1.2.2 电池状态分析

目前电池状态分析主要分为荷电状态（state of charge, SoC）评估、健康状态（state of health, SoH）评估和功能状态（state of function, SoF）评估三部分。随着研究的深入，电池功率状态（state of power, SoP）评估、电池剩余寿命（state of life, SoL）评估、电池剩余能量（state of energy, SoE）评估及电池续航里程（state of range, SoR）评估等概念也逐渐被提出及应用。本节重点对当前较为常见的SoC评估、SoH评估和SoF评估进行讨论。

1.电池荷电状态（SoC）评估

电池SoC，也常被称为剩余电量状态，就像燃油汽车驾驶人常常需要留意车上剩余的油量还有多少一样，对于电动汽车的驾驶人而言，同样也需要知道剩余的电量，这就是电池SoC评估模块所需要完成的功能，如果不清楚电动汽车的电池剩余电量，那么一辆行驶在马路上的电动汽车随时可能面临断电的风险。可见，SoC评估是BMS最基本且最重要的功能。关于电池SoC的评估，近年来在BMS领域超过一半的研究工作都是围绕SoC评估进行的，本书的第5章将对SoC评估的方法进行简单的讨论。

2.电池健康状态（SoH）评估

受电池本身材料和电化学特性所决定，电池从使用开始性能将逐步下降，这是一个不可逆的过程，同时电池性能衰退也是一个渐变的、复杂的过程。尽管如此，人们仍然希望找到一些可以量化的指标，对电池的SoH进行描述。例如，可以将“容量衰减”与“直流内阻谱”作为评判电池SoH的典型指标。通过对动力电池进行多种工况的充放电测试，获得不同工况下电池容量及直流内阻的变化情况，可以建立SoH与容量衰减及直流内阻之间的映射关系，同时还能验证实际工作温度、放电电流大小对SoH所产生的影响。因此，电池SoH的评估需要结合多方面的信息，在使用过程中不断进行评估和更新，以确保驾驶人获得更为准确的信息。

3.电池功能状态（SoF）评估

电池作为电机、空调器、其他辅助系统等电动汽车负载的能量来源，其SoF对系统运行的良好发挥起到十分关键的作用。对于电动汽车而言，电池SoF可以被定义为某一特定时刻，电池组可以提供给电机等各种电气负载的功率，可以简单地认为，SoF是SoC及温度的函数，即有

实际上，对于很多电动汽车的动力系统来说，BMS不仅要估算特定时刻电池组对外输出的功率SoF₁，还要提供电池组允许充电的最大功率SoF₂。SoF₂一方面要通过通信总线发送给电机，告诉电机在进行制动能量回收时不能超过某个极限值；另一方面要结合充电策略发送给充电机，以免充电机提供的充电电流过大而损坏电池。