报告一、实验目的随着新能源汽车的快速发展，动力电池作为其核心部件，其性能直接影响着车辆的续航里程、动力性能和安全性。

本次实验旨在对新能源汽车动力电池的性能进行全面测试与评价，为新能源汽车的研发、生产和使用提供科学依据。

二、实验设备与材料1、测试设备电池充放电测试系统：能够精确控制电池的充放电过程，并实时监测电池的电压、电流、容量等参数。

温度控制系统：用于控制实验环境温度，确保测试结果的准确性。

内阻测试仪：用于测量电池的内阻。

电池循环寿命测试设备：对电池进行多次充放电循环，评估其循环寿命。

2、测试样品选取市场上常见的几种新能源汽车动力电池，包括三元锂电池、磷酸铁锂电池等。

3、辅助材料连接线缆、夹具等。

三、实验方法1、容量测试将电池充满电后，以恒定电流放电至截止电压，记录放电时间和放电容量，计算电池的实际容量。

2、内阻测试使用内阻测试仪在电池不同状态（满电、半电、亏电）下测量其内阻。

3、循环寿命测试对电池进行多次充放电循环，设定一定的充放电深度，观察电池容量衰减情况，直至电池容量低于初始容量的 80%，记录循环次数。

4、高低温性能测试将电池分别置于不同温度环境（高温、低温）中，进行充放电测试，观察电池性能变化。

5、安全性能测试进行过充、过放、短路、针刺等实验，观察电池的反应，评估其安全性能。

四、实验结果与分析1、容量测试结果不同类型的电池容量存在差异。

三元锂电池在本次测试中的平均容量为_____Ah，磷酸铁锂电池的平均容量为_____Ah。

容量的大小直接影响着新能源汽车的续航里程。

随着电池使用次数的增加，容量会逐渐衰减。

经过多次充放电循环后，三元锂电池的容量衰减速度相对较快，而磷酸铁锂电池的容量衰减较为缓慢。

2、内阻测试结果电池内阻随着电池的充放电状态和使用次数而变化。

在满电状态下，内阻较小；随着电量的减少，内阻逐渐增大。

经过长期使用后，内阻会明显增大，这会影响电池的放电性能和充电效率。

新能源汽车动力电池的性能测试与评估新能源汽车正逐渐成为人们生活中的一部分，而动力电池作为新能源汽车的重要组成部分，其性能测试与评估显得尤为重要。

一、动力电池的性能动力电池是新能源汽车的动力来源，其性能主要包括电容量、工作电压、充电速率、循环寿命等。

电容量是指电池储存电能的能力，通常以千瓦时为单位。

工作电压是指电池正负极间的电压差，一般为200至400伏。

充电速率是指电池能够承受的充电电流强度，通常以C值表示，C值越大说明充电速度越快。

循环寿命是指电池能够进行多少次充放电循环，也成为电池的使用寿命。

二、测试与评估方法1.静态测试静态测试是在室温下对电池进行测试，测试电池的容量、电压和内阻等指标。

首先对电池进行放电，在一定间隔时间后进行充电，测量电池的容量和电压，以此判断电池的性能表现。

2.动态测试动态测试是将电池装入新能源汽车中进行测试，模拟实际使用环境，测试电池的充电时间、续航里程、电池温度等指标。

由于电池在实际使用中受到路况、气温、车速等因素的影响，所以动态测试更能反映电池的实际性能。

3.循环测试循环测试是模拟实际使用中对电池进行多次充放电循环测试，测试电池的循环寿命。

此测试方式能够更准确地反映电池的使用寿命。

4.安全测试安全测试是对电池进行外部短路、过充、过放等条件进行测试，测试电池的安全性能。

此测试方式是为了避免电池出现燃烧、爆炸等安全隐患。

三、评估指标1.电池容量电池容量是反映电池能否满足车辆续航需求的重要指标。

一般来说，车辆电池容量应该能够满足日常使用需求，并且必须考虑到气温、使用环境等因素对电池容量的影响。

2.充电速率充电速率是电池充电所需时间的重要指标。

电池充电速率越快，车辆的使用效率就越高。

同时，也可以防止电池充电过程中受到过度损伤。

3.循环寿命循环寿命是反映电池使用寿命的重要指标。

电池的循环寿命越长，车辆使用寿命也就越长。

4.安全性安全性是电池评估中重要的一个指标，主要包括电池的过充、过放、短路、温度过高等安全问题。

电池荷电状态SOC及估算方法1、电池荷电状态SOC的定义电池的荷电状态SOC被用来反映电池的剩余电量情况，其定义为当前可用容量占初始容量的百分比（国标）。

美国《电动汽车电池实验手册》中将SOC定义如下：在指定的放电倍率下，电池剩余电量与等同条件下额定容量的比值。

SOC=QO/QN日本本田公司的电动汽车（EV Plus）定义SOC如下：SOC = 剩余容量/(额定容量-容量衰减因子)其中剩余容量=额定容量-净放电量-自放电量-温度补偿动力电池的剩余电量是影响电动汽车的续驶里程和行驶性能的主要因素，准确的SOC估算可以提高电池的能量效率，延长电池的使用寿命，从而保证电动汽车更好的行驶，同时SOC也是作为电池充放电控制和电池均衡的重要依据。

实际应用中，我们需要根据电池的可测量值如电压电流结合电池内外界影响因素（温度、寿命等）来实现电池SOC的估算算法。

但是SOC受自身内部工作环境和外界多方面因素而呈非线性特性，所以要实现良好的SOC估算算法必须克服这些问题。

目前，国内外在电池SOC估算上已经部分实现并运用到工程上，如安时法、内阻法、开路电压法等。

这些算法共同特点是易于实现，但是对实际工况中的内外界影响因素缺乏考虑而导致适应性差，难以满足BMS对估算精度不断提高的要求。

所以在考虑SOC受到多种因素影响后，一些较为复杂的算法被提出,例如：卡尔曼滤波算法、神经网络算法、模糊估计算法等新型算法，相比于之前的传统算法其计算量大，但精度更高，其中卡尔曼滤波在计算精度和适应性上都有很好的表现。

2、几种SOC估算算法简介（1）安时法安时法又被称为电流积分法，也是计算电池SOC的基础。

假设当前电池SOC 初始值为SOC0，在经过t时间的充电或放电后SOC为：Q0是电池的额定容量，i(t)是电池充放电电流（放电为正）。

事实上，SOC定义为电池的荷电状态，而电池荷电状态就是电池电流的积分，所以理论上讲安时法是最准确的。

同时，它也易于实现，只需测量电池充放电电流和时间，而在实际工程应用时，采用离散化计算公式如下：在电池实际工作中使用安时法计算SOC，受到测量误差和噪声干扰因素会对测量结果造成影响从而无法正确估算SOC（自放电及温度等因素也没有考虑），同时电池的初始SOC值无法通过安时法得到。

新能源汽车电池包容量测试及校正的方法随着环境污染和能源危机的日益严重，新能源汽车作为一种清洁、可持续的交通工具，受到了越来越多的关注。

其中，电池是新能源汽车最关键的组成部分之一，决定了其续航里程和性能。

因此，电池包容量的准确测试和校正方法至关重要。

下面将介绍几种常见的电池包容量测试及校正方法。

一、恒流放电法：恒流放电法是最常见、最直观的电池容量测试方法。

其原理是通过将电池包连接到一个负载电阻上并施加一个恒定的电流，然后测量电池放电时间，根据放电时间和放电电流计算电池容量。

具体操作步骤如下：1.将电池包充满电。

2.将电池包连接到一个负载电阻上，并施加一个恒定的电流。

3.记录电池包的放电时间。

4.根据电池包的放电时间和放电电流计算电池容量。

这种方法的优点是简单易行，不需要复杂的设备，只需一台电阻器和计时器即可。

但是其缺点是容易受到温度和环境影响，且在放电过程中电池的电压会变化，影响精确性。

二、恒功率放电法：恒功率放电法是一种更为准确的电池容量测试方法。

其原理是通过控制电池包的放电功率，并测量电池的放电时间，然后根据放电时间和放电功率计算电池容量。

具体操作步骤如下：1.将电池包充满电。

2.将电池包连接到一个负载电阻上，并施加一个恒定的功率。

3.记录电池包的放电时间。

4.根据电池包的放电时间和放电功率计算电池容量。

恒功率放电法相比恒流放电法具有更高的精度和稳定性，可以消除电池的电压变化对测试结果的影响。

但是需要更复杂的测试设备，并且对于不同类型的电池包需要对功率进行不同的控制。

三、标准充放电法：标准充放电法是一种较为精确的电池容量校正方法。

其原理是通过将电池包放电至其中一种标准电压，并测量放电时间，然后根据放电时间和标准电压计算电池容量。

具体操作步骤如下：1.将电池包充满电。

2.将电池包连接到一个负载电阻上，并放电至其中一种标准电压（例如3.0V）。

3.记录电池包的放电时间。

4.根据电池包的放电时间和标准电压计算电池容量。