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
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-最新国标
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%。
电动汽车锂离子电池荷电状态估计方法探究
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
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
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。
新能源汽车动力电池荷电状态估计
2023 年 12 月
无线互联科技
Wireless Internet Science and Technology
No. 24
December,2023
新能源汽车动力电池荷电状态估计
纵瑞州,李 帅,胡韦涛,谭耀耀,丁重庆
( 安徽三联学院 电子电气工程学院,安徽 合肥 230601)
摘要:准确估计新能源汽车动力电池的荷电状态可以为驾驶者提供准确的剩余续航里程信息。 因此,
过程类似。 应用安时积分法,当电池 SOC 的初始状
态值为 SOC 0 时,当前状态描述为:
SOC =
^
估计; X k- 为基于前一个时刻的行为来计算出的 x 的
估计值。
当获得 x 估计之后,须经观测加以修正以获得最
优估计。 利用状态预测方程对当前的状态 x 进行预
测,但是该预测含有噪声。 噪声愈大,预测的不确定
在 FUDS 工况下 SOC 估计 MAE 为 0. 043 6,RMSE 为
0. 052 7,通过 2 个误差计算可以判断出,本文提出的
算法在 SOC 估计上与 真 实 值 很 接 近。 在 DST 工 况
下,电压估计平均绝对误差为 0. 025 9,电压估计均方
根误差为 0. 051 1。 在 FUDS 工况下,电压估计平均
能水平,反映了电池的最大功率和最小功率。 现在研
究蓄电池 SOC 估算的方法有:安时积分法、开路电压
法和卡尔曼滤波算法等。 其中,安时积分法简单,容
易实现,但误差会逐渐积累,受电流测量精度影响大。
开路电压法不能在线测量,必须将电池离线静放,不
能动态地测量电池的 SOC。 本文采用二阶 RC 等效
电路模型,给出离散化方程,结合安时积分法,运用扩
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Ｆ０１
电动汽车电池荷电状态的测定方法和验证
吴晓梅１，刘永文２，闰荣金１，奚骏１，吴益华１
（１、上海交通大学化学化工学院，上海２００２４０
２、上海交通大学机械与动力学院，上海２００２４０）
１、概述
ｌ电池是电动汽车的能量来源，为确保电池组性能良好并延长电池的使用寿命，准确和可靠地获得电池荷电状态（ＳＯＣ）是电池管理系统中最基本和最首要的任务。
因为ＳＯＣ值的大小直接反映了电池所处的状态，由此可限定电池的最大放电电流和预测电动汽车的续驶里程。
根据各节电池的ＳＯＣ值，可以识别电池组中各电池间性能的差异，并依此进行均衡充电，以保持电池性能的均匀性，最终达到延长电池寿命的目的。
ｆ
蓄电池的管理主要包括以下四个方面：
（１）、保障各节电池容量的均匀性：
（２）、及时诊断出电池出现的问题；
（３）、防止电池的过充电和过放电；
（４）、准确地获得电池的荷电状态（ＳＯＣ）。
２、荷电状态（ＳｏＣ）的定义和测量方法
一般ＳＯＣ的定义是为了准确计算电池的容量，即预测电池的剩余能量。
蓄电池
的荷电状态是不能直接得到的，只能通过对电池外特性——电池电压、电池电流、电池内阻、电池温度等参数的检测来推断ＳＯＣ的大小。
以上这些参数与ＳＯＣ的关系随电池老化的过程而改变，这中间含有很多不确定因素，而且电动汽车的动力电池的工作状态及环境随电动车的行驶而随机改变。
１）、点火开关启动过程ＳＯＣ（停车至少一小时后）：
当电动汽车的动力电池控制模块（ＢＰｃＭ）收到点火开关的唤醒信号时，控制模块ＢＰＣＭ开始读取停机前所储存的信息并检查所有蓄电池模块的状态，完成自检并诊断是否发现故障。
ＢＰＣＭ控制模块在开机时将获得以下储存信息：
（１）
蓄电池组状态信息：循环次数Ｎ。
吣本次循环的累积容量ＣＩＩ和容量ｃＮ，初始值ＳＯＣｏ；（２）蓄电池组寿命信息：ＳＯＨ：
（３）蓄电池组特性参数的初始值：ＤｃＶｏ，ＯＣＶｍ，电池平均内阻Ｒｉｎｔ，理论循环次数Ｎ。
系统开始测量蓄电池组的开路电压，利用以下公式运算系统的初始状态：ＳＯＣ：＝．．．．—．．．————．———．。
．．．．．——ｏＯＣＶ．．“－ＯＣＶｍＯＣ‰一ＯＣ‰
其中，ｏＣＶ二和ｏｃｖ．。
分别代表蓄电池的最大开路电压和最小开路电压，是给定的初始值，ＯＣｌ‰。
，是目前实际测量值，运算结果对系统记忆中的ＳＯＣ的初始值进行更新。
如果停机时间小于－ｄ，时，不执行以上操作，ＳＯＣ的初始值不变。
２）、蓄电池寿命
耀孓沁
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２．１、循环次数的统计方式（放电过程）：
当设定充电时电流为正，放电时电流为负，系统对蓄电池组的放电容量Ｃｏ（Ａｈ）利用以下公式进行累加：
ｃ。
＝∑ｃ。
＝一ｘｆ，ｉ，一ｄｔ
当累加值等于本次循环的放电容量Ｃ。
时，计为一次循环，循环次数Ｎａｃｔｕａ－递增…次。
此后，容量值更新为初始值，Ｃｄ＝０，进行重新累加。
２．２、蓄电池寿命ＳＯＨｔ
如果按照以下公式计算蓄电池的寿命（ＳＯＨ），对实际循环次数要进行修正。
ｓｏＨ：１一坠％
Ｎ。
其中，Ｎ。
，为实际循环次数；Ｎ。
为理论循环次数。
因为蓄电池充放电过程中会出现三种影响因素：
ａ、蓄电池浅充浅放对容量衰减的影响小于深度放电。
ｂ、对蓄电池高倍率充放电时间超过ｔ（待定）会使容量衰减严重。
ｃ、蓄电池充放电的温度会对容量造成影响：温度超过一２０。
３０。
Ｃ的温度范围，容量衰减较大。
因此，实际循环次数需要乘以一个系数０ｃ，电池寿命公式就变为：
ｓ…－一等％
随着循环次数的增加，。
ｃ的值从初始值小于１，逐渐趋向等于１。
循环次数从０开始记数每增加一次循环，０ｃ的值更新一次。
３）、车辆运行过程ＳＯＣ计算。
蓄电池的充电状态ＳＯＣ，是指电池实际容量占额定容量的百分数。
当设定充电时电流为正，放电时电流为负，系统利用下式计算蓄电池组的充电状态ＳＯＣ：
Ｔ２ｎ
ｓｏｃ：ＳＯＣｏ＋７１ｆ（ｊⅫ一ｆｌｏｓｓ）ａｔ；ｋ＝字
ｏＮ’”’ｂａｔｔ
其中，ＳＯＣｏ为开机时的初始状态；ＣＮ为本次循环的容量：Ｉｂａｎ为系统测量的电流值；Ｖｂａ。
为系统测量的电压值：Ｉｈ。
为寄生电流；Ｒｉ。
ｔ为电池内阻；ｔ为放电时间。
年骖
电动汽车电池荷电状态的测定方法和验证
作者：吴晓梅， 刘永文， 闫荣金， 奚骏， 吴益华
作者单位：吴晓梅,闫荣金,奚骏,吴益华(上海交通大学化学化工学院(上海))， 刘永文(上海交通大学机械与动力学院(上海))本文链接：/Conference_5708760.aspx。