电池是电动汽车的能量来源，为确保电池组性能良好，并延长电池使用寿命，需要准确、可靠地获得容量状态的参数[1]。目前，国内外较为普遍的方法是采用荷电状态(SOC)来描述电池容量状态[2]。专利文献作为体现科研机构和企业研究开发活动的重要载体，能客观反映行业面临的关键技术难点、热点问题、发展动态和趋势。专利分析已成为一种重要的情报与信息分析手段[3]。

我目前从事的工作为劳动管理。而我本科学习的专业为经济学和工业工程。也许在常人眼中，我的专业和岗位是相当对口的，工作起来会非常地得心应手，但事实并非如此。

陆游常常自觉不自觉地以一个越人之眼，比较着、衡量着梁益地区的各个方面，而他的比较与衡量中总带着一些政治、经济、文化各方面的优越感。这种与生俱来的优越感，让陆游在远离政治文化中心的梁益地区生活以及书写时，时常具有一种有意无意地居高临下式的审视与判断，将原本可以更加客观的比较衡量，变成带有明显偏爱色彩的俯视性考量。

本文作者通过对我国电池SOC估算算法的专利申请进行分析，探讨我国SOC估算算法的研究现状与发展趋势。

1 研究方法和数据来源

文中数据来源于国家知识产权局专利检索及分析平台，检索时间为2017年11月30日，范围为截至检索时间内的所有中国专利(包括港澳台地区)。利用关键词“荷电状态”(或“SOC”)加“电池”进行检索，并进行数据整理和分类收集，筛选出涉及SOC估算算法方面的专利申请597件。

语文课的预习与上课、复习，构成了语文教学过程的三部曲。作为这三部曲“预习”，搞好的话，自会产生“龙头效应”，收到良好的教学效果。因此，它是整个教学过程中极为重要的一环。遗憾的是，语文预习的现状不容乐观，一些教师至少行动上均将其放在了可有可无的位置，重视的只是上课及课后的练习（复习）。于学生来说即使能预习或给他时间预习，也只是浮光掠影，走马观花般地打扫一遍（一些枯燥些的课文可能连扫一遍也做不到）。抽检其预习过的课文，至多划划词语。预习既然重要，为何不像课堂笔记一样设个本子，来促使学生踏踏实实地思考、练习？于是我设置了“语文预习笔记”。

采用专利计量学、统计学和专家咨询法等方法，对专利申请类型、数量、区域、申请人的机构和技术领域分类号等字段进行统计分析[4]，从专利角度研究SOC估算算法的创新趋势、申请人区域及技术领域分布等情况。

专利申请到专利公开一般有滞后期，因此2016年5月以后的数据仅供参考。

2 专利申请情况分析

2.1 专利申请量分析

SOC估算目前主要有对SOC进行直接估算算法研究，对已估算出的SOC进行修正的方法，实现SOC估算的硬件系统和使用已估算出的SOC进行其他控制等研究方向。根据表1的数据，从专利申请量前10位单位的131件专利内容，可分析出我国SOC估算的主要核心技术及发展趋势。

在检索到的597件专利申请中，发明专利共有552件，占专利申请总量的92.46%；实用新型专利共有45件，占专利申请总量的7.54%。

2.2 专利类型情况

从图1可知，专利申请量最多的年份是2016年，2013年以前，每年的专利申请量都未超过50件，而2013-2017年，相关的专利申请共471件，约占全部申请量的78.9%。专利申请量从2013年开始逐年增加，到2016年达到最大值133件，2017年有所回落。2016年申请量的年增长量最大，增长率达到38.5%，原因是2016年国家出台了关于新能源汽车的利好政策，刺激了电动汽车领域的研究、技术开发和产业迅速发展，其中就包括关于电池SOC估算算法的研究。

从图4可知，其中只有G01专利数量众多并增长迅速，从2011年开始迅猛增长，并于2016年达到峰值96件，至2017年有一个小的回落。涉及H01、H02、B60和G06的专利，数量增长缓慢。

2.3 专利申请区域分析

图2为在中国的相关专利中申请数量区域分布。

传统文化具有不可替代的审美价值，中国悠悠历史上下五千年，在漫长的社会经济发展的进程当中，中国人也形成了一套独特的审美体系，而这种审美体系反映在服装设计和传统文化当中，会使得设计本身具有非常强的实用价值和审美价值，两者兼具就已经适应了当今社会和当今时代市场和用户对于现代服装设计的基本需要了，基于这样的现实考量，围绕着在社会发展进程当中，服装设计行业本身发展的现实需求和大工业生产时代，工业设计领域，对于服装生产的实际要求，在服装设计的过程当中充分的参考传统文化，并且借鉴传统文化的艺术元素和审美元素，能够最大限度地减少服装设计是在具体工作当中的沉没成本，提升工作效率，提升工作质量。

从专利中涉及的主要相关技术可知，高校和一些企业关注的技术领域主要是SOC直接估算算法和提高算法精度。汽车企业关注的技术领域是使用中对估算得到的SOC数据进行修正的方法，以及可进行SOC估算的硬件系统。由此可见，高校关注的是电池SOC估算算法上的创新，汽车企业关心的是新能源汽车产品的最终使用效果。此外，电网关注的领域是用SOC数据来进行功率等其他方面的控制。

2.4 专利申请人分析

通过对全部597件专利申请的申请人的申请数量进行分析和比对，剔除掉一些重复或没有技术含量的实用新型专利等因素后，筛选出申请量排名前10的申请人，共涉及131件专利，占申请总量的22%。具体情况见表1。

各类企业申请326件，占全部申请量的60.59%；大专院校申请177件，占32.89%；科研单位申请33件，占6.13%；机关团体申请2件，占0.37%。各类企业的申请量超过全部申请量的60%，表明近几年来，尤其是2016年新能源汽车市场一片利好，各企业加大了对电池技术研发的力度，且非常重视知识产权的保护，努力通过提升自身的科技创新能力和技术水平来为企业赢得核心竞争力，并已成为新能源汽车电池SOC技术创新的主力。各大专院校也纷纷与企业进行校企合作，共同开发新能源汽车电池技术。

2.4.2 专利申请人前10名具体情况分析

2.4.1 专利申请人机构属性分析

表1 专利申请数量前10名具体情况 Table 1 Top ten specific cases of patent application quantity

排名申请人申请量主要相关技术1国家电网公司22SOC估算方法、SOC均衡控制方法、电能存储系统2福特全球技术公司20SOC估算方法、SOC修正方法、SOC测试方法、新能源汽车的电池控制系统及其他3惠州市亿能电子有限公司15SOC估算方法、SOC修正方法、SOC测试方法、SOC测试硬件系统4北汽福田汽车股份有限公司13SOC估算方法、SOC修正方法、SOC测试方法4清华大学13SOC估算方法、SOC修正方法、SOC测试方法、电变量的监测、电能存储系统6通用汽车环球科技运作有限责任公司11SOC估算方法、电变量的监测、电能存储系统7深圳市沃特玛电池有限公司10SOC估算方法8盐城工学院9SOC估算方法、电变量的监测、电能存储系统8上海交通大学9SOC估算方法、SOC均衡控制方法8南京航空航天大学9SOC估算方法、电变量的监测

从表1可知，在申请数量排名前10的单位中，有4家为高校，3家为汽车企业，排名第一的是国家电网公司。从专利申请人可看出，对电池SOC估算较关注的主要是高校、汽车企业和电力系统。这符合电池的使用领域和国家的发展战略。从申请数量上看，企业的申请量普遍多于高校，市场是最大的推动力。随着分布式储能系统和电动汽车的发展，关键技术的掌握与企业市场地位息息相关，企业若想取得发展，必须从技术着手。

2.5 技术领域分析

国际专利分类(IPC)可从一定程度上反映技术的集中点和研究热点。根据IPC分类号进行归纳分析，得到的专利申请主要技术领域分析情况见图3。

从图3可知，涉及G01(主要是电变量的监测)的专利438件，占61.00%；涉及H01(主要是二次电池)的专利81件，占11.28%；涉及H02(主要是电能存储系统、电池组)的专利68件，占9.47%；涉及B60(主要是电池控制系统)的专利60件，占8.36%；涉及G06(主要是电池估算)的专利47件，占6.55%；其他共24件，占3.44%。近10年SOC专利申请前5项技术领域专利申请量的增长趋势见图4。

一堂有效的钢琴课，从对学生的要求来说，应该是经过认真练习和准备的。一位学生如果每天保证一定的练习量，比如每天一个小时，并持之以恒的话，那么一个星期应该有七个小时的练习（当然这只是“起点量”，有很多学生练得比这要多）。如一个星期去老师那里上一节课，一般是四十五分钟左右，那么上课与练习时间的比例一般在1∶7到1∶10，这才是比较正常的。如果学生练得更多一些，上课与练琴达到1∶20甚至是1∶30，那么学生会准备得更好，上课的效果也肯定会更好。

当这240名留守儿童被问及“你会在语文课堂上举手发言、主动表达自己的想法吗”时，有11.7%的儿童的回答是“经常”，有20.8%的儿童的回答是“有时”，其余67.5%的儿童则回答“几乎不”和“从不”。我们知道，由于长期与父母分离和缺乏沟通，生活上缺少来自爸爸妈妈必要的关爱，加上常受到周围孩子的歧视、排挤和欺辱等，留守儿童缺少倾诉和寻求帮助的对象，不愿意与外界接触，所以大部分留守儿童沉默内向。这种内向自卑的性格导致大部分留守儿童在语文课堂上不爱发言，缺少表达自己想法的欲望，这使得他们的口头表达能力不强，对于想表达的事物不能完整描述。

3 技术及发展趋势分析

第一件电池SOC相关的专利申请出现在2003年，因此主要针对2003-2017年的检索数据进行分析。在该时间范围内，检索到相关专利申请量共597件，年度分布情况见图1。

从图2可知，外国及港澳台地区申请共94件，占全部专利申请量的16.24%，剩余的专利申请涉及22个省市自治区。广东省以95件居第1位，主要涉及惠州亿能、深圳沃特玛、比亚迪和欣旺达电子等企业；北京市以81件居第2位，主要涉及国家电网公司、北汽福田等企业机构，清华大学、北京交通大学和北京理工大学高校；江苏省以51件居第3位，主要涉及盐城工学院、南京航空航天大学和江苏大学等高校。这3个省市各自的专利申请情况也是3种典型的发展方式：以公司企业为主、以高校为主和高校与公司企业齐头并进。

在这些与SOC有关的专利中，关于SOC估算算法的专利有81件。精确地估算电池的SOC是一切应用的基础和重点。目前，SOC的估算算法还未达到令市场满意的程度，SOC估算算法仍然是研究的重点和难点。

锂离子电池正成为动力和储能电池市场的主流[5]。在81件关于SOC估算算法的专利中，明确关于锂离子电池的有26件。未来5年，锂离子电池仍是研究的重点、热点。

SOC估算方法主要有安时积分法、开路电压法、内阻估算法和卡尔曼滤波法等[2]。在81件关于SOC估算算法的专利当中，有19件算法涉及卡尔曼滤波，其中15件为2015年后申请的专利，说明目前研究的重点是卡尔曼滤波算法。

此外，近两年的专利中，已出现了SOC与电池健康状态(SOH)联合估计的专利。SOH是用于衡量电池寿命和是否需要维护的重要指标[1]，随着新能源汽车销量和使用年限的增加，SOH将会成为研究的重点。其他储能装置，如超级电容器、液流电池等，也在专利申请中有所体现。

4 结论与建议

通过对我国SOC技术相关专利申请的分析，得出如下结论：目前对于电池SOC估算较关注的主要是高校、汽车企业和电力系统。3类申请人分别在各自的应用领域对电池SOC估算有不同的需求。目前的电池类型中，锂离子电池仍是主流。从算法上，卡尔曼滤波算法是目前的研究热点，复合SOC估算算法也是研究的主要方向。SOH将会成为下一个研究热点，SOC估算算法也会向新型储能装置领域扩展。

针对以上的现状和情况，提出以下几点建议：加强高校和相关企业之间的合作创新，充分发挥各自的优势，加大投入和研发力度，实现共同创新，以突破核心技术，促进我国电池技术产业的发展；研究者应进一步加强SOC、SOH的技术研发，为电动汽车技术、电池技术的持续和良性发展提供动力和保障；电动汽车和电池相关的企业应重视知识产权信息的研究和分析，结合自身的特点和优势、相关的行业需求，指导自身的发展方向，制定科学的开发策略和发展规划。

参考文献：

[1] EL MEJDOUBI A，OUKAOUR A，CHAOUI H，et al.State-of-charge and state-of-health lithium-ion batteries diagnosis according to surface temperature variation [J] IEEE Transactions on Indus-trial Electronics，2016，63(4)：2 391-2 402.

[2] MENG J H，LUO G Z，GAO F.Lithium polymer battery state-of-charge estimation based on adaptive unscented Kalman filter and support vector machine [J] IEEE Transactions on Power Electro-nics，2016，31(3)：2 226-2 238.

[3] 申细秀，罗树亮.电解制备金属锰技术的中国专利分析[J].矿冶工程，2016，36(1)：68-71.

[4] 王艳辉，张玉良，姜超.基于专利分析的钠硫电池技术发展趋势研究 [J].高技术通讯，2016，26(5)：511-518.

[5] 王仙宁，凌锋，潘薇，et al.锂离子电池负极材料中国专利分析 [J].化工进展，2016，35(1)：336-339.