重要使用兩種監(jiān)測方法：一種方法以電流積分(currentintegration)為基礎；而另一種則以電壓測量為基礎。前者依據(jù)一種穩(wěn)健的思想，即假如對所有電池的充、放電流進行積分，就可以得出剩余電量的大小。當電池剛充好電并且已知是完全充電時，使用電流積分方法效果非常好。這種方法被成功地運用于當今眾多的電池電量監(jiān)測過程中。

但是該方法有其自身的弱點，特別是在電池長期不工作的使用模式下。假如電池在充電后幾天都未使用，或者幾個充、放電周期都沒有充滿電，那么由內(nèi)部化學反應引起的自放電現(xiàn)象就會變得非常明顯。目前尚無方法可以測量自放電，所以必須使用一個預含義的方程式對其進行校正。不同的電池模型有不同的自放電速度，這取決于充電狀態(tài)(SOC)、溫度以及電池的充放電循環(huán)歷史等因素。創(chuàng)建自放電的精確模型要花費相當長的時間進行數(shù)據(jù)搜集，即便這樣仍不能保證結果的準確性。

該方法還存在另外一個問題，那就是只有在完全充電后立即完全放電，才能夠更新總電量值。假如在電池壽命期內(nèi)進行完全放電的次數(shù)很少，那么在電量監(jiān)測計更新實際電量值以前，電池的真實容量可能已經(jīng)開始大幅下降。這會導致監(jiān)測計在這些周期內(nèi)對可用電量做出過高估計。即使電池電量在給定溫度和放電速度下進行了最新的更新，可用電量仍然會隨放電速度以及溫度的改變而發(fā)生變化。

以電壓為基礎的方法屬于最早應用的方法之一，它僅需測量電池兩級間的電壓。該方法基于電池電壓和剩余電量之間存在的某種已知關系。它看似直接，但卻存在難點：在測量期間，只有在不施加任何負載的情況下，才存在這種電池電壓與電量之間的簡單關聯(lián)。當施加負載時(這種情況發(fā)生在用戶對電量感興趣的多數(shù)情況下)，電池電壓就會因為電池內(nèi)部阻抗所引起的壓降而出現(xiàn)失真。此外，即使去掉了負載，發(fā)生在電池內(nèi)部的張持過程(relaxationprocesse)也會在數(shù)小時內(nèi)造成電壓的持續(xù)變化。由于多種原因的存在，基于電池阻抗知識的壓降校正方法仍存在問題，本文會在稍后討論這些原因。

電池化學反應及電壓響應

電池本身復雜的電化學反應導致其瞬態(tài)電壓響應。圖1a顯示了從鋰離子電池的電極開始的電荷轉移基本步驟(其它電池的步驟與其類似)。

電荷必須首先以電子的形式穿越儲存能量的電化學活性材料(陽極或陰極)，在到達粒子表面后以離子的形式存儲于電解液中。這些化學步驟與電池電壓響應的時間常數(shù)相關。圖1b顯示了電池的阻抗范圍，時間常數(shù)的范圍從數(shù)毫秒到數(shù)小時不等。

在時域中，這意味著施加負載后，電池電壓將隨時間的推移以不同速率逐漸降低，并且在去除負載后逐漸升高。圖2顯示了在不同的充電狀態(tài)下，對鋰離子電池施加負載后的電壓張弛情況。

考慮到基于電壓的電池電量監(jiān)測會出現(xiàn)誤差，我們假定可以通過減去IR壓降來校正帶負載的電壓，然后通過使用校正后的電壓值來獲取當前的SOC。我們將要遇到的第一個問題就是：R值取決于SOC。假如使用平均值，那么在幾乎完全放電的狀態(tài)下(此時阻抗是充電狀態(tài)下的10倍以上)，對SOC的估測誤差將達到100%。解決該問題的一個辦法是根據(jù)SOC在不同負載下使用多元電壓表。阻抗同樣在很大程度取決于溫度(溫度每降低10C，阻抗新增1.5倍)，這種相互關系應該添加到表格中，而這也就使得運算過程極為復雜。