حالة البطارية (SOH) هي مؤشر رئيسي يُستخدم لتقييم الأداء الحالي للبطارية مقارنةً بحالتها الأصلية الجديدة. عادةً ما يُعبَّر عنها كنسبة مئوية:

• 100% SOH = بطارية جديدة تمامًا

• 70-80% SOH = عتبة نهاية العمر النموذجية

ل بطاريات EverExceed LiFePO₄ —تستخدم على نطاق واسع في أنظمة UPS والاتصالات ومراكز البيانات والأنظمة البحرية وتطبيقات تخزين الطاقة—يعتبر تقدير SOH الدقيق أمرًا ضروريًا لضمان الموثوقية والسلامة على المدى الطويل.

ومع ذلك، نظرًا لمنحنى الجهد المسطح وخصائص OCV-SOC غير الخطية لكيمياء LiFePO₄، فإن حساب SOH أكثر صعوبة من بطاريات NCM/NCA. فيما يلي طرق تقدير SOH الشائعة المستخدمة في: أنظمة بطاريات EverExceed وخوارزميات BMS.

1. الطريقة المباشرة: حساب SOH بناءً على السعة

هذه هي الطريقة الأكثر بديهية ودقة. فهي تقيس القدرة الفعلية القابلة للاستخدام من البطارية.

صيغة

SOH (السعة) = (السعة الفعلية الحالية / السعة المقدرة) × 100%

النهج أ: اختبار الشحنة والتفريغ القياسي (المختبر)

يتم تنفيذ دورة التفريغ الكاملة في ظل ظروف خاضعة للرقابة.

المزايا: أعلى دقة
القيود: يستغرق وقتا طويلا، ويقطع التشغيل العادي؛ غير مناسب للاستخدام اليومي.

النهج ب: دمج نظام إدارة المباني خلال دورة كاملة (تطبيق في العالم الحقيقي)

يستخدم EverExceed BMS العد الكولومبي لتسجيل إجمالي الطاقة المشحونة/المفرغة أثناء دورة كاملة.

المزايا: عملي ودقيق نسبيًا
القيود: يتطلب دورة كاملة (على سبيل المثال، 5% → 95%)، وهو أمر صعب في التشغيل اليومي المجزأ

2. الطرق غير المباشرة: تقدير SOH القائم على المعلمات

نظرًا لأن الدورات الكاملة في الحياة الواقعية نادرة، يستخدم EverExceed BMS نماذج غير مباشرة لتقدير SOH في الوقت الفعلي.

2.1 طريقة المقاومة الداخلية (المقاومة الصاعدة)

تزداد المقاومة الداخلية مع تقدم عمر البطاريات.

الصيغة (النموذج المشترك)

SOH (الممانعة) ≈ f(معدل زيادة R مقابل تلاشي السعة)

طرق القياس

• DCIR (الأكثر شيوعًا في EverExceed BMS)

• معاوقة التيار المتردد (أكثر دقة، استخدام المختبر)

المزايا: القياس في الوقت الحقيقي عبر الإنترنت
القيود: متأثر بشدة بدرجة الحرارة ودرجة الكربون في التربة

2.2 مطيافية المعاوقة الكهروكيميائية (EIS)

يقوم بتحليل المعاوقة عبر ترددات متعددة لاستخراج المعلمات المرتبطة بالشيخوخة.

المزايا: دقيق للغاية
القيود: حمل حسابي مرتفع؛ يستخدم بشكل أساسي في المختبرات أو منصات البحث والتطوير EverExceed المتطورة

2.3 تحليل السعة المتزايدة (ICA) / تحليل الجهد التفاضلي (DVA)

واحدة من أكثر طرق تقدير SOH فعالية لبطاريات LiFePO₄.

مبدأ:
أثناء الشحن بتيار ثابت، يظهر منحنى dV/dQ ذروات مميزة تتغير مع تقدم عمر البطارية.

المزايا: دقيق جدًا بالنسبة لـ LiFePO₄
القيود: يتطلب قياسًا دقيقًا للجهد واستقرار شحن CC

2.4 تركيب المنحنى باستخدام نماذج البطارية

يقوم نظام إدارة البطارية (BMS) بتعديل معلمات النموذج (السعة، المقاومة الداخلية، وما إلى ذلك) بشكل مستمر لتناسب بيانات الجهد/التيار في الوقت الفعلي.

المزايا: التقدير المستمر
القيود: يعتمد بشكل كبير على النماذج الكهروكيميائية الدقيقة

2.5 عد كولومب + معايرة OCV (الطريقة الهجينة)

هذه هي خوارزمية تقدير SOH الأساسية المستخدمة في EverExceed BMS .

عملية

1. عد كولومب: يتتبع تغييرات SOC من خلال التكامل الحالي

2. التقدير القائم على النموذج: يتنبأ بـ SOC مع تعويض درجة الحرارة والمقاومة

3. معايرة OCV: عندما ترتاح البطارية لفترة كافية، يتم مطابقة OCV مع منحنى OCV–SOC المخزن

4. تحديث SOH: يتم استخدام الاختلافات بين SOC المتكامل وSOC القائم على OCV لتصحيح معلمة السعة القصوى للبطارية

تحدي LiFePO₄

منحنى OCV–SOC مسطح للغاية (منطقة 20%–80%)، لذا يتم إجراء المعايرة عادةً عند SOC مرتفع أو منخفض.

مقارنة بين طرق تقدير SOH (مُكيَّفة مع EverExceed)

نصائح عملية لمستخدمي بطاريات EverExceed

للحفاظ على قراءات SOH دقيقة:

• قم بإجراء دورة شحن وتفريغ كاملة من حين لآخر (على سبيل المثال، 100% → 10% → 100%)

• تجنب التخزين طويل الأمد بنسبة 0% أو 100%

• تأكد من التحكم في درجة الحرارة بشكل صحيح

• استخدم شواحن EverExceed الرسمية/أنظمة BMS المتوافقة