CN109991553B

CN109991553B - 一种电池soc的估算方法

Info

Publication number: CN109991553B
Application number: CN201810901149.5A
Authority: CN
Inventors: 方伟峰; 高坡; 李绮茹; 董学忠; 文娟·刘·麦蒂斯
Original assignee: Microvast Power Systems Huzhou Co Ltd
Current assignee: Microvast Holdings Inc
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2038-08-09
Also published as: CN109991553A

Abstract

本发明提供了一种电池剩余容量的估计方法，利用电池电化学过电位(或电荷转移内阻)和SOC的对应关系对电池的SOC进行估计。本发明利用了电极材料活性物质表面层在不同SOC下电导率的不同而导致的电化学过电位的不同来建立电化学过电位(或电荷转移内阻)和SOC之间的对应关系。特别的，本发明可以避免由于某些电极材料由于在某一SOC区间上开路电势比较平坦而带来的估计误差。本发明所提出的电池剩余容量的估计方法具有广泛的应用范围。

Description

一种电池SOC的估算方法

技术领域

本发明涉及一种电池剩余容量的估计方法。

背景技术

电池的剩余容量的估计是电池管理系统(BMS,Battery Management System)中最重要的功能之一。BMS通过对电池SOC的估算反馈电池未来可使用时间的预期，而电池使用者将通过这个信息来决定下一步的操作计划。所以如果电池SOC估算误差较大的话将有可能给使用者带来很多不便，甚至导致严重的意外状况比如电动汽车在高速上因为实际电量不足而抛锚等。

目前对电池SOC估计最常用的方法包括安时(积分)法和开路电压法。安时法是通过累积电池在运行过程中充电和放电的电量(假设充电为正则放电为负)并根据电池初始容量来估计电池的剩余容量。这种方法存在的问题之一是随着电池运行时间的增长，在测量记录充放电时的误差不断累积最终导致估计出来的电池SOC误差越来越大。另外，通常的安时法需要同其他方法联合起来使用比如开路电压法等。

开路电压法的工作原理是，电池在开路情况下(即通过电流为零时)的电压和SOC存在相对固定的对应关系。在测量时，需要预先将电池静置一段时间(比如几个小时)以使内部达到平衡，然后记录电池端电压，通过查找事先测量好的不同温度下的电池开路电压和SOC对应关系来得到该时刻电池的SOC。开路电压法一个潜在的问题是：如果一种电池的开路电压在某一SOC区间范围之内变化不大时(比如由在充放电过程中存在相变的电极如钛酸锂或磷酸铁锂等材料做成的电池)，开路电压的微小变化可能对应的SOC变化非常大，这样在估计SOC时的误差可能会非常大。

发明内容

本发明的一个目的在于避免安时法和开路电压法存在的问题，提供一种电池SOC的估算方法，包括：

A.提供电池，控制电池的SOC达到预设的值，电池温度达到预设的测试温度；

B.采用预设电流I对电池进行恒流放电或充电一段预设的时间后截止，记录从放电或充电截止时刻到电压重新达到平稳时的电池电压；

检测电池放电或充电截止时刻的电池电压值为V1，欧姆过电位消失后的电池电压值为V2，欧姆过电位和电化学过电位消失后的电池电压值为V3；

C.根据公式ΔV＝|V3‐V2|计算电池的电化学过电位，根据公式R_ct＝|V3‐V2|/I计算电池的电荷转移内阻；

D.改变步骤A中预设的温度值和预设的SOC值并重复步骤A‐C，最终得到在不同温度下和不同SOC下测得的电池的电化学过电位和电荷转移内阻，得到不同温度下的ΔV、R_ct和SOC之间的对应关系；

E.检测电池的实际温度T，使用步骤B中相同的预设电流I对电池进行恒流放电或充电，并持续与步骤B中相同的时间；检测电池放电或充电截止时刻的电池电压值为V1’，欧姆过电位消失后的电池电压值为V2’，欧姆过电位和电化学过电位消失后的电池电压值为V3’，根据公式ΔV’＝|V3’‐V2’|计算电池实际的电化学过电位，根据公式R_ct’＝|V3’‐V2’|/I计算电池实际的电荷转移内阻；

F.通过步骤D中保存的电池处于不同温度下的ΔV、R_ct和SOC之间的对应关系，使用插值法找到电池在温度T下，ΔV’与ΔV相同的数值或R_ct’与R_ct相同的数值所对应的SOC值。本发明的另一个目的在于一种电池SOC的估算方法，包括：

G.根据步骤D中的不同温度下电池充电的ΔV、R_ct和SOC之间的对应关系和电池放电的ΔV、R_ct和SOC之间的对应关系，获得电池处于不同温度下的充电与放电的ΔV差值ΔV”和不同温度下的充电与放电的R_ct差值R_ct”所对应的SOC关系；

H.根据步骤E获得的电池充电和放电的ΔV’和R_ct’，计算电池的充电与放电的ΔV’差值ΔV”’和充电与放电的R_ct”’差值；

I.使用插值法找到电池在温度T下，ΔV”’与ΔV”相同的数值或R_ct”’与R_ct”相同的数值所对应的SOC值。

步骤D得到在的不同温度下和不同SOC下测得的电池的电化学过电位和电荷转移内阻，得到不同温度下的ΔV、R_ct和SOC之间的对应关系，该对应关系包括了各预设温度下，ΔV和SOC之间的对应关系以及R_ct和SOC之间的对应关系。

本发明的电池SOC的估算方法中，控制电池的SOC达到预设值，可以先对电池容量进行标定，记电池容量的标定值为X(单位：Ah)。在调整电池的SOC之前可以先将电池通过恒流恒压法充满电(即先利用恒流充电，在电压达到电池电压上限值时改为恒压变电流充电直至电流降到预先设定的值比如C/100，C代表以电池容量为基础的电流倍率，如上述的电池，C/100代表电流为X/100安培)然后再对电池进行放电并控制放电量使得电池的SOC达到预设值。假设电池SOC的预设值为a％(a为0‐100之间的数值)则放电量为a﹒X/100。

本发明的电池SOC的估算方法中，电池的下限值可以是0％也可以是接近0％的一个值比如5％，电池上限值可以是100％也可以是接近100％的一个值比如95％。

控制电池的温度达到预设温度，可以首先调整测试环境温度至需要的温度(可以是室温或其他电池能正常工作的温度)，然后将电池放置在该环境中直至其温度达到平衡，即与环境温度一致且不再变化，其误差可以允许在±2℃以内。在实际使用中，预设的温度值可以根据需要在电池的工作温度范围内使用更多的温度值进行测量可以使得之后的SOC估计值更加准确。

放电或充电电流截止后，记录欧姆过电位消失后的电池电压值为V2，即在放电或充电截止后由于电流载荷失去，欧姆过电位消失后的电池电压值。欧姆极化的特征时间量级在1微秒到1毫秒之间。实际测量中发现由于电池内部固液界面双电层的效应，电压的回升或回落是一个缓慢的过程，在这个缓慢的过程结束后有一个明显的平台，平台所对应的电压即为V2。即所述V2的取值为V1之后电压回升或回落后的第一个平台的平台电压。放电和充电情况下的示意图分别参见图1和图2(横轴表示时间，仅用于参考，并不代表真实的时间比例)。

需要说明的是，电化学极化和浓差极化的特征时间量级都远远大于欧姆极化的特征时间量级，所以这里的取值假设了在从V1到V2这段时间内电化学极化和浓差极化的变化可以忽略不计。

在本发明的另一个实施例中，所述V3的取值点由以下公式确定，即在V2之后当电压相对于时间的变化值与该时刻电压值之比小于预设值C1时的点：|dV/dt|/V<C1；所述V3’的取值点由以下公式确定，即在V2’之后当电压相对于时间的变化值与该时刻电压值之比小于预设值C1时的点：|dV’/dt’|/V’<C1’。

在本发明的另一个实施例中，所述C1的取值在0.001s^‐1至0.5s^‐1之间，所述C1’的取值在0.001s^‐1至0.5s^‐1之间。更优选的是所述C1的取值在0.01s^‐1至0.2s^‐1之间，所述C1’的取值在0.01s^‐1至0.2s^‐1之间。

检测欧姆过电位和电化学过电位消失后的电池电压值为V3。V3的取值点在V1之后的电化学极化的特征时间范围内(特征时间量级在1毫秒到1秒之间)。本发明通过下面的公式来确定V3取值点，即在V2之后当电压相对于时间的变化值与该时刻电压值之比小于预设值C1时的点：

|dV/dt|/V<C1

对C1的取值需要说明的是，通常的，C1的取值可以选择在0.001s^‐1到0.5s^‐1之间。如果C1取值过大则最终算出来的电化学过电位(电荷转移内阻)和真实值之间会有较大误差，如果C1取值过小则又需要考虑由浓差极化变化引起的对采集到的数据的影响。经过多次实验验证C1的取值在0.01s^‐1到0.2s^‐1之间时既能保证计算结果的准确性又能有效的减少浓差极化变化带来的影响。

这里需要指出的一点是，因为浓差极化的特征时间量级远远大于电化学极化的特征时间量级，所以这里的取值假设了在从V2到V3这段时间内浓差极化的变化可以忽略不计。其引起的误差在可接受范围之内。

在本发明的另一个实施例中，所述步骤A中，电池的SOC在0％至100％之间。

在本发明的另一个实施例中，所述测试温度为‐30℃至60℃。

实际应用中电池的工作环境温度一般‐30℃至60℃之间，选用这个温度范围进行测量主要是为了测得的电池过电位能够反映大部分电池的实际工作状况，也可以对电池在极端温度(比如60℃以上)下进行测量。

在本发明的另一个实施例中，所述预设电流I选自0.01C至30C中的任一值。

在本发明的另一个实施例中，所述恒流充电或恒流放电的时间选自0.01秒至10小时中的任一值。更优选的是，所述恒流充电或恒流放电的时间选自1秒至300秒中的任一值。

本发明的方法是利用不同原因造成的极化的特征时间量级不同，在充放电结束后的驰豫时间内各自回归平衡态的时间不同来区分开。通常来说，欧姆极化主要是由于电流流过电极体系上的欧姆电阻时所形成的极化，通常在充放电结束后会迅速消失，其特征时间在1微秒到1毫秒之间。而电化学极化主要是由于电荷在电极活性物质和电解液界面层内传输形成的极化。由于这个界面层通常很薄，所以在充放电结束后的电化学极化消失的时间也比较短，通常其特征时间在1毫秒到1秒之间。浓差极化包括电解液中的浓差极化和电极活性物质中的浓差极化。前者的特征时间一般在1秒和1000秒之间，而后者的特征时间一般在100秒和10000秒之间。

本发明利用电化学过电位(或电荷转移内阻)与SOC之间的线性对应关系来对电池SOC的估算方法原理描述如下。对于在充/放电过程中存在相变的电极中的活性物质颗粒在充/放电过程中至少存在两个不同的相，而电子或离子在这两个相中的传导速率通常是不同的，图3描述了活性物质颗粒在放电和充电过程中的一种相分布及各自对应的电导率分布(本文所描述的情况同样使用于其他的相分布及其电导率分布的材料)。

在充放电过程中存在至少两个相之间变化的电极材料有LixMn₂O₄，LixNi_1/4Mn_3/ ₄O₄，LiCo₂O₄，Li₂Co₂O₄，具有AB₂O₄形式的(A可以是Mg,Li,Na,K；B可以是Fe，Mn，Ni，Co,Cr,Cu)，V₂O₅,MnO₂(alpha,beta,gamma,delta),LiCrO₂，Cu_2.33V₄O₁₁，LiMPO₄(M＝Fe,Mn,Co,Ni，或者其组合)，Li₃V₂(PO₄)，Li₃FeV(PO₄)，LiMSO₄F(M＝Fe,Mn,Co,Ni)，Li₂MPO₄F(Fe,Mn或其组合)，Li₂MSiO₄(M＝Fe,Mn,Co或其组合)，LiMBO₃(M＝Fe,Mn,Co,Ni)，LiTi₂(PO₄)₃，LiMS₂(M＝Ti,V,Cr,Fe,Co,Ni,Cu或其组合)，FeF₃，Mo₆S₈，Li₂MnO₃，TiO₂(rutile,beta,和anatase)，Li₄Ti₅O₁₂，Nb₂O₅，LiVS₂，Mo6S₈，LiTiS₂，AB₂O₄尖晶石(A＝Mg,Ca,Ni,Mn,Co,Zn,Cu,Cd,Fe；B＝Mg,Ca,Ni,Mn,Co,Zn,Cu,Cd,Fe)，MS(M＝Fe,Mn,Ni,Co,Cu,CdS,ZnS)，MO(M＝Mn,Ni,Co,Cu)，M₂O(M＝Cu,Ag)，Fe₂O₃,Mn₂O₃,Mn₃O₄，MoO₂，TiNb₂O₇，石墨，Al,Sn,Si合金，LiTi₂(PS₄)₃，等。

在本发明的另一个实施例中，使用高速数据采集仪检测所述电池电压。

在本发明的另一个实施例中，所述高速数据采集仪的数据采集时间步长选自0.1微秒至1秒的任一值。更优选的是，所述高速数据采集仪的数据采集时间步长选自1微秒至1毫秒的任一值。

在电池充放电过程中，该电极活性物质的表面层构成不断的发生变化而其电导率也同时发生变化，即电导率是SOC的函数。在设定的充放电电流下，活性物质的表面层不同的电导率直接影响电化学反应的过电位大小。通常，在电池充放电过程中欧姆极化、电化学极化和浓差极化同时存在并很难有效的区分开。本发明所用的方法通过上述三者特征时间的显著差别并根据上述特定的方法将电化学过电位提取出来。

本发明将电化学极化的过电位计算出来的一个好处在于，由于电极活性物质颗粒表面层电导率主要影响的是电化学反应，所以建立单纯的电化学过电位(或电荷转移内阻)和SOC之间的对应关系可以排除其他测量误差带来的影响。比如欧姆极化的过电位通常受测量夹子和电极端子之间的接触电阻的影响。

本发明利用电极材料的其他物性即电极活性物质表层电导率与SOC的关系，并由此得到的电化学过电位(或电荷转移内阻)与SOC之间的一一对应关系来进行更加准确的SOC估计。通过测量不同温度下电池电化学电位(或电荷转移内阻)和SOC之间的关系建立一个对应关系。在需要对电池剩余容量进行估计时，通过测量电池当前的电化学过电位并利用上述事先建立的电池电化学过电位(或电荷转移内阻)和SOC之间的关系的数据库使用插值法得到对应的SOC即该电池的剩余容量。

对于两相共存的电极材料来说，通常的在两相共存区间内开路电势会保持在一个恒定值，从而导致电池的开路电压在某该段SOC区间内比较平坦。如果使用开路电压则很难进行估计并且误差可能会很大。从本发明的实施例测量结果显示，本发明提出的方法巧妙的利用了电极材料在不同SOC时电极活性物质颗粒表层的导电率的不同而建立起电化学过电位(或电荷转移内阻)和SOC之间的对应关系来估计电池的剩余容量，规避了上述所描述的问题。使用本发明所提出的方法不仅适用于存在相变的电极材料，对所有电化学过电位(或电荷转移内阻)和SOC之间存在一定对应关系的电极材料都可以使用。

并且由于很多电极材料都存在相变过程或者活性物质表层的电子/离子导电率与表层的成分存在一定对应关系，所以本发明所提出的电池SOC估计方法具有很广泛的应用范围。

附图说明

图1是本发明一个实施例的电池的电压、电流与时间曲线的示意图；

图2是本发明另一个实施例的电池的电压、电流与时间曲线的示意图；

图3是本发明一个实施例的电极活性物质内核层与表面层成分构成与电子/离子电导率关系的示意图；

图4是本发明一个实施例中电池电化学过电位和SOC的关系图；

图5是本发明一个实施例中电池电荷转移内阻和SOC的关系图；

图6是本发明一个实施例中电池电化学过电位和SOC的关系图；

图7是本发明一个实施例中电池电荷转移内阻和SOC的关系图；

图8是本发明另一个实施例中电化学过电位和SOC的关系图；

图9是本发明另一个实施例中SOC和电化学过电位的关系图。

具体实施方式

实施例1

本实施例中使用到的主要仪器设备包括电脑，一台电池测试仪，用于对电池进行充放电，一台高速数据采集仪检测电池的电压，其他设备为常用的配件。

本实施例中测量对象为锂离子电池A，其正极为三元复合材料，负极为钛酸锂材料，标定容量为10Ah，包括了以下步骤：

1.将锂离子电池A与测量设备连接。

2.将锂离子电池A放置在恒温室中，并控制锂离子电池A的温度为25℃。

3.按照锂离子电池A的标定容量将其SOC调整至100％并达到平衡(在充放电电流截止后静置至少1小时之后可以认为达到平衡)。

4.调整锂离子电池A温度达到25℃。

5.使用4C电流对锂离子电池A放电10s，同时使用电池测试仪和高速数据采集仪(时间步长设置为10微秒)记录电压数据。因为电池初始SOC为100％，则经过4C电流10s放电后的SOC变化可以通过计算得到，即(4*10/3600*100)％＝1.11％。所以电池在测量结束时的SOC为100％‐1％＝98.89％。在记录电化学过电位(或电荷转移内阻)和SOC的对应关系时以测量结束时的SOC为准。此原则应用在以下所有测量过程中并将不再重述。

6.重复步骤3到5(需在步骤3中逐步减小电池测试初始SOC)直至完成所有的测试，最后一个测量的初始SOC为10％。

以下步骤是充电过程中对上述电池的电化学过电位(或电荷转移内阻)的测量。

7.按照锂离子电池A的标定容量将其SOC调整至0％并达到平衡(在充放电电流截止后静置至少1小时之后可以认为达到平衡)。

8.调整锂离子电池A温度达到25℃。

9.使用4C电流对锂离子电池A充电10s，同时使用电池测试仪和高速数据采集仪(时间步长设置为10微秒)记录电压数据。因为电池初始SOC为0％，所以电池在测量结束时的SOC为0％+1％＝1％。在记录电化学过电位(或电荷转移内阻)和SOC的对应关系时以测量结束时的SOC为准。

10.重复步骤7到9(需在步骤7中逐步增大电池测试初始SOC)直至完成所有的测试，最后一个测量的初始SOC为90％。

图1和图2分别是使用放电和充电方法测量的电池的电压、电流与时间曲线的示意图，横轴表示时间，仅用于参考，并不代表真实的时间比例。

图4是锂离子电池A的温度处于25℃时，使用放电和充电方法测量的电池的电化学过电位和SOC的关系图；图5是锂离子电池A的温度处于25℃时，使用放电和充电方法测量的电池的电荷转移内阻和SOC的关系图。

在预设测试温度为45℃下，采用与上述步骤7‐10同样的方法进行测试。

图6和图7分别是锂离子电池A的温度处于45℃时，使用充电方法测量的电池的电化学过电位和SOC的关系图，和电荷转移内阻和SOC的关系图。可以看出在45℃下充电过程中电化学过电位和电荷转移内阻与SOC之间同样存在一一对应的关系，所以可以用来对SOC进行估算。

图4画出了该实施例中放电和充电过程中电化学过电位和测量终止电池SOC之间的关系。可以看出随着SOC的变化，电化学过电位也随之变化。其原理可以通过图3来解释(因为本实施例中正极三元复合材料不存在明显的相变过程，其活性物质颗粒表面层导电率的变化相对于钛酸锂的情况来讲可以忽略，故下文不将其作为主要因素讨论)。

由于Li⁺在Li_4/3Ti_5/3O₄的嵌入和脱嵌过程是个两相过程。未嵌锂相即Li_4/3Ti_5/3O₄的电子导电率的量级为10^‐9S/cm，远远低于嵌锂相即Li_7/3Ti_5/3O₄的电子导电率的量级10^‐2S/cm(使用不同方法制备的材料得到的物性参数可能会不同，这里引用该文献值作为对可能的机理进行探讨)。在本实施例中的电池中钛酸锂是作为负极材料，所以在放电过程时对应图3(b)即锂脱嵌过程。从图3(b)可以看出，在充满电的状态下(即锂嵌入完成)，钛酸锂颗粒具有高电子导电率相Li_7/3Ti_5/3O₄，所以在SOC较高时，钛酸锂表面层电子导电率高，对应于图4中的高SOC时的电化学过电位较低。

随着SOC降低，钛酸锂表面层逐步被电子导电率低的物相Li_4/3Ti_5/3O₄所替代(即Li_4/3Ti_5/3O₄的浓度增大而Li_7/3Ti_5/3O₄的浓度减小)，使得电子的传输越来越困难，表现为图4中的电化学电位的升高。充电过程的情况与之类似，由图3(a)描述。但由于充电过程中电子由颗粒外部导入，随着SOC增大，钛酸锂表面层逐步被电子导电率高的物相Li_7/3Ti_5/3O₄所替代(即Li_7/3Ti_5/3O₄的浓度增大而Li_4/3Ti_5/3O₄的浓度减小)，使得电子的传输越来越容易，表现为图4中的电化学电位随SOC增大而降低。

图5显示出了本实施例的放电和充电过程中电荷转移内阻和测量终止电池SOC之间的关系。其机理同上文描述相同，在此不作重述。

当需要获取电池的SOC时，检测电池的实际温度T，使用步骤B中相同的预设电流I对电池进行恒流放电或充电，并持续与步骤B中相同的时间；检测电池放电或充电截止时刻的电池电压值为V1’，欧姆过电位消失后的电池电压值为V2’，欧姆过电位和电化学过电位消失后的电池电压值为V3’，根据公式ΔV’＝|V3’‐V2’|计算电池实际的电化学过电位，根据公式R_ct’＝|V3’‐V2’|/I计算电池实际的电荷转移内阻。

最后，通过保存的电池处于不同温度下的ΔV、R_ct和SOC之间的对应关系，使用插值法找到电池在温度T下，ΔV’与ΔV相同的数值或R_ct’与R_ct相同的数值所对应的SOC值。在下面的实施例2中，将利用相同的电芯对该过程进行验证。

实施例2

本实施例中使用到的仪器和锂离子电池A与实施例1中相同。

首先，参考实施例1中的放电过程的步骤(注：本实施中步骤5中的测试参数设为：使用4C电流对锂离子电池A充电5s；并且，分别控制步骤2、步骤4和步骤8中锂离子电池A的温度在10℃或30℃)；

得到锂离子电池A分别在10℃和30℃下的电化学过电位ΔV和SOC之间的对应关系，通过曲线拟合的方法得到这两个对应关系的曲线，如图8所示。其次，通过线性插值法得到15℃下电化学过电位ΔV和SOC之间的对应关系曲线。图9中显示了上述三条曲线，分别为测试得到的10℃和30℃下的SOC和电化学过电位ΔV之间的对应关系曲线，和插值得到的15℃下的SOC和电化学过电位ΔV之间的对应关系曲线。这里将SOC作为纵坐标，电化学过电位ΔV作为横坐标，是为了方便下文验证过程的阐述。

本实施例计划对电芯A在15℃下的SOC估算进行验证。具体步骤如下，

1.将锂离子电池A与测量设备连接。

2.将锂离子电池A放置在恒温室中，并控制锂离子电池A的温度为15℃。

3.按照锂离子电池A的标定容量将其SOC调整至60.55％并达到平衡(在充放电电流截止后静置至少1小时之后可以认为达到平衡)。

4.调整锂离子电池A温度达到15℃。

5.使用4C电流对锂离子电池A放电5s，同时使用电池测试仪和高速数据采集仪(时间步长设置为10微秒)记录电压数据。因为电池初始SOC为60.55％，则经过4C电流5s放电后的SOC变化可以通过计算得到，即(4*5/3600*100)％＝0.55％。所以电池在测量结束时的SOC为60％。

6.参考实施例1，从步骤5中提取电化学过电位ΔV的值。通过图9中SOC和电化学过电位ΔV在15℃下的对应关系曲线找到对应的SOC值，并与实际值60％进行比较。

本实施例一共进行了4个点的验证，其结果如图9所示。其中实心点(三角形)对应的SOC为实际值，即60％、50％、40％和30％，空心点(圆形)为在15℃曲线上根据电化学过电位ΔV找到的对应点，其对应的SOC值即为利用本发明方法得到的估算值。实际值和估算值之差亦在图9中列出。从误差值(即实际SOC与估算SOC之差)来看，本发明所介绍的SOC估算方法具有较高的准确性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种电池SOC的估算方法，其特征在于，包括：

C.根据公式ΔV＝|V3-V2|计算电池的电化学过电位，根据公式R_ct＝|V3-V2|/I计算电池的电荷转移内阻；

D.改变步骤A中预设的温度值和预设的SOC值并重复步骤A-C，最终得到在不同温度下和不同SOC下测得的电池的电化学过电位和电荷转移内阻，得到不同温度下的ΔV、R_ct和SOC之间的对应关系；

E.检测电池的实际温度T，使用步骤B中相同的预设电流I对电池进行恒流放电或充电，并持续与步骤B中相同的时间；检测电池放电或充电截止时刻的电池电压值为V1’，欧姆过电位消失后的电池电压值为V2’，欧姆过电位和电化学过电位消失后的电池电压值为V3’，根据公式ΔV’＝|V3’-V2’|计算电池实际的电化学过电位，根据公式R_ct’＝|V3’-V2’|/I计算电池实际的电荷转移内阻；

F.通过步骤D中保存的电池处于不同温度下的ΔV、R_ct和SOC之间的对应关系，使用插值法找到电池在温度T下，ΔV’与ΔV相同的数值或R_ct’与R_ct相同的数值所对应的SOC值。

2.一种电池SOC的估算方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求1或2所述的电池SOC的估算方法，其特征在于，所述V2的取值为V1之后电压回升或回落后的第一个平台的平台电压，所述V2’的取值为V1’之后电压回升或回落后的第一个平台的平台电压。

4.根据权利要求3所述的电池SOC的估算方法，其特征在于，所述V3的取值点由以下公式确定，即在V2之后当电压相对于时间的变化值与该时刻电压值之比小于预设值C1时的点：|dV/dt|/V<C1；所述V3’的取值点由以下公式确定，即在V2’之后当电压相对于时间的变化值与该时刻电压值之比小于预设值C1时的点：|dV’/dt’|/V’<C1’。

5.根据权利要求4所述的电池SOC的估算方法，其特征在于，所述C1的取值在0.001s^-1至0.5s^-1之间，所述C1’的取值在0.001s^-1至0.5s^-1之间。

6.根据权利要求5所述的电池SOC的估算方法，其特征在于，所述C1的取值在0.01s^-1至0.2s^-1之间，所述C1’的取值在0.01s^-1至0.2s^-1之间。

7.根据权利要求1或2所述的电池SOC的估算方法，其特征在于，所述步骤A中，电池的SOC在0％至100％之间。

8.根据权利要求1或2所述的电池SOC的估算方法，其特征在于，所述预设电流I选自0.01C至30C中的任一值。

9.根据权利要求1或2所述的电池SOC的估算方法，其特征在于，所述恒流充电或恒流放电的时间选自0.01秒至10小时中的任一值。

10.根据权利要求9所述的电池SOC的估算方法，其特征在于，所述恒流充电或恒流放电的时间选自1秒至300秒中的任一值。

11.根据权利要求1或2所述的电池SOC的估算方法，其特征在于,使用高速数据采集仪检测所述电池电压。

12.根据权利要求11所述的电池SOC的估算方法，其特征在于，所述高速数据采集仪的数据采集时间步长选自0.1微秒至1秒的任一值。

13.根据权利要求12所述的电池SOC的估算方法，其特征在于，所述高速数据采集仪的数据采集时间步长选自1微秒至1毫秒的任一值。