如何计算电池的SOH值?
车圈测评观测站
电池健康度(SOH)是衡量动力电池性能衰减的核心指标,主要通过容量衰减和内阻升高两大参数来量化计算。
一、SOH的定义与重要性
SOH(State of Health)即电池健康度,反映电池当前实际性能与出厂标称性能的比值。动力电池经过长期运行后性能会不可避免下降,SOH是评判电池能否继续使用的关键依据。当SOH低于某个阈值(国标通常为容量衰减20%或内阻升高至初始值2倍)时,电池需考虑更换或降级使用。
二、SOH的计算方法
1. 基于容量衰减的计算
这是最直接的方法,公式为:
SOH = (当前实际容量 / 出厂标称容量) × 100%
当前实际容量需在标准条件下通过完整充放电循环测得(如25℃、0.33C倍率)。
实际应用中可通过电池管理系统(BMS)记录的充电电量积分来估算,但需修正温度、倍率影响。
2. 基于内阻升高的计算
内阻与电池老化直接相关,公式为:
SOH = (初始内阻 / 当前内阻) × 100%
通过直流内阻(DCR)或交流阻抗(EIS)测试获取当前内阻。
内阻升高通常伴随功率能力下降,但受温度影响大,需在相同条件下对比。
3. 综合模型法
主机厂通常建立多参数拟合模型,融合以下变量:
- 参数类别
- 具体变量
- 循环寿命因素充放电倍率、环境温度、放电深度(SOC窗口)
- 日历寿命因素存储温度、存储SOC、存储时间
- 实时运行数据电压、电流、温度、累计充电量、循环次数
模型通过大量测试数据标定,输出SOH估算值。
三、影响SOH的关键因素
1. 循环寿命维度
充放电倍率:大倍率充放电加速锂离子损失和材料塌陷。
环境温度:高温会加速副反应,低温则导致析锂风险。
放电深度:浅充浅放(如SOC在30%-70%之间)可显著提升循环次数。磷酸铁锂电池对放电深度相对不敏感。
2. 日历寿命维度
存储温度:温度越低,容量衰减越慢,内阻提升也越慢。数据显示磷酸铁锂电池在0℃存储28天后容量衰减约1%以内。
存储SOC:推荐40%~60% SOC长期存储。每1-2年补电一次,主流磷酸铁锂电池可保持8-15年低能量密度型号甚至可达10-20年。
四、实际应用中的估算难点
直接测量困难:完整的容量测试需长时间停车(如满充满放),不符合日常使用场景。
在线估算依赖模型:BMS需基于电压、电流、温度等外部参数实时推算,不同车企的模型精度差异大。
日历与循环耦合:实际使用中两种老化机制叠加,难以单独剥离。行业标准《T/CSAE 118-2019》提供了日历寿命的测试方法,但尚无统一在线算法。
五、对车主的实用建议
避免极端温度:高温快充、低温大功率放电均加速老化。
保持合理SOC:日常使用控制在20%-80%,长途可充满,但避免长时间满电存放。
定期浅充浅放:有助于BMS校准SOC,间接提升SOH估算精度。
关注BMS提示:部分车型会直接显示SOH(如特斯拉、比亚迪等),可作为参考。
电池SOH并非洪水猛兽,通过合理的用车习惯和维护,可以延缓衰减;当SOH低于70%时,电池仍可降级用于储能或低速场景,实现资源循环利用。