L'état de santé (SOH) est un indicateur clé permettant d'évaluer les performances actuelles d'une batterie par rapport à son état neuf. Il est généralement exprimé en pourcentage :

• 100 % SOH = batterie neuve

• 70–80 % SOH = seuil typique de fin de vie

Pour Batteries EverExceed LiFePO₄ — largement utilisée dans les systèmes UPS, les télécommunications, les centres de données, les systèmes maritimes et les applications de stockage d'énergie — une estimation précise de l'état de santé (SOH) est essentielle pour garantir la fiabilité et la sécurité à long terme.

Cependant, en raison de la courbe de tension plate et des caractéristiques non linéaires OCV–SOC de la chimie LiFePO₄, le calcul de l'état de santé (SOH) est plus complexe qu'avec les batteries NCM/NCA. Vous trouverez ci-dessous les principales méthodes d'estimation du SOH utilisées dans Systèmes de batteries EverExceed et les algorithmes BMS.

1. Méthode directe : Calcul de l’état de santé (SOH) basé sur la capacité

C'est la méthode la plus intuitive et la plus précise. Elle mesure le capacité utile réelle de la batterie.

Formule

SOH (Capacité) = (Capacité réelle actuelle / Capacité nominale) × 100 %

Approche A : Test de charge-décharge standard (laboratoire)

Un cycle de décharge complet est effectué dans des conditions contrôlées.

Avantages : Précision maximale
Limites: Consomme du temps, interrompt le fonctionnement normal ; ne convient pas à un usage quotidien.

Approche B : Intégration du système de gestion du bâtiment (BMS) au cours d’un cycle complet (application réelle)

Le système de gestion de batterie EverExceed utilise le comptage de Coulomb pour enregistrer l'énergie totale chargée/déchargée au cours d'un cycle complet.

Avantages : Pratique et relativement précis
Limites: Nécessite un cycle complet (par exemple, 5 % → 95 %), difficile à mettre en œuvre dans le cadre d'une opération quotidienne fragmentée.

2. Méthodes indirectes : Estimation de l’état de santé (SOH) basée sur des paramètres

Étant donné que les cycles complets réels sont rares, EverExceed BMS utilise des modèles indirects pour estimer l'état de santé en temps réel.

2.1 Méthode de la résistance interne (impédance croissante)

La résistance interne augmente avec le vieillissement des batteries.

Formule (modèle courant)

SOH (Impédance) ≈ f(taux d'augmentation de R vs. atténuation de capacité)

Méthodes de mesure

• DCIR (le plus courant dans EverExceed BMS)

• Impédance AC (plus précise, utilisation en laboratoire)

Avantages : Mesure en temps réel et en ligne
Limites: Fortement influencé par la température et le SOC

2.2 Spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS)

Analyse l'impédance sur plusieurs fréquences pour extraire les paramètres liés au vieillissement.

Avantages : Extrêmement précis
Limites: Charge de calcul élevée ; principalement utilisé dans les laboratoires ou sur les plateformes de R&D haut de gamme EverExceed.

2.3 Analyse de capacité incrémentale (ICA) / Analyse de tension différentielle (DVA)

L'une des méthodes d'estimation de l'état de santé (SOH) les plus efficaces pour les batteries LiFePO₄.

Principe:
Lors d'une charge à courant constant, la courbe dV/dQ présente des pics caractéristiques qui se déplacent avec le vieillissement de la batterie.

Avantages : Très précis pour LiFePO₄
Limites: Nécessite une mesure précise de la tension et une stabilité de charge CC

2.4 Adaptation aux modèles à batterie

Le BMS ajuste en permanence les paramètres du modèle (capacité, résistance interne, etc.) pour correspondre aux données de tension/courant en temps réel.

Avantages : Estimation continue
Limites: Repose fortement sur des modèles électrochimiques précis

2.5 Comptage de Coulomb + étalonnage OCV (méthode hybride)

Voici le Algorithme principal d'estimation de l'état de santé (SOH) utilisé dans EverExceed BMS .

Processus

1. Comptage de Coulomb : Suivi des modifications du SOC via l'intégration actuelle

2. Estimation basée sur un modèle : Prédit l'état de charge (SOC) avec compensation de température et d'impédance

3. Calibrage OCV : Lorsque la batterie reste suffisamment longtemps au repos, la tension en circuit ouvert (OCV) correspond à une courbe OCV–SOC enregistrée.

4. Mise à jour SOH : Les différences entre le SOC intégré et le SOC basé sur l'OCV sont utilisées pour corriger le paramètre de capacité maximale de la batterie

Défi pour LiFePO₄

La courbe OCV–SOC est très plate (région 20 %–80 %), l’étalonnage est donc généralement effectué à un SOC élevé ou faible.

Comparaison des méthodes d'estimation de l'état de santé (EverExceed adapté)

Conseils pratiques pour les utilisateurs de batteries EverExceed

Pour maintenir des lectures SOH précises :

• Effectuez occasionnellement un cycle complet de charge-décharge (par exemple, 100 % → 10 % → 100 %).

• Évitez le stockage à long terme à 0 % ou 100 %.

• Assurer un contrôle adéquat de la température

• Utilisez des chargeurs EverExceed officiels/des systèmes compatibles BMS