在手机、电动车或储能系统中,我们常常关注电池还剩多少电(SOC),但是除了电量,还有一个更关键的指标,决定了电池还能用多久、是否安全稳定——那就是 SOH。上期TGPRO讲解了什么是SOC,今天,带你了解电池的“体检报告”——SOH。
SOH是什么?
SOH,是(State of Health)的简称,表示“电池健康状态”,用来衡量一块电池相对于其出厂时的性能下降了多少,衡量电池性能衰减程度。就像人有身体健康指数,电池也有“健康值”,反映电池的“老化程度”。
简单来说:
SOH = 当前性能 ÷ 出厂性能 × 100%
SOH > 80%:电池状态良好,可继续正常使用;
SOH 60%-80%:性能下降,可能影响续航或供电效果;
SOH < 60%:建议更换,可能存在安全隐患或严重性能衰退。
SOH 越高,说明电池“身体好”;SOH 越低,说明电池老化严重、性能下降。
SOH是如何计算的?
1. 容量比对法(最常见)
通过记录完整充放电过程,计算当前容量(C₀)与额定容量(Cₙ)的百分比。
公式:
SOH = 当前容量 ÷ 额定容量 × 100%
如果一块电池的设计容量是100Ah,而现在只能充进90Ah,那么它的SOH就是90%。
优点:原理简单,精度高
缺点:需完整一次充放电周期,耗时长,日常不易操作
2. 内阻估算法
电池使用时间长了之后,内部老化会导致内阻升高。通过监测内阻的变化来评估SOH。
公式(简化):
SOH ≈ 初始内阻 ÷ 当前内阻 × 100%(反比关系)
优点:可在线快速评估
缺点:对温度、电流变化敏感,精度依赖模型准确性
3. 数据驱动+模型算法(如卡尔曼滤波)
利用电池等效电路模型(ECM)结合历史数据、实时电压、电流、温度等信息,通过算法滤波(如卡尔曼滤波)或机器学习模型估算SOH。
优点:动态估算,适合运行中的储能系统
缺点:计算复杂,需要完整数据支持
SOH评估指标与影响因素
SOH并非一个单一数值,而是结合多个维度综合评估得出的“电池健康分数”。
常见的评估指标包括:
容量衰减:当前最大容量与初始设计容量的比值,是最直观的老化表现。
内阻变化:随着老化,电池内阻上升,会影响放电性能和系统效率。
温度表现:电池在高温或低温环境下使用时,温升异常往往意味着内部老化加剧。
充放电效率:能否顺利完成充放电循环,也是健康状态的重要体现。
电压异常:若出现充不满、放不干净的情况,说明电池性能正在退化。
除了上述评估维度,SOH还会受到多种外部因素影响,主要包括:
循环寿命影响:每完成一次标准1C充放电循环,SOH约下降0.05%-0.1%。
例如,磷酸铁锂电池充放电次数大于3000次,三元锂充放电次数大于1000次时,每循环一次SOH下降0.05%-0.1%。
温度因素:电池在高温环境中放置1个月,SOH可能下降5%-8%;而低温情况下使用,SOH的衰减速度也会加快约30%。
充电策略:频繁快充(大于3C),且比例超过30%,会加速SOH下降,每年可能多衰减2%-3%。同时,如果恒压充电时间不足,还可能导致正极材料晶格畸变,进一步损害健康状态。
简而言之,SOH是电池“身体状况”的综合体现,它既依赖静态评估数据,也受动态使用行为的长期影响。
SOH的作用
SOH不仅决定电池还能不能用,更影响着系统的安全性和智能控制能力。
1.保障系统安全运行
随着电池老化,内阻升高、发热增多,出现热失控、鼓胀、起火等风险的概率也随之上升。
BMS系统通过监测SOH,可以在健康状态异常时提前发出预警,启动保护机制,限制最大充放电功率。
2.优化储能系统能量调度
在家庭储能或工商业储能系统中,EMS(能源管理系统)会基于SOH判断:
哪组电池负荷更重、该优先使用哪组
是否需要切换运行模式(如削峰填谷 vs 应急备电)
系统整体的运行寿命预测与维修保障安排
3.辅助智能预测与系统优化
借助SOH数据,企业和用户可以实现:
预测性维护:提前更换问题电池,降低停机风险
成本控制:避免过度维护保养或提前淘汰
系统升级参考:根据整体SOH水平决定系统扩容或更换策略
SOC告诉你“现在能用多久”,SOH则是告诉你“还能再用多久”。
SOH不仅是一串数字,更是电池背后隐藏的健康逻辑与运行信号灯,是电池管理、能量调度与安全防护不可缺少的核心指标。
今天的SOH知识就讲到这里,大家学会怎么看电池“健康体检表”了吗?点赞 + 关注,TGPRO将持续为大家带来更多实用的储能干货!
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