หากพูดถึงแบตเตอรี่ ไม่ว่าจะเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือแบตเตอรี่ชนิดอื่น ก็จะมีค่าพื้นฐานในทางเทคนิคที่ควรรู้อยู่ 2 ค่า ได้แก่ SoC และ SoH เพราะมีความสำคัญทั้งในการประเมินและดูแลจัดการ ซึ่งในบทความนี้ ทาง GMS Solar ก็ได้เรียบเรียงข้อมูลมาให้แบบครบถ้วน ตั้งแต่นิยามว่าคืออะไร การคำนวณ ตลอดจนการแปรผลและนำไปใช้
รู้จักกับค่า SoC ของแบตเตอรี่
ค่า SoC ในแบตเตอรี่จะมีรายละเอียดนิยาม การคำนวณ ตลอดจนการแปรผลและนำไปใช้ดังนี้
SoC คืออะไร
SoC ย่อมาจาก State of Charge คือค่าที่บ่งบอกปริมาณพลังงานที่เหลืออยู่ในแบตเตอรี่เมื่อเทียบกับความจุสูงสุด โดยจะแสดงเป็นเปอร์เซนต์ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ที่มีพลังงานหมดจะมีค่า SoC 0% ส่วนแบตเตอรี่ที่มีพลังงานเต็มก็จะมีค่า SoC 100%
ค่า SoC หลักๆ แล้วจะช่วยให้เราทราบว่าแบตเตอรี่มีพลังงานเหลืออยู่เท่าไหร่ และสามารถใช้งานได้อีกนานแค่ไหน
การคำนวณค่า SoC
ค่า SoC จะมีสูตรคำนวณดังนี้
SoC = 100 * (ระดับพลังงานปัจจุบัน/ความจุพลังงานสูงสุด)
ตัวอย่างเช่น หากแบตเตอรี่เปล่ามีความจุพลังงานสูงสุดอยู่ที่ 200 Ah และถูกชาร์จพลังงานเข้าไป 120 Ah ก็จะมีค่า SoC = 100 * (120/200) = 60%
การใช้ค่า SoC ในทางปฏิบัติ
การใช้ค่า SoC ในทางปฏิบัติก็จะมีแนวทางดังนี้
- ใช้ดูปริมาณพลังงานที่เหลืออยู่ การใช้งานพื้นฐานที่สำคัญของค่า SoC ก็คือใช้ดูปริมาณพลังงานที่เหลืออยู่ ทำให้สามารถวางแผนการชาร์จหรือการเปลี่ยนแบตเตอรี่เพื่อการใช้งานที่ต่อเนื่องได้อย่างเหมาะสม
- ใช้ควบคุมประสิทธิภาพการทำงาน แบตเตอรี่ที่มีค่า SoC เหลือน้อยจนเกินไปจะมีประสิทธิภาพในการจ่ายไฟได้ลดลง ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดก็คือรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งจะสามารถเร่งความเร็วได้ช้าลงที่ SoC ต่ำๆ
- ใช้ในการถนอมแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ที่มีค่า SoC สูงหรือต่ำจนเกินไป จะอยู่ในสภาวะที่เอื้อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่ไม่พึงประสงค์มากขึ้น จึงส่งผลให้แบตเตอรี่เสื่อมไวขึ้น ซึ่งทั่วไปแล้วก็มักจะแนะนำให้รักษาระดับ SoC ให้อยู่ในช่วง 20-80% เพื่อช่วยถนอมอายุการใช้งานของแบตเตอรี่
- ใช้วางแผนการใช้งาน ค่า SoC ยังสามารถใช้วางแผนการใช้งานได้ด้วย เช่นกรณีของรถยนต์ไฟฟ้า ค่า SoC ก็สามารถใช้บ่งบอกระยะเดินทางที่สามารถไปได้ ทำให้สามารถวางแผนแวะจุดชาร์จได้ถูก หรือในกรณีของอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วไป ค่า SoC ก็สามารถใช้บ่งบอกระยะเวลาที่สามารถใช้งานได้เช่นกัน
รู้จักกับค่า SoH ของแบตเตอรี่
ค่า SoH ในแบตเตอรี่จะมีรายละเอียดนิยาม การคำนวณ ตลอดจนการแปรผลและนำไปใช้ดังนี้
SoH คืออะไร
SoH ย่อมาจาก State of Health คือค่าที่บ่งชี้ถึงสภาพและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ในปัจจุบันเมื่อเทียบกับสภาพใหม่ โดยทั่วไปแล้ว ค่า SoH จะถูกแสดงเป็นเปอร์เซนต์ ซึ่งที่สภาพใหม่จะมีค่าเป็น 100% และเมื่อถูกใช้ไปก็จะค่อยๆ เสื่อมลง ค่า SoH ก็จะลดลงตามความสามารถในการกักเก็บและจ่ายพลังงานของแบตเตอรี่ที่น้อยลง
ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ที่มีค่า SoH 80% หมายความว่าแบตเตอรี่นั้นสามารถเก็บและจ่ายพลังงานได้เพียง 80% ของความสามารถเดิมเมื่อยังมีสภาพใหม่
ปัจจัยที่ส่งผลต่อค่า SoH
ค่า SoH จะได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ ดังนี้
- อายุการใช้งาน แบตเตอรี่ยิ่งมีอายุนานหรือยิ่งผ่านการใช้งานมาก ก็จะยิ่งมีความเสื่อมสภาพมากขึ้น ส่งผลให้ค่า SoH ลดลง
- จำนวนรอบชาร์จ จำนวนรอบการชาร์จและใช้งาน (Charge-Discharge Cycle) ของแบตเตอรี่ที่เพิ่มขึ้นก็จะส่งผลให้แบตเตอรี่เสื่อมและมีความจุพลังงานลดลงได้เช่นกัน
- อุณหภูมิ การใช้งานแบตเตอรี่ในสภาวะอุณหภูมิที่สูงเกินไปจะมีผลเร่งการเสื่อมสภาพ เพราะอุณหภูมิที่สูงจะเป็นปัจจัยเร่งสำหรับปฏิกิริยาเคมีหลายๆ ชนิด
- ระดับการชาร์จ การปล่อยให้แบตเตอรี่มีพลังงานต่ำจนเกินไปเป็นระยะเวลานานๆ (หรืออาจกล่าวได้ว่ามีค่า Dept of Discharge สูง) ก็อาจมีผลเร่งการเสื่อมสภาพได้
การคำนวณค่า SoH
ค่า SoH จะมีสูตรคำนวณดังนี้
SoH = 100 * (ค่าความจุพลังงานสูงสุดในปัจจุบัน/ค่าความจุพลังงานสูงสุดตามสเปค)
ตัวอย่างเช่น หากแบตเตอรี่มีค่าความจุพลังงานสูงสุดตามสเปคอยู่ที่ 200 Ah แต่จากการทดสอบลองชาร์จให้เต็ม แล้ววัดปริมาณไฟฟ้าที่จ่ายออกมาทั้งหมดกลับได้เพียง 160 Ah ก็จะได้ค่า SoH = 100 * (160/200) = 80%
การใช้ค่า SoH ในทางปฏิบัติ
การใช้ค่า SoH ในทางปฏิบัติก็จะมีแนวทางดังนี้
- ใช้บ่งบอกประสิทธิภาพความจุของแบตเตอรี่ หน้าที่หลักของค่า SoH ก็คือใช้บ่งบอกว่าแบตเตอรี่เสื่อมลงจนมีค่าความจุพลังงานสูงสุดเหลืออยู่กี่เปอร์เซนต์เมื่อเทียบจากเดิม ทำให้สามารถวางแผนการใช้พลังงานและการดูแลจัดการแบตเตอรี่ได้อย่างเหมาะสม
- ใช้บริหารจัดการเรื่องการเปลี่ยนแบตเตอรี่ ทั่วไปแล้ว เมื่อแบตเตอรี่มีค่า SoH ลดลงจนเหลือประมาณ 50-79% ก็ควรดำเนินการเปลี่ยนแบตเตอรี่ เพื่อไม่ให้เกิดผลกระทบต่อการใช้งาน เพราะนอกจากจะจุพลังงานได้ลดลงอย่างชัดเจนแล้ว แบตเตอรี่ก็จะยิ่งเสื่อมลงเร็วขึ้นภายหลังจากนี้อีกด้วย
- ใช้ควบคุมดูแลเรื่องความปลอดภัย แบตเตอรี่ยิ่งมีค่า SoH ต่ำ ก็จะยิ่งมีโอกาสเกิดการขัดข้องมากขึ้น ค่า SoH จึงอาจถูกใช้เป็นเกณฑ์อย่างหนึ่งในการควบคุมดูแลเรื่องความปลอดภัย
การตีความค่า SoH ของแบตเตอรี่
การตีความค่า SoH ของแบตเตอรี่สามารถทำได้ง่ายๆ โดยใช้เกณฑ์ดังนี้
- SoH 100% – 80% แบตเตอรี่ยังอยู่ในสภาพดีและสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- SoH 79% – 50% แบตเตอรี่เริ่มเสื่อมสภาพ แต่ยังสามารถใช้งานได้ ควรเริ่มวางแผนการบำรุงรักษาหรือเปลี่ยนแบตเตอรี่
- SoH ต่ำกว่า 50% แบตเตอรี่เสื่อมสภาพอย่างมาก ควรพิจารณาเปลี่ยนแบตเตอรี่เพื่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยที่ดี
อ่านเพิ่มเติม : แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน มีอายุการใช้งานกี่ปี ยืดอายุได้อย่างไรบ้าง
บทสรุป
SoC หรือ State of Charge คือค่าระดับพลังงานในแบตเตอรี่เทียบกับความจุพลังงานสูงสุด โดยมีค่าตั้งแต่ 0% (แบตเตอรี่หมด) ถึง 100% (แบตเตอรี่เต็ม) ซึ่งในการใช้งานนั้นก็อาจใช้เพื่อดูปริมาณพลังงานที่เหลืออยู่ ใช้ควบคุมประสิทธิภาพการทำงานของแบตเตอรี่ ใช้เพื่อถนอมแบตเตอรี่ หรือใช้เพื่อวางแผนการใช้งานสำหรับแบตเตอรี่และอุปกรณ์ไฟฟ้า
ส่วน SoH หรือ State of Health คือค่าที่บ่งบอกว่าแบตเตอรี่เสื่อมมากน้อยเพียงใด โดยมีค่าตั้งแต่ 100% (แบตเตอรี่ไม่เสื่อมเลย) ถึง 0% (แบตเตอรี่เสื่อมจนจุพลังงานไม่ได้แม้แต่น้อย) ซึ่งการใช้งานนั้นก็อาจใช้เพื่อดูประสิทธิภาพด้านความจุของแบตเตอรี่ ใช้วางแผนและบริการจัดการเรื่องการเปลี่ยนแบตเตอรี่ หรือใช้ควบคุมดูแลเรื่องความปลอดภัยก็ได้เช่นกัน
GMS Solar ผู้จัดจำหน่าย BESS สำหรับงานโครงการ
BESS (Battery Energy Storage System) เป็นเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ในสเกลใหญ่ซึ่งได้รับความนิยมสูงในปัจจุบัน สามารถใช้กักเก็บไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น แสงอาทิตย์ ลม น้ำ ฯลฯ ใช้เพิ่มเสถียรภาพของระบบไฟฟ้าทั่วไป เช่น เก็บสำรองไฟไว้ใช้ในยามฉุกเฉินหรือยามที่มีความต้องการสูง หรือใช้ลดค่าไฟจาก Demand Charge ในอุตสาหกรรมที่มีการใช้ไฟฟ้าในปริมาณมาก
เพื่อช่วยผลักดันเทคโนโลยี BESS ของไทยให้ก้าวหน้ารวดเร็วยิ่งขึ้น GMS Solar จึงได้จับมือกับ REPT Battero ซึ่งเป็นผู้นำ BESS ระดับ Top 3 ของโลกจากประเทศจีน ในฐานะของ Distributor เพียงเจ้าเดียวในไทย
REPT Battero เป็นบริษัทผู้ผลิตเซลล์แบตเตอรี่ที่มีขีดความสามารถในด้าน R&D สูง มีเหมืองตั้งแต่ต้นน้ำของตัวเอง ทั้งยังมีจุดเด่นต่างๆ อีกมากมาย เช่น
- ได้รับการยอมรับให้อยู่ใน BloombergNEF’s Tier 1 Energy Storage Manufacturers List 2024
- ได้รับใบประกาศรับรองคุณภาพและความปลอดภัยตามมาตรฐานสากลมากมาย อาทิ UL 1973, IEC 62619, UN 38.3, NFPA 855, IEC 62477, UL9540A เป็นต้น
- มีเทคโนโลยี Wending Battery ที่เป็นกรรมสิทธิ์เฉพาะ ซึ่งจะช่วยเพิ่มปริมาณความจุและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ให้ยาวนานขึ้น สามารถมี Cycle Life ได้มากถึง 8,000-10,000 รอบ ส่งผลใช้งานได้ยาวนานถึง 20 ปี
- ได้ส่งมอบ BESS ให้กับโครงการสำคัญมากมาย เช่น โครงการ 1,680 MWh Waratah Super Battery ที่รัฐนิวเซาท์เวลส์ ประเทศออสเตรเลีย โครงการ 226 MWh St Gall Battery Energy Storage System ที่รัฐเท็กซัส สหรัฐอเมริกา เป็นต้น
เมื่อเทคโนโลยี BESS ที่ล้ำสมัยของ REPT Battero ได้ผนวกรวมกับความเชี่ยวชาญของ GMS Solar ซึ่งเป็นบริษัทในเครือ GMS Interneer ที่มีประสบการณ์ในอุตสาหกรรมพลังงานมากว่า 20 ปี จึงเกิดเป็นโซลูชั่น BESS ที่มีคุณภาพสูง ครอบคลุมทั้งในส่วนของสินค้าและบริการ พร้อมที่จะส่งมอบให้กับทุกโครงการสำคัญของคุณ
