磷酸铁锂电池因其优异的充放电性能、良好的安全性和循环寿命等特性，在含可再生能源的微网系统、电动汽车及通信基站等储能领域占有重要地位。在磷酸铁锂电池应用领域都必须配备相应的电池管理系统。其中，电池荷电状态的实时准确估算是电池管理系统工业应用过程中的重点和难点，也是科学合理利用电池能量的重要参数。

然而我国地域范围极广，各地的气候也千差万别。在我国的西北和东北地区，由于夏季太阳照射时间长，冬季日照时间短，热岛效应明显，导致年温差与昼夜温差均很大。新疆乌鲁木齐极端高温47.8℃，极端低温-41.5℃，如此大的温度变化，会对锂离子电池的电性能产生显著的影响。

温度是磷酸铁锂电池在应用中的重要影响因子，直接影响锂离子电池运行工况下的容量和材料活性，这是因为在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关。

电极/电解液的界面被视为锂电池的心脏。如果温度下降，那么电极的反应率也会下降：假设锂电池的电压保持恒定，放电电流降低，则锂电池的功率输出也会下降；如果温度上升则相反。即锂电池的输出功率会上升。温度也影响电解液的传送速度，温度上升时加快，温度下降时减慢，锂电池的充放电性能也会受到影响。但温度太高，会破坏锂电池内的化学平衡。

交直流智能配电网湖北省工程中心等单位的余杰、廖思阳等研究者指出，对于锂电池来说，目前业内尚未有明确的理论支撑其各温度性能下的内阻、放电平台、寿命、容量等的必然联系，相关的计算公式和数学模型还在摸索阶段。

研究者重点分析了温度对磷酸铁锂电池荷电状态（SOC）的影响，首先展开温度对磷酸铁锂电池实际容量、充放电效率等电池特性的影响机理研究，结合设备厂商给出的实际测试数据，提出基于环境温度的磷酸铁锂电池模型参数修正方法；然后研究储能系统考虑校正荷电状态的时变下垂控制方法，提供快速频率支撑。

他们表示，本方法相较于不考虑环境温度因素而言，能更准确地估计储能的荷电状态状态，提高了电力系统频率控制效率。未来的研究方向包括耦合湿度、盐度等其他环境因素对储能设备参与电网调控的参数影响，进一步提高储能参与电网频率控制的模型参数的准确性。

本文编自2023年第17期《电工技术学报》，论文标题为“考虑环境温度的磷酸铁锂电池SOC实时修正及频率控制方法”。本课题得到国家重点研发计划的支持。