1.2.2 電池狀態分析

目前電池狀態分析主要分為荷電狀態（state of charge, SoC）評估、健康狀態（state of health, SoH）評估和功能狀態（state of function, SoF）評估三部分。隨著研究的深入，電池功率狀態（state of power, SoP）評估、電池剩余壽命（state of life, SoL）評估、電池剩余能量（state of energy, SoE）評估及電池續航里程（state of range, SoR）評估等概念也逐漸被提出及應用。本節重點對當前較為常見的SoC評估、SoH評估和SoF評估進行討論。

1.電池荷電狀態（SoC）評估

電池SoC，也常被稱為剩余電量狀態，就像燃油汽車駕駛人常常需要留意車上剩余的油量還有多少一樣，對于電動汽車的駕駛人而言，同樣也需要知道剩余的電量，這就是電池SoC評估模塊所需要完成的功能，如果不清楚電動汽車的電池剩余電量，那么一輛行駛在馬路上的電動汽車隨時可能面臨斷電的風險。可見，SoC評估是BMS最基本且最重要的功能。關于電池SoC的評估，近年來在BMS領域超過一半的研究工作都是圍繞SoC評估進行的，本書的第5章將對SoC評估的方法進行簡單的討論。

2.電池健康狀態（SoH）評估

受電池本身材料和電化學特性所決定，電池從使用開始性能將逐步下降，這是一個不可逆的過程，同時電池性能衰退也是一個漸變的、復雜的過程。盡管如此，人們仍然希望找到一些可以量化的指標，對電池的SoH進行描述。例如，可以將“容量衰減”與“直流內阻譜”作為評判電池SoH的典型指標。通過對動力電池進行多種工況的充放電測試，獲得不同工況下電池容量及直流內阻的變化情況，可以建立SoH與容量衰減及直流內阻之間的映射關系，同時還能驗證實際工作溫度、放電電流大小對SoH所產生的影響。因此，電池SoH的評估需要結合多方面的信息，在使用過程中不斷進行評估和更新，以確保駕駛人獲得更為準確的信息。

3.電池功能狀態（SoF）評估

電池作為電機、空調器、其他輔助系統等電動汽車負載的能量來源，其SoF對系統運行的良好發揮起到十分關鍵的作用。對于電動汽車而言，電池SoF可以被定義為某一特定時刻，電池組可以提供給電機等各種電氣負載的功率，可以簡單地認為，SoF是SoC及溫度的函數，即有

實際上，對于很多電動汽車的動力系統來說，BMS不僅要估算特定時刻電池組對外輸出的功率SoF₁，還要提供電池組允許充電的最大功率SoF₂。SoF₂一方面要通過通信總線發送給電機，告訴電機在進行制動能量回收時不能超過某個極限值；另一方面要結合充電策略發送給充電機，以免充電機提供的充電電流過大而損壞電池。