In der Energiespeicherindustrie sind Energiespeicherbatterien ein gängiges Energiespeichergerät. Die Leistung der Batterien nimmt jedoch mit der Zeit und unter bestimmten Bedingungen ab, was eine Überwachung und Bewertung des Batteriezustands erfordert.

Der SOH-Wert (State of Health) ist einer der wichtigsten Parameter von Batterieprodukten. Er beschreibt die Speicherkapazität der Batterie im aktuellen Zustand, d. h. das Verhältnis zwischen der verfügbaren Kapazität der Batterie im aktuellen Zustand und der verfügbaren Kapazität der Batterie im Ausgangszustand, und die Einheit ist der Prozentsatz (%).

Theoretisch beträgt der SOH-Wert der Batterie 100 %, wenn sie das Werk verlässt. Wenn der Benutzer die Batterie benutzt, nimmt der SOH-Wert der Batterie langsam ab, bis sie dem täglichen Gebrauch des Benutzers nicht mehr gerecht werden kann, d. h. der SOH-Wert sinkt auf den End-of-Life-Wert der Batterie (End-of-Life, EOL genannt, in der Regel 70 % oder 80 %), und die Lebensdauer der Batterie wird ebenfalls als beendet erklärt.

Der SOH-Wert der Batterie spiegelt weitgehend den Alterungsgrad der Batterie wider. Die Ursachen für die Batteriealterung sind komplex, und die akademische Gemeinschaft ist im Allgemeinen der Ansicht, dass die Lithium-Ionen-Abscheidung, die Verdickung der SEI-Schicht und der Verlust des aktiven Materials die Hauptgründe sind.

Obwohl die Alterung und der Kapazitätsabfall von Batterien unvermeidlich sind, können sie tatsächlich verzögert werden. Studien haben gezeigt, dass die Umgebungstemperatur, die Lade-/Entladerate (C-Rate), die Entladetiefe (DOD), das Intervall der Lade-/Entladezyklen, die Lade-/Entladeschlussspannung usw. während der Nutzung der Batterie mehr oder weniger Einfluss auf den Zustand der Batterie haben. Wenn wir als Benutzer gesunde Gewohnheiten bei der Nutzung der Batterie entwickeln, können wir die Abnahme des SOH-Wertes der Batterie bis zu einem gewissen Grad verlangsamen und die Lebensdauer der Batterie effektiv verlängern.

Der Gesundheitszustand der Batterie kann nicht durch direkte Messung ermittelt werden, sondern wird in der Regel durch eine Modellbewertung bestimmt. Gegenwärtig sind hauptsächlich drei Modelle gebräuchlich:

1. Elektrochemisches Modell

Das Modell geht vom elektrochemischen Mechanismus der Batterie aus und simuliert den Alterungsprozess der Batterie anhand der internen und externen Zustandsgrößen der Batterie (Temperatur, Lade- und Entladestrom, Abschaltspannung usw.).

2. Modell der Ersatzschaltung

Ausgehend von der Elektrotechnik der Batterie setzt das Modell die Batterie mit einem grundlegenden Schaltungsmodell gleich und simuliert den Alterungsprozess der Batterie durch die Veränderung physikalischer Parameter wie Batterie-Innenwiderstand und Kapazität im Ersatzschaltbild.

3. Empirische Modelle

Das Modell analysiert eine große Menge an Daten, fasst die Veränderung des SOH der Batterie zusammen und leitet daraus eine empirische Formel für den Zustand der Batterie ab. Zum Beispiel eine empirische Formel auf der Grundlage der Batterieimpedanz, eine empirische Formel auf der Grundlage der Batteriezyklusdauer usw.

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