新能源汽车:动力电池评价方法

一、动力电池单一特性的评价方法

（1）动力电池能量状态评价 综合考虑动力电池电压与电流的变化和能量状态（StateofEnergy，SOE），使用CSOE表示电池的剩余能量（含个人理解）。

CSOE的计算公式如图一所示。

图一，图片来源：学堂在线《新能源汽车》

其中，u表示电池的工作电压（V），θ表示电池的工作环境温度（℃），E（i，θ）表示电池对应工作电流i和环境温度θ的总能量（w·h），t表示时间（h）。

个人理解：上述公式中，定积分符号（∫）内的“u”表示电压与时间的函数，“i”表示工作电流与时间的函数；E（i，θ）内的“i”表示某一时刻的工作电流，E（i，θ）表示某一时刻电池的能量状态。通过上述公式计算得出的CSOE可表示动力电池实时剩余电量。

根据CSOE，可计算电动汽车的剩余里程S，其计算公式如图二所示。

图二，图片来源：学堂在线《新能源汽车》

其中，ī表示电动车辆电池组的平均工作电流（A），ē表示电动车辆的平均里程能耗（W·h/km），v表示电动车辆的行驶车速（km/h）。

根据课程介绍，上述剩余电量和剩余里程计算值会显示于新能源汽车的车载显示器中。

（2）动力电池放电特性状态评价 基于电池能量特性、端电压衰减特性、热特性，定义能量衰减系数、相对电压衰减率、温升速率以评价电池的放电特性。

根据相关论文和资料理解上述指标含义：

1）能量衰减系数：电池放电过程中，其能量（容量）衰减特性（如能量衰减的速度）受到环境温度、放电倍率等因素的影响，能量衰减系数是用于表征电池能量（容量）衰减特性的系数。

2）相对电压衰减率：电池在不同条件下放电，其电压衰减特性（如电压衰减的速度）各异，因此，采用相对电压衰减率表征电池电压的衰减特性，该名词中“相对”的含义可能是电池电压为正极相对负极的电动势差。

3）温升速率：电池在放电时，电极温度升高，测量电池的温升速率，以确定电池放电过程中温度变化情况。

个人理解，上述指标可通过仪器和计算机软件测算得出。

图片来源：学堂在线《新能源汽车》

二、动力电池性能综合评价方法

一般，筛选电池的方法包括：电压筛选法、容量筛选法、内阻筛选法等。使用前述某一方法存在扩大某一影响因素的问题。因此，动力电池的综合评价方法采用适用于多目标、多因素、多层次问题的层次分析法。

层次分析法包括：目标层、准则层、判断指标层。个人理解：通过层次分析法，可以从备选电池中选择最适合电动汽车目标性能的动力电池。

根据对层次分析法的理解举例：

如某款电动汽车首先需要动力电池安全性高，其次需要动力电池续航里程长，最后需要动力电池充电时间短。

1）该电动汽车的需求可作为目标层中的目标。

2）安全性、续航里程、充电时间为准则层中的准则，并且每个准则根据其重要程度需被赋予不同的分数（权重）：赋予安全性分数为3分，赋予续航里程分数为2分、赋予充电时间分数1分。

3）备选电池为判断指标层，每一个备选电池可作为一个措施，当某一电池满足安全性要求和充电时间要求时，则该电池得分为：3+1=4分，其他电池的分数计算方法以此类推，得分最高的电池为最适合的该电动汽车目标性能的动力电池。

图片来源：学堂在线《新能源汽车》

审核编辑 ：李倩