對于鋰電池了解不多的朋友來說鋰電池SOH是什么并不關心，但是對于對電池了解比較多的對電池SOH就比較感興趣了，那么什么是電池SOH，而電池SOH估計方法又有哪些呢？綜合國內外對電池SOH的估計方法研究，這里介紹兩種國際上比較認可的主流方法。

1、基于經驗(yan)的鋰電(dian)池SOH估計方法

基(ji)于(yu)經驗的電池壽命預(yu)測方法也稱為基(ji)于(yu)統計規律(lv)的方法，主要包括以下(xia)三種：

1)循環周期數法

這種方法(fa)是通過對電(dian)池的(de)循(xun)(xun)環(huan)(huan)周(zhou)期(qi)進行計(ji)數，當電(dian)池的(de)循(xun)(xun)環(huan)(huan)次(ci)數到(dao)達一定的(de)范圍時，就認為(wei)電(dian)池到(dao)達使用壽命。這種方法(fa)需要考慮不同(tong)循(xun)(xun)環(huan)(huan)條件、循(xun)(xun)環(huan)(huan)狀態等因(yin)素對循(xun)(xun)環(huan)(huan)壽命的(de)影響(xiang)，根據經驗和標準參數二者共同(tong)確定電(dian)池壽命。

2)安(an)時(shi)法(fa)與加(jia)權安(an)時(shi)法(fa)

一(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)從新到老(lao)充電(dian)(dian)(dian)(dian)、放電(dian)(dian)(dian)(dian)整個(ge)(ge)過程(cheng)中能夠處理(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)的總安(an)(an)時(shi)數(shu)應該是(shi)一(yi)個(ge)(ge)定值(zhi)，累積(ji)安(an)(an)時(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)達(da)到一(yi)定的程(cheng)度則認為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)到達(da)壽命(ming)，這種(zhong)方法就是(shi)安(an)(an)時(shi)法。加權安(an)(an)時(shi)法考慮電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)在不同狀況下放出相同的電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)時(shi)，對壽命(ming)的損傷程(cheng)度有輕(qing)有重，所以(yi)當(dang)放出的電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)乘(cheng)以(yi)一(yi)個(ge)(ge)加權系數(shu)之后的累積(ji)安(an)(an)時(shi)數(shu)達(da)到某個(ge)(ge)值(zhi)后認為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)到達(da)壽命(ming)終結。

3)面向事(shi)件的老(lao)化(hua)累(lei)積方法

這種方(fang)法(fa)首(shou)先要制定引(yin)起(qi)電(dian)池(chi)壽命損失的(de)特定事(shi)件(jian)的(de)描述，一般每個事(shi)件(jian)都有(you)一個損傷程度的(de)尺度描述，監測電(dian)池(chi)在使用過程中事(shi)件(jian)發生的(de)情況，累計每個事(shi)件(jian)引(yin)起(qi)電(dian)池(chi)壽命衰減情況給出當(dang)前電(dian)池(chi)的(de)剩余壽命。

以上幾種方法都(dou)是利(li)用(yong)電(dian)池(chi)使(shi)(shi)用(yong)過程(cheng)中的一(yi)些經驗(yan)知(zhi)(zhi)識，依據某些統計(ji)學規律給出電(dian)池(chi)壽命(ming)的一(yi)個(ge)粗略估計(ji)，只(zhi)能在電(dian)池(chi)使(shi)(shi)用(yong)的經驗(yan)知(zhi)(zhi)識比較充分的情況(kuang)下，用(yong)于特定場合的壽命(ming)預測。

2、基于性能的鋰電池SOH估計(ji)方(fang)法(fa)

基(ji)于(yu)各種不同(tong)形式的性能模(mo)型(xing)，并且(qie)考慮老化過程(cheng)和應力因素。目前(qian)很多(duo)研究依據這一思路開(kai)展(zhan)了基(ji)于(yu)電池(chi)性能的壽命預測。根(gen)據壽命預測所使用(yong)信(xin)息來源的不同(tong)，將基(ji)于(yu)電池(chi)性能的壽命預測分為基(ji)于(yu)機理、基(ji)于(yu)特(te)征和數據驅動三(san)類。

基于機理的預(yu)測(ce)是從(cong)電池(chi)本質機理的角度分(fen)析并建(jian)立電池(chi)的運行(xing)機理模型(xing)及(ji)老化(hua)模型(xing)，從(cong)電化(hua)學原理的角度描述(shu)電池(chi)的老化(hua)行(xing)為，通過對(dui)電池(chi)模型(xing)的分(fen)析預(yu)測(ce)電池(chi)壽命。

基于(yu)特征的(de)預測(ce)是(shi)利用(yong)電池老化過程中所(suo)表現出(chu)來的(de)特征參量的(de)演變(bian)，建立(li)特征量與電池壽命(ming)之間的(de)對應關系用(yong)于(yu)壽命(ming)預測(ce)。

數(shu)據(ju)驅(qu)動(dong)的(de)(de)(de)預測是(shi)利(li)用(yong)電(dian)池性能的(de)(de)(de)測試(shi)數(shu)據(ju)，從(cong)數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)挖掘出電(dian)池性能演變的(de)(de)(de)規律(lv)用(yong)于壽命預測。例(li)如，由(you)數(shu)據(ju)擬合得到的(de)(de)(de)解(jie)析模(mo)型(xing)和人工(gong)神(shen)經網(wang)絡模(mo)型(xing)都是(shi)數(shu)據(ju)驅(qu)動(dong)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)。三種方(fang)法(fa)各有其(qi)優缺點，實際應用(yong)中(zhong)(zhong)常采用(yong)幾種方(fang)法(fa)結合的(de)(de)(de)思想。

1）基于機理的方法

基(ji)于(yu)機理(li)的(de)(de)預測需(xu)要研(yan)究每一(yi)個(ge)老(lao)化(hua)因(yin)(yin)素對(dui)狀態(tai)變(bian)量的(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)，這(zhe)種方法首先要對(dui)電(dian)池物理(li)化(hua)學(xue)過(guo)程(cheng)進行模(mo)型描述，基(ji)于(yu)歐姆定(ding)律(lv)、基(ji)爾霍(huo)夫電(dian)壓電(dian)流定(ding)律(lv)、電(dian)化(hua)學(xue)反應過(guo)程(cheng)(Butler-Volmer定(ding)律(lv))、擴散過(guo)程(cheng)(Fick定(ding)律(lv))等；然(ran)后研(yan)究老(lao)化(hua)過(guo)程(cheng)對(dui)狀態(tai)變(bian)量影(ying)響(xiang)(xiang)的(de)(de)規律(lv)。一(yi)方面要研(yan)究電(dian)池的(de)(de)機理(li)模(mo)型，另(ling)一(yi)方面要研(yan)究老(lao)化(hua)過(guo)程(cheng)、應力因(yin)(yin)素對(dui)狀態(tai)變(bian)量影(ying)響(xiang)(xiang)的(de)(de)老(lao)化(hua)機理(li)模(mo)型。

基于(yu)機理的壽命預測主要優點有(you)：適用于(yu)幾乎所有(you)的狀(zhuang)態條件(jian)及運(yun)行模式的電(dian)池(chi)；給出了(le)電(dian)池(chi)老(lao)化過程(cheng)的詳細(xi)解釋，可用于(yu)電(dian)池(chi)生產及設(she)(she)計(ji)(ji)廠商對電(dian)池(chi)設(she)(she)計(ji)(ji)的改進(jin)；與其他方法相比，基于(yu)該(gai)模型(xing)對電(dian)池(chi)控制(zhi)策略的分析能夠(gou)更加細(xi)致、準確。其缺點在(zai)于(yu)：模型(xing)需要精(jing)細(xi)的參數，且復雜程(cheng)度較(jiao)(jiao)高；針對老(lao)化因(yin)素的測試比較(jiao)(jiao)復雜，建(jian)立完善的老(lao)化機理模型(xing)存在(zai)困難。

2）基于特征的預測方法

基(ji)于特(te)征(zheng)壽命預(yu)測(ce)(ce)的(de)(de)思路是(shi)利用電(dian)池(chi)(chi)老化過程中所表(biao)現出(chu)的(de)(de)特(te)征(zheng)參量的(de)(de)演變，建立特(te)征(zheng)量取值與電(dian)池(chi)(chi)健康(kang)狀態之間的(de)(de)對應關系用于壽命預(yu)測(ce)(ce)。

目前(qian)基(ji)于(yu)特征的(de)電(dian)(dian)池(chi)壽(shou)命(ming)(ming)預測(ce)(ce)主要集中在電(dian)(dian)化學阻(zu)抗(kang)與電(dian)(dian)池(chi)循環壽(shou)命(ming)(ming)之(zhi)間的(de)關(guan)系。使用(yong)電(dian)(dian)化學阻(zu)抗(kang)譜(pu)（ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy，EIS）作為電(dian)(dian)池(chi)壽(shou)命(ming)(ming)特征的(de)研究(jiu)思路一般是：在電(dian)(dian)池(chi)循環壽(shou)命(ming)(ming)的(de)不同階段測(ce)(ce)量阻(zu)抗(kang)譜(pu)曲(qu)線，根據(ju)阻(zu)抗(kang)譜(pu)曲(qu)線獲得電(dian)(dian)池(chi)等效電(dian)(dian)路模(mo)型形式，再分析(xi)循環次(ci)數和(he)等效電(dian)(dian)路模(mo)型中溶液電(dian)(dian)阻(zu)、傳荷電(dian)(dian)阻(zu)及Warburg阻(zu)抗(kang)等參數的(de)影響規(gui)律，最后給出等效電(dian)(dian)路模(mo)型中各參數隨電(dian)(dian)池(chi)循環次(ci)數變化的(de)擬合公式。除EIS阻(zu)抗(kang)譜(pu)外，還(huan)有對電(dian)(dian)池(chi)施加脈(mo)(mo)沖或階躍激勵信號(hao)估(gu)計內阻(zu)的(de)脈(mo)(mo)沖阻(zu)抗(kang)測(ce)(ce)量方法。

EIS阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)譜(pu)能夠給(gei)出較為精細的(de)(de)(de)電池阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)描述(shu)，可用作(zuo)估(gu)計電池的(de)(de)(de)壽命(ming)特征；但測(ce)量比(bi)較復雜，需要專用測(ce)量儀器，將EIS技(ji)術應用于電池狀態的(de)(de)(de)在線監測(ce)還需要對EIS阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)譜(pu)的(de)(de)(de)在線快速(su)測(ce)量技(ji)術進行(xing)研究。脈沖阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)測(ce)量簡單易行(xing)，能夠快速(su)測(ce)量，可在線監測(ce)，其(qi)測(ce)試結果能在一定程(cheng)度上描述(shu)電池的(de)(de)(de)阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)，反映電池阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)隨(sui)壽命(ming)衰減(jian)而增長(chang)的(de)(de)(de)特性(xing)，也可用作(zuo)電池壽命(ming)特征。

3）基于數據驅(qu)動的預測

電池(chi)本身物(wu)理(li)化學過(guo)程復雜，很多規律很難直接(jie)通過(guo)機(ji)理(li)研究描(miao)述(shu)。從測試數據(ju)的角度出發描(miao)述(shu)電池(chi)性(xing)能的思(si)想稱為數據(ju)驅動的方法(fa)。

常(chang)見的(de)數據驅動算法有(you)很(hen)多(duo)種，如：支持向量(liang)機（SupportVectorMachine,SVM），自回(hui)歸滑動平(ping)均(jun)（AutoregressiveMovingAverage,ARMA），粒(li)子(zi)濾波（ParticleFiltering,PF）等。

基于數(shu)(shu)據驅(qu)動的(de)(de)(de)(de)預(yu)測不(bu)(bu)需要對象系統的(de)(de)(de)(de)機理(li)知(zhi)識，以采集的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據為(wei)基礎通(tong)(tong)，通(tong)(tong)過各種(zhong)數(shu)(shu)據分析學習方法挖(wa)掘其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)隱含信息(xi)進(jin)行預(yu)測，從而(er)避(bi)免了模(mo)型獲(huo)取的(de)(de)(de)(de)復雜性(xing)(xing)，是一(yi)種(zhong)較為(wei)實(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)預(yu)測方法。但是，通(tong)(tong)常(chang)所(suo)(suo)(suo)獲(huo)取的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據往往具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)確定(ding)性(xing)(xing)和不(bu)(bu)完(wan)整(zheng)性(xing)(xing)，將實(shi)際(ji)應用(yong)中(zhong)所(suo)(suo)(suo)有可能的(de)(de)(de)(de)壽命影響(xiang)因素全(quan)部進(jin)行實(shi)驗測試也(ye)是不(bu)(bu)現實(shi)的(de)(de)(de)(de)。所(suo)(suo)(suo)以，數(shu)(shu)據驅(qu)動的(de)(de)(de)(de)預(yu)測容易(yi)實(shi)施(shi)，但也(ye)有一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)局限性(xing)(xing)。