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对于一块UPS电池，以一定功率P在25摄氏度时放电，在浮充电几周后从满SOC开始，与设计值相比SOH可以定义为可能的桥接时间去切断电压UEOD。使事情变得容易是SOC和T相对初始状态的重现性，.但对于汽车电池，既没有电荷状态也没有工作温度固定，可能有几种类型例如：起动和桥接。电池可能无法满足一个规范，但仍然准备去做另一个。
然而，SOH可以很容易地定义，如果职责和操作条件是精确已知而且基准[1]是给出的情况下。 在功率分布P（t）或的负载下电流分布I（t），其可取决于时间t并且具有持续时间t0，电池的电压将显示最小值Umin。 在简单的情况下，负载独立于时间，这将发生在t0。 负载下最低可接受电压U1为特定应用，和最低电压参考（SOC，T）的典型新电池的Ufresh条件用于定义（SOC，T）处的电池SOH，[1]（图6）：
参考（SOC，T）条件（2）
注意：对于再生功率或电流曲线，在此负载下Umin必须在（2）中由最大电池电压Umax替换，在重新充电的情况下U1是最高可接受电压。
根据(2)SOH是一个有着不同数值的单状态函数，可用于数学处理，而不是模糊状态。
给新电池标称SOH = 1，电池刚刚满足阈值标准被命名为SOH = 0，负SOH值给予不符规定的电池。SOH对温度T的特性依赖性，SOC可以用于推导其他（T，SOC）组合时SOH值。
任何放电占空比功率分布P（t）或电流分布I（t）持续时间t0都有自己的SOH数字，在负载U1下具有最低可接受电压，。 正是用于启动SOHcrank决定电池是否可以提供足够的电量来启动发动机。 另一个用于短期桥接数字SOHbridge预测电池桥接突然的放电电流的能力，它具有不同的电流分布I（t），持续时间t0和最低可接受的电压U1。
如果电池有几个职责，所有相应的SOH数字都应该被检查，最小SOH值为在这一套职责下的电池的品质因数。
3.1.3. 功能状态（SOF）的定义
在大多数情况下，既不是简单的荷电状态也不是简单的退化程度决定数字电池是否根据需要运行。 因为SOC和SOH在一定程度上可以补偿彼此相对于电池性能，较差的SOC也许会接受一块具有高SOH的新电池或具有较低SOH的旧电池如果它保持在足够高的SOC也可以履行其职责。
为了描述电池执行一个指定的职责的能力，一个新的数字被定义：功能状（SOF），其与一个系统由电池供电功能相关。 SOF汇集了电池状态参数，即充电状态，健康状态，温度，如果需要还有短期前放电/充电历史。
SOF与SOH（2）类似地定义，但包括状态参数（SOC，SOH，T），即SOF的数量等于对于某个电池状态下SOH的调查，其特征在于（SOC，SOH，T）：
对于实际的（SOC，SOH，T）条件
任何放电占空比功率曲线P（t）或电流曲线I（t）的持续时间为t0，在负载U1具有最低的可接受电压，具有自己的SOF优点（参见SOH，Section3.1.2）。
图7 定性地描述SOF对一个放电负载关于SOC和SOH在给定温度下的依赖。 至描述SOF为充电负载，SOC轴必须在图7中翻转而且在（3）中，在充电负载的情况下Umin必须被替换最大负载电压Umax，U1代表最大可接受电压。
图7. SOF对于放电负载在给定温度T下的SOC和SOH的的定性依赖性。在极限内，SOC和SOH可以彼此替换，以确保给定SOF值
3.2. 电池监控方法
要分析电池状态，最好是电压和电流作为时间的函数是被利用的。 绝对温度需要补偿它在电池性能方面的影响。 电池内的其他传感器尚未被采纳（参见第3.3.2节）。
测量数据的处理可以以各种方式进行，遵循替代概念，例如：
(1)平衡电流的变化跟踪充电状态;
(2)与特征模式的比较;
(3)输入到描述特性的数学模型电池的行为;
(4)动态电池阻抗的估计;
(5)零电流点电池电压的估值;
(6)电池开路电压的估值;
所有方法可以用固定参数值操作，或从以前操作任务中学习数值，但需要参考值。
电流平衡允许跟踪变化充电状态，但不提供绝对SOC值。因此，用于绝对充电状态的校准的复位是需要的。 当前集成的进一步实际障碍随时间的变化是感测和计算的累积随时间的误差（参见第4.4节），以及未知的再充电效率（再生因子gt; 1.0）。 因此，进行校准复位不仅需要一次，而且需要周期性地。
通过电流积分，可以仅生成一个SOC值，但没有预测电池性能表现SOF除了标称测试条件（标称放电电流和截止电压，标称温度），也没有任何数字SOH可以被使用对于电池老化。
比较可能作为特性图或作为功能给出依赖性的特征模式，它是一种模式识别方法，即知识并且对电池工艺的理解不是必要的。 在电流负载i下的准固定电池电压U被刻画在特性图（或数学函数）上作为一种电池温度T和SOC的函数。
然而，在汽车应用中，许多电流瞬变并且反转干扰使得稳态电压不能通过与表格比较来评估准稳定值。 瞬态行为的布线是几乎不可能由于歧管瞬变。 因此，a滤波器功能必须检测电压U（t）何时由电流瞬变i（t）之后变为准稳态，并且是否程序适用。 在许多情况下，电压U0（t）由来自U（t）的低频（PT1）通过滤波器（或通过一种许多滤波器的组合）被评估为允许足够频繁的评价。
如果特征电压U被试用于整个（i，T，SOC）歧管所需要的，获得SOC数据，以及SOF可以进行预测。为了 获取老化电池的信息SOH，电池劣化不得不被应用作为一个引入（i，T，SOC）数据，而且生成不得不被应用于区分来自于SOC和SOH的不同影响。
一个数学模型，描述电池的特征行为，需要有关于所有电池模型参数与想要的信息。 作为模型，电气等效电路[22-24]包括电气部件（电阻R，阻抗L，容量C，Warburg项ZW，恒定相元件CPE等）描述电池的内部过程（图8）。
图8.具有阻抗L，电阻R的，双层容量Cdl，电荷转移电阻Rct和Warburg项ZW的铅酸电池等效电路由[24]提出。
除了认识方法，理解电化学过程（例如[25]）是评估有效性和辨认相关限制性适当等效电路中必不可少的，也可能取决于运行情况。 但是，在操作中切换等效电路是一项对数值稳定性具有挑战性的任务。
为了适应等效电路的参数测量数据，通常使用来自控制理论的算法，特别是过滤器功能，如卡尔曼滤波器方法[26-28]。
通过系统的改变来促进参数拟合，即汽车负载的典型电流瞬变是非常有用的。
等效电路方法在任意条件下都提供SOC数值并且允许预测电池性能（SOF）。 包括为了获取电池劣化信息的SOH数字，等效电路有相应地延长。 但是，这个自由参数数量的增加如果参数是强相关的就可能损害数值稳定性。
动态电池阻抗的估计差分由测量电压和电流决定是数学上一种简单的方法。 但是，Rdyn值不仅取决于电池温度T和SOC，而且取决于电池电流i，作为电极电荷转移反应是强非线性的。 因此，过滤功能是只有在适当时才需要评估Rdyn。 有限传感器精度（参见第4.4节），交流发电机的交流波动，以及电磁干扰（EMI）是进一步的障碍需要去克服。
动态阻抗Rdyn允许在短负载电流i下预测电池的负载电压，在Rdyn已经确定的情况下从目前来看其没有太多的不同。 只要电池状态没有改变在不久的将来这都是有可能的，而长期预测可能会带来显著的偏差，如Rdyn可能在高度动态的电池任务中变化相当快。
如果适当给出参考值，可以从Rdyn获得一些SOC信息使用众所周知的电解液电阻依赖性SG和SOC [29，]然而，需要额外的信息来区分来自电解质电阻的影响和电解质不均匀性，电网电阻等。
零电流点电池电压的估算是一种动力的程序工作没有电流传感器，这是一个显著的成本问题。 当变化来源充电放电时只需要提供一个触发器当电流等于零时的信号反之亦然。在负载电流i下期望 电压U越高，SOC越高，负载电压i越高（参见[1]中的图7）。
电池开路电压OCV的评估使用，在动态操作上与动态零电流点不同，准平衡电压没有延长时间或只有在（例如静止）电流的边缘时间段流动。 完全平衡后，这提供了极好的SOC信息基于其相关性与电解质SG的。 然而在放电后平衡约1小时，并可能需要超过1天，在低温情况下甚至需要更长的时间，如果扩充充电阶段在之前OCV相。 这个问题是通过高级程序评估OCV（t）曲线的形状来预测真实平衡值来克服的，而不是采取非平衡电压[30]。
OCV的评估是一个很好的程序来协助其他的方法，例如 用于重新校准当前的集成程序或合理性检查。
3.3.数据采集
数据可以从中收集
(1)电池，尤其是电压U（t），电流i（t）和温度T（t）作为时间的函数;
(2)传感器获取有关内部电池的更多信息属性;
(3)车辆，例如 关于操作时间，驾驶速度，点火信息，发动机转速（这是比例的交流发电机转），以及数据总线信息提供关于组件状态和控制的知识单位等;
虽然其中一些数据可能已经在现代车辆通过数据总线实现，对于大多数信息是需要附加传感器。 相关额外传感器的成本是要克服的第一个障碍。 所有监控汽车电池的战略旨在用最小数量的传感器在最小的组件上的成本：减少对精度或采集频率的需求是它的一个发展目标。
3.3.1.从电池输入数据
取电池的电压U，电流i和温度T是最好的直接监控方法但要求电池没有变化。 电压应尽可能接近到终端避免欧姆损失，而且电流传感器应记录总电池电流。
为了计算像电池阻抗这样的派生数字，y用于动态车载电气系统U和i数据的同时采集是非常重要的。 数据采集的频率在使用时取决于算法的必要性。
温度应尽可能直接对电池进行采样。 由于电池温度跟随环境的变化是相当缓慢的而且在大多数情况下内部的变化是被忽略的，温度在电池表面消耗也是可能的，也有可能是通过热交换的热模型改进环境[31]。
由于载荷的变化，特别是整流的交流发电机交流电流，电池电压和电流覆盖着大量的噪声信号（参见图9）。 适当模拟和/或数字滤波可能需要抑制这样的噪音进行分析。 但是，评价只是这种噪声可能提供有价值的信息[29]。
3.3.2. 特殊传感器
在铅酸蓄电池内已经采取了很多方法来实施SOC传感器，利用合适的电解液变化比重（SG），电导率[32]，折射[33,34]，蒸汽压力或活性物质的变化[35,36]等。但是，因为它们中的大多数仅在单细胞中执行本地测量，这种数据的相关性的行为使整个SLI电池（今天有六个电池，也可能是未来更多的电池串联）是有限的。 此外，这些传感器的成本使得在这方面严格的限制了汽车行业。
到目前为止，没有特殊的传感器被建立集成到SLI电池中测量内部属性，至少对于铅酸汽车电池，这是不远的将来预料不到的。
电池内的温度传感器可以提供比外部传感器更精确的数据或从其他温度信息中建模电池温度[31]。 但是在一个电池内温度可能不均匀，集成潜在温度传感器有限，必须严格评估该传感器的成本和可靠数据转让。 对于单个电池电压监测也是如此或者至少要获得电压平衡，取中点细胞链的电压。 关于细胞不平衡的信息是电池状态不正确的有价值的指示，然而，需要与细胞平衡的手段组合提供充分效益。
然而，采用苛刻的高速循环运行操作，交流纹波加载，对电池施加的动力越多，特别是启动/停止和升压/恢复义务，更多的效益升高可能会从温度和电压传感器内部不平衡和电自热作为电池热管理的输入和单个电池电压控制，如已经完成的混合动力汽车电池。
3.3.3. 从车辆输入数据
虽然车辆数据不直接提供关于电池状态的信息，他们可能对电池数据估值非常有帮助。 环境和/或发动机温度可能有助于估计电池温度和功率对发动机起动的需求。 如果发动机关闭，电池电压不受交流发电机的影响，而后车辆被锁定后，车辆将在有限的时间段进入睡眠模式，只有静止电流负载电池。 这些期间特别适合估值开路电压。 发动机转速数据提供关于交流发电机能力信息，如果电力制动需要估计车辆速度或必须提供转向部件。
3.3.4. 传输输入数据
模拟数据直接从传感器指向模拟数字转换器（ADC），应尽可能靠近以避免电磁干扰（EMI）。生成的数字数据被直接引导到处理单元，也可以安排在附近，也可以通过数字链接。该链接是单独的数据总线或由其他组成部分所使用的数据总线，在这种情况下潜在的延迟数据传输必须被视为电池监控数据正在与其他车辆数据进行转移。 这可能会伤害实时能力和同步的U和i数据。
到目前为止，电池监控和能源的数据处理管理由特殊控制单位执行也包括大部分（如果不是全部）必需的I / O组件。但是，由于成本原因，分布式实现电池监控和能源管理可能是将来可取的，随着在控制单元中数据处理和I / O的执行变现于其他车辆功能。共享的数据在这些分布式功能中的转移将是一个具有挑战性的问题。
3.4. 数据分析
类型的数据从哪个时期，什么精度，采集频率等标准是需要的，以及从这些数据计算出来的关于监控算法（参见第3.2节），最后所需信息的类型和精度。 所有类型算法需要一些有关电池特性的信息以及性能预测的负载曲线要求， 如果电池类型和性能包括降解，和负载配置文件都是完全固定的，这些数据可以存储为常量。 否则，这些值必须（或之前）电池监控算法正在运作时已经获取。
虽然输入数据必须在它们的位置获取可
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