SOH (State of Health) เป็นตัวบ่งชี้สำคัญที่ใช้ประเมินประสิทธิภาพปัจจุบันของแบตเตอรี่เมื่อเทียบกับสภาพเดิมที่เพิ่งเปลี่ยนใหม่ โดยทั่วไปจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์:

• 100% SOH = แบตเตอรี่ใหม่เอี่ยม

• 70–80% SOH = เกณฑ์สิ้นสุดอายุการใช้งานโดยทั่วไป

สำหรับ แบตเตอรี่ EverExceed LiFePO₄ —ใช้กันอย่างแพร่หลายใน UPS, โทรคมนาคม, ศูนย์ข้อมูล, ระบบทางทะเล และแอปพลิเคชันการจัดเก็บพลังงาน การประมาณค่า SOH ที่แม่นยำมีความจำเป็นเพื่อรับประกันความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยในระยะยาว

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าแบบแบนราบและคุณสมบัติ OCV–SOC แบบไม่เชิงเส้นของเคมี LiFePO₄ การคำนวณ SOH จึงมีความท้าทายมากกว่าแบตเตอรี่ NCM/NCA ด้านล่างนี้คือวิธีการประมาณค่า SOH หลักๆ ที่ใช้ใน ระบบแบตเตอรี่ EverExceed และอัลกอริธึม BMS

1. วิธีการโดยตรง: การคำนวณ SOH ตามความจุ

นี่เป็นวิธีที่ใช้งานง่ายและแม่นยำที่สุด โดยจะวัด ความจุที่ใช้ได้จริง ของแบตเตอรี่

สูตร

SOH (ความจุ) = (ความจุจริงปัจจุบัน / ความจุที่กำหนด) × 100%

แนวทาง A: การทดสอบการชาร์จ-การคายประจุแบบมาตรฐาน (ห้องปฏิบัติการ)

วงจรการระบายออกเต็มรูปแบบจะดำเนินการภายใต้เงื่อนไขที่ได้รับการควบคุม

ข้อดี: ความแม่นยำสูงสุด
ข้อจำกัด: สิ้นเปลืองเวลา ขัดจังหวะการทำงานปกติ ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน

แนวทาง B: การบูรณาการ BMS ในระหว่างรอบเต็ม (การใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง)

EverExceed BMS ใช้การนับคูลอมบ์เพื่อบันทึกพลังงานที่ชาร์จ/คายประจุทั้งหมดในระหว่างรอบเต็ม

ข้อดี: ใช้งานได้จริงและค่อนข้างแม่นยำ
ข้อจำกัด: ต้องใช้รอบการทำงานเต็มรูปแบบ (เช่น 5% → 95%) ซึ่งทำได้ยากในการดำเนินงานรายวันแบบกระจัดกระจาย

2. วิธีทางอ้อม: การประมาณค่า SOH ตามพารามิเตอร์

เนื่องจากรอบเต็มในชีวิตจริงนั้นหายาก EverExceed BMS จึงใช้แบบจำลองทางอ้อมเพื่อประมาณ SOH แบบเรียลไทม์

2.1 วิธีการต้านทานภายใน (อิมพีแดนซ์ที่เพิ่มขึ้น)

ความต้านทานภายในจะเพิ่มขึ้นเมื่อแบตเตอรี่มีอายุมากขึ้น

สูตร (แบบจำลองทั่วไป)

SOH (อิมพีแดนซ์) ≈ f(R_อัตราการเพิ่มเทียบกับความจุที่ลดลง)

วิธีการวัด

• DCIR (พบมากที่สุดใน EverExceed BMS)

• อิมพีแดนซ์ AC (แม่นยำยิ่งขึ้น การใช้งานในห้องปฏิบัติการ)

ข้อดี: การวัดแบบเรียลไทม์แบบออนไลน์
ข้อจำกัด: ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากอุณหภูมิและ SOC

2.2 สเปกโตรสโคปีอิมพีแดนซ์ทางเคมีไฟฟ้า (EIS)

วิเคราะห์ค่าอิมพีแดนซ์ระหว่างความถี่ต่างๆ เพื่อดึงข้อมูลพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับการเสื่อมสภาพ

ข้อดี: แม่นยำอย่างยิ่ง
ข้อจำกัด: ภาระการคำนวณสูง ส่วนใหญ่ใช้ในห้องปฏิบัติการหรือแพลตฟอร์ม R&D EverExceed ระดับไฮเอนด์

2.3 การวิเคราะห์ความจุส่วนเพิ่ม (ICA) / การวิเคราะห์แรงดันไฟฟ้าเชิงอนุพันธ์ (DVA)

หนึ่งในวิธีการประมาณค่า SOH ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับแบตเตอรี่ LiFePO₄

หลักการ:
ในระหว่างการชาร์จกระแสคงที่ เส้นโค้ง dV/dQ จะแสดงค่าสูงสุดที่เป็นลักษณะเฉพาะซึ่งจะเปลี่ยนแปลงไปตามอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

ข้อดี: แม่นยำมากสำหรับ LiFePO₄
ข้อจำกัด: ต้องมีการวัดแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำและความเสถียรในการชาร์จ CC

2.4 การติดตั้งแบบโค้งด้วยรุ่นแบตเตอรี่

BMS ปรับพารามิเตอร์ของโมเดลอย่างต่อเนื่อง (ความจุ ความต้านทานภายใน ฯลฯ) เพื่อให้พอดีกับข้อมูลแรงดันไฟฟ้า/กระแสไฟฟ้าแบบเรียลไทม์

ข้อดี: การประมาณค่าอย่างต่อเนื่อง
ข้อจำกัด: อาศัยแบบจำลองไฟฟ้าเคมีที่แม่นยำอย่างมาก

2.5 การนับคูลอมบ์ + การสอบเทียบ OCV (วิธีไฮบริด)

นี่คือ อัลกอริทึมการประมาณค่า SOH หลักที่ใช้ใน EverExceed BMS -

กระบวนการ

1. การนับคูลอมบ์: ติดตามการเปลี่ยนแปลง SOC ผ่านการบูรณาการปัจจุบัน

2. การประมาณค่าตามแบบจำลอง: ทำนาย SOC ด้วยการชดเชยอุณหภูมิและอิมพีแดนซ์

3. การสอบเทียบ OCV: เมื่อแบตเตอรี่พักไว้นานพอ OCV จะถูกจับคู่กับกราฟ OCV–SOC ที่เก็บไว้

4. อัพเดต SOH: ความแตกต่างระหว่าง SOC แบบบูรณาการและ SOC ที่ใช้ OCV จะถูกใช้เพื่อแก้ไขพารามิเตอร์ความจุสูงสุดของแบตเตอรี่

ความท้าทายสำหรับ LiFePO₄

เส้นโค้ง OCV–SOC มีความแบนมาก (บริเวณ 20%–80%) ดังนั้นการสอบเทียบจึงมักทำที่ SOC สูงหรือต่ำ

การเปรียบเทียบวิธีการประมาณค่า SOH (EverExceed Adapted)

เคล็ดลับปฏิบัติสำหรับผู้ใช้แบตเตอรี่ EverExceed

เพื่อรักษาการอ่านค่า SOH ที่ถูกต้อง:

• ดำเนินการชาร์จและปล่อยประจุเต็มเป็นครั้งคราว (เช่น 100% → 10% → 100%)

• หลีกเลี่ยงการเก็บรักษาในระยะยาวที่ 0% หรือ 100%

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าควบคุมอุณหภูมิอย่างเหมาะสม

• ใช้เครื่องชาร์จ EverExceed อย่างเป็นทางการ/ระบบที่เข้ากันได้กับ BMS