SOH (Tình trạng sức khỏe) là một chỉ số quan trọng được sử dụng để đánh giá hiệu suất hiện tại của pin so với trạng thái ban đầu, hoàn toàn mới. Chỉ số này thường được biểu thị dưới dạng phần trăm:

• 100% SOH = pin hoàn toàn mới

• 70–80% SOH = ngưỡng cuối vòng đời điển hình

Vì Pin EverExceed LiFePO₄ —được sử dụng rộng rãi trong UPS, viễn thông, trung tâm dữ liệu, hệ thống hàng hải và các ứng dụng lưu trữ năng lượng—ước tính SOH chính xác là điều cần thiết để đảm bảo độ tin cậy và an toàn lâu dài.

Tuy nhiên, do đường cong điện áp phẳng và đặc tính OCV-SOC phi tuyến tính của hóa học LiFePO₄, việc tính toán SOH khó khăn hơn so với pin NCM/NCA. Dưới đây là các phương pháp ước tính SOH chính thống được sử dụng trong Hệ thống pin EverExceed và thuật toán BMS.

1. Phương pháp trực tiếp: Tính toán SOH dựa trên công suất

Đây là phương pháp trực quan và chính xác nhất. Nó đo lường công suất sử dụng thực tế của pin.

Công thức

SOH (Công suất) = (Công suất thực tế hiện tại / Công suất định mức) × 100%

Cách tiếp cận A: Thử nghiệm sạc-xả tiêu chuẩn (phòng thí nghiệm)

Chu trình xả đầy đủ được thực hiện trong điều kiện được kiểm soát.

Thuận lợi: Độ chính xác cao nhất
Hạn chế: Tốn thời gian, làm gián đoạn hoạt động bình thường; không thích hợp để sử dụng hàng ngày.

Cách tiếp cận B: Tích hợp BMS trong toàn bộ chu kỳ (ứng dụng thực tế)

EverExceed BMS sử dụng phương pháp đếm Coulomb để ghi lại tổng năng lượng tích điện/xả trong một chu kỳ đầy đủ.

Thuận lợi: Thực tế và tương đối chính xác
Hạn chế: Yêu cầu một chu kỳ đầy đủ (ví dụ: 5% → 95%), khó khăn trong hoạt động hàng ngày bị phân mảnh

2. Phương pháp gián tiếp: Ước tính SOH dựa trên tham số

Vì chu kỳ đầy đủ trong đời thực rất hiếm nên EverExceed BMS sử dụng các mô hình gián tiếp để ước tính SOH theo thời gian thực.

2.1 Phương pháp điện trở bên trong (trở kháng tăng)

Điện trở bên trong tăng theo tuổi thọ của pin.

Công thức (mô hình chung)

SOH (Trở kháng) ≈ f(Tốc độ tăng R so với độ suy giảm dung lượng)

Phương pháp đo lường

• DCIR (phổ biến nhất trong EverExceed BMS)

• Trở kháng AC (chính xác hơn, sử dụng trong phòng thí nghiệm)

Thuận lợi: Đo lường trực tuyến, thời gian thực
Hạn chế: Bị ảnh hưởng mạnh bởi nhiệt độ và SOC

2.2 Phổ trở kháng điện hóa (EIS)

Phân tích trở kháng trên nhiều tần số để trích xuất các thông số liên quan đến lão hóa.

Thuận lợi: Cực kỳ chính xác
Hạn chế: Tải trọng tính toán cao; chủ yếu được sử dụng trong phòng thí nghiệm hoặc nền tảng R&D EverExceed cao cấp

2.3 Phân tích dung lượng gia tăng (ICA) / Phân tích điện áp vi sai (DVA)

Một trong những phương pháp ước tính SOH hiệu quả nhất cho pin LiFePO₄.

Nguyên tắc:
Trong quá trình sạc dòng điện không đổi, đường cong dV/dQ cho thấy các đỉnh đặc trưng thay đổi khi pin cũ đi.

Thuận lợi: Rất chính xác đối với LiFePO₄
Hạn chế: Yêu cầu đo điện áp chính xác và độ ổn định khi sạc CC

2.4 Đường cong phù hợp với các mô hình pin

BMS liên tục điều chỉnh các thông số mô hình (công suất, điện trở bên trong, v.v.) để phù hợp với dữ liệu điện áp/dòng điện theo thời gian thực.

Thuận lợi: Ước tính liên tục
Hạn chế: Dựa nhiều vào các mô hình điện hóa chính xác

2.5 Đếm Coulomb + Hiệu chuẩn OCV (Phương pháp lai)

Đây là thuật toán ước tính SOH chính được sử dụng trong EverExceed BMS .

Quá trình

1. Đếm Coulomb: Theo dõi các thay đổi SOC thông qua tích hợp hiện tại

2. Ước tính dựa trên mô hình: Dự đoán SOC với bù nhiệt độ và trở kháng

3. Hiệu chuẩn OCV: Khi pin nghỉ đủ lâu, OCV sẽ khớp với đường cong OCV–SOC đã lưu trữ

4. Cập nhật SOH: Sự khác biệt giữa SOC tích hợp và SOC dựa trên OCV được sử dụng để hiệu chỉnh thông số dung lượng tối đa của pin

Thách thức cho LiFePO₄

Đường cong OCV–SOC rất phẳng (vùng 20%–80%), do đó hiệu chuẩn thường được thực hiện ở SOC cao hoặc thấp.

So sánh các phương pháp ước tính SOH (EverExceed Adapted)

Mẹo thực tế dành cho người dùng pin EverExceed

Để duy trì số liệu SOH chính xác:

• Thực hiện chu kỳ sạc-xả đầy thỉnh thoảng (ví dụ: 100% → 10% → 100%)

• Tránh lưu trữ lâu dài ở mức 0% hoặc 100%

• Đảm bảo kiểm soát nhiệt độ thích hợp

• Sử dụng bộ sạc EverExceed chính thức/hệ thống tương thích BMS