剩余容量是指蓄電池等儲(chǔ)能裝置在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的使用后剩余的容量大小。一般蓄電池的建模方法可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是物理建模方法；另一類(lèi)是系統(tǒng)的辨識(shí)與參數(shù)估計(jì)建模方法。

蓄電池在規(guī)定條件（包括放電強(qiáng)度、放電電流及放電終止電壓）下放出的電量多少或放電時(shí)間長(zhǎng)短稱(chēng)為蓄電池容量，單位A·h或A·min。汽車(chē)蓄電池是一個(gè)可逆的直流電源，既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，也能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，它與發(fā)電機(jī)并聯(lián)。

蓄電池長(zhǎng)久不用，它會(huì)慢慢自行放電，直至報(bào)廢。因此，每隔一定時(shí)間就應(yīng)啟動(dòng)一次汽車(chē)，給蓄電池充電。另一個(gè)辦法就是將蓄電池上的兩個(gè)電極拔下來(lái)，需注意的是從電極柱上拔下正、負(fù)兩根電極線(xiàn)，要先拔下負(fù)極線(xiàn)，或卸下負(fù)極和汽車(chē)底盤(pán)的連接。然后再拔去帶有正極標(biāo)志(+)的另一端，蓄電池有一定的使用壽命，到一定的時(shí)期就要更換。在更換時(shí)同樣要遵循上述次序，不過(guò)在把電極線(xiàn)接上去時(shí)，次序則恰恰相反，先接正極，然后再接負(fù)極。

剩余容量是指蓄電池等儲(chǔ)能裝置在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的使用后剩余的容量大小。

蓄電池由于具有體積小、防爆、電壓穩(wěn)定、無(wú)污染、重量輕、放電性能高、維護(hù)量小、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于郵電、電力、交通、特種航天、應(yīng)急照明、特種通信等諸多領(lǐng)域。蓄電池已經(jīng)成為系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，它的安全可靠運(yùn)行直接關(guān)系到整套設(shè)備的可靠運(yùn)行。但是在使用過(guò)程中，由于剩余容量無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，輕的造成事故,重的釀成慘劇。因此，必須建立一個(gè)有效的蓄電池管理系統(tǒng)，準(zhǔn)確可靠地預(yù)測(cè)蓄電池剩余容量則成為電池管理系統(tǒng)中最基本和最要的任務(wù)。

國(guó)內(nèi)外普遍采用荷電狀態(tài)SOC（stateofcharge）來(lái)表示蓄電池的剩余容量。是直接反映蓄電池的可持續(xù)供電能力和健康狀況的一個(gè)重要參數(shù)。由于蓄電池有著不同的類(lèi)型、用途以及外部環(huán)境,的影響因素眾多，因此其預(yù)測(cè)采用的方法各種各樣，使用的電池模型也不盡相同。一般蓄電池的建模方法可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是物理建模方法；另一類(lèi)是系統(tǒng)的辨識(shí)與參數(shù)估計(jì)建模方法。

物理建模方法預(yù)測(cè)

（1）放電實(shí)驗(yàn)法。放電試驗(yàn)法是大家公認(rèn)的最可靠的估計(jì)方法。按某一放電倍率的電流將電池進(jìn)行連續(xù)放電至規(guī)定的零點(diǎn)，放電電流與時(shí)間的乘積即為剩余容量。放電試驗(yàn)法主要用于實(shí)驗(yàn)室計(jì)算電池組充電效率、檢驗(yàn)估算精度或者用于蓄電池的檢修,適用于所有電池。但是，該方法有兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)需要大量時(shí)間和人力電池正在進(jìn)行的工作不得不中斷，無(wú)法實(shí)時(shí)在線(xiàn)預(yù)測(cè)。對(duì)于靜態(tài)后備蓄電池可以采用，但對(duì)于重要場(chǎng)合,用此方法則要冒一定的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榉烹娖陂g，系統(tǒng)在沒(méi)有電池備份下運(yùn)行,一旦主電源出現(xiàn)問(wèn)題或者市電中斷,整個(gè)系統(tǒng)都將癱瘓，造成不可估量的損失。

（2）安時(shí)法。安時(shí)法實(shí)質(zhì)是將電池看作一個(gè)黑箱，認(rèn)為流進(jìn)電池的電量與流出電池的電量有一定的比例關(guān)系,而不考慮電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和外部的電氣特性，因此這種方法適用于各種電池。同時(shí)可以看出，安時(shí)法在應(yīng)用中存在的問(wèn)題要求標(biāo)定初始值需要精確計(jì)算充放電效率需準(zhǔn)確測(cè)量電流，電流測(cè)量不準(zhǔn)，將造成計(jì)算誤差，長(zhǎng)期會(huì)存在電流積分的累計(jì)誤差在高溫狀態(tài)和電流波動(dòng)劇烈的情況下誤差較大。因此，在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合采用安時(shí)法時(shí)，一般根據(jù)使用環(huán)境和條件考慮對(duì)充放電率、溫度、電池老化以及自放電率等因素進(jìn)行補(bǔ)償。

（3）密度法。密度法主要用于鉛酸蓄電池。由于電解液密度在充電過(guò)程中逐漸變高，放電過(guò)程中逐漸降低，且蓄電池容量與密度呈一定的線(xiàn)性關(guān)系，因此，通過(guò)測(cè)量電解液的密度可以預(yù)測(cè)的大小。由于密度法需對(duì)電解液進(jìn)行測(cè)量，主要應(yīng)用于開(kāi)口式鉛酸電池，若能夠開(kāi)發(fā)出更高精度的密度一容量傳感器，在極其重要的場(chǎng)合，可將其在生產(chǎn)時(shí)就植人密封蓄電池。

（4）開(kāi)路電壓法。開(kāi)路電壓是指蓄電池在開(kāi)路狀態(tài)下的端電壓，在數(shù)值上接近電池電動(dòng)勢(shì)。開(kāi)路電壓法是根據(jù)電池的剩余容量與開(kāi)路電壓有一定的線(xiàn)性正比關(guān)系而建立起來(lái)的，通過(guò)測(cè)量開(kāi)路電壓就能夠直接得到剩余容量的大小。其優(yōu)點(diǎn)是不依賴(lài)蓄電池尺寸、大小和放電速度，只以開(kāi)路電壓為測(cè)試參數(shù)，相對(duì)比較簡(jiǎn)單。

系統(tǒng)辨識(shí)及參數(shù)估計(jì)模型方法預(yù)測(cè)

（1）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。由于蓄電池是一個(gè)復(fù)雜的非線(xiàn)性系統(tǒng)，對(duì)其充放電過(guò)程建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型難度較大。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有分布并行處理、非線(xiàn)性映射和自適應(yīng)學(xué)習(xí)等特性，可較好地反映非線(xiàn)性的基本特性，在有外部激勵(lì)時(shí)能給出相應(yīng)的輸出，因此能夠在一定程度上模擬蓄電池動(dòng)態(tài)特性，估算SOC。

估算蓄電池大多采用典型的3層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。一般直接采集蓄電池的放電電流、端電壓以及溫度或采用變電流組合測(cè)量方法，確定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，SOC作為輸出。其中輸入、輸出層神經(jīng)元一般為線(xiàn)性函數(shù)隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目取決于問(wèn)題的復(fù)雜程度及分析精度，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練過(guò)程中的收斂速度和訓(xùn)練完成后的誤差來(lái)確定。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法適用于各種蓄電池，但該方法的誤差受訓(xùn)練數(shù)據(jù)和訓(xùn)練方法影響很大,而且實(shí)際使用中存在噪聲干擾影響網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。

（2）卡爾曼濾波法?？柭鼮V波理論的核心思想,是對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的狀態(tài)作出最小方差意義上的最優(yōu)估計(jì)，它既適用于線(xiàn)性系統(tǒng)也適用于非線(xiàn)性系統(tǒng)。

在運(yùn)用卡爾曼濾波法估算時(shí)，首先要建立適合于卡爾曼濾波估計(jì)的電池模型，且模型須具備兩方面特點(diǎn)：1）能夠較好地體現(xiàn)電池的動(dòng)態(tài)特性，同時(shí)階數(shù)不能太高，以減少處理器的運(yùn)算量，便于工程實(shí)現(xiàn)；2）模型必須能夠準(zhǔn)確反映電池電動(dòng)勢(shì)與端電壓的關(guān)系，從而使閉環(huán)估計(jì)有較高的精度。

法拉第常數(shù)F=96485C/molLiCoO2摩爾質(zhì)量M=97.8698g/mol如果鋰離子全部脫嵌，其理論容量=F/M=985.8535C/g單位換算后=273.848mAh/g這只是理論的克容量，為保證其結(jié)構(gòu)可逆，實(shí)際鋰離子脫嵌系數(shù)只有0.5左右，生產(chǎn)過(guò)程中以L(fǎng)iCoO2為正極的鋰離子電池的理論容量為274mAh/g，怎么計(jì)算的？請(qǐng)指教約也就是140左右。