Wie wird der Ladezustand (SoC) bestimmt?


Die Menge an nutzbarer Energie in einer Batterie wird als State-of-Charge, kurz SoC, ausgedrückt.

Der Wert reicht von 0 – 100 %, wobei 0 % bedeutet, dass die Batterie vollständig entladen ist und 100 % bedeutet, dass die Batterie vollständig geladen und je nach BMS-Typ auch vollständig ausgeglichen ist.

SoC-Messmethoden

Es gibt mehrere Methoden zur Messung und Berechnung des SoC:

Basierend auf Batteriespannung

Vorteile:

  • Einfache Messmethode

Nachteile:

  • Funktioniert nur, wenn die Batterie im Ruhezustand ist
  • Funktioniert nicht gut mit LiFePO4, da diese Technologie fast die gleiche Spannung zwischen 40 % und 80 % SoC hat.

Basierend auf der Messung des chemischen Gleichgewichts

Vorteile:

  • Präzise

Nachteile:

  • Invasive Methode, bei der die Zelle geöffnet werden muss
  • Schwierig anzuwenden

Messen des Stroms, der in den oder aus dem Akkupack fließt

Diese Methode wird als Coulomb-Zählung bezeichnet. Es ist im Wesentlichen die Iteration der gemessenen Ströme über die Zeit. Wenn das System beispielsweise 4 Stunden lang einen Entladestrom von 2 A misst, haben Sie eine Gesamtentladung von 2 A x 4 h = 8 Ah.

Vorteile:

  • Wenn der aktuelle Zähler genau ist, ist der SoC auch ziemlich genau
  • Nicht-invasiv, daher einfach zu messen

Nachteile:

  • Funktioniert nur, wenn die aktuelle Messung genau ist
  • Wenn der SoC nicht häufig vom BMS synchronisiert wird, ist der SoC möglicherweise nicht mehr genau

Genaue Ergebnisse

Ohne ein invasives Verfahren kann der SoC unter vielen Umständen nicht direkt bestimmt werden. Um dennoch verlässliche Ergebnisse zu erhalten, müssen mehrere Methoden kombiniert und hochwertige Messgeräte eingesetzt werden.

Das 123\SmartBMS tut dies durch die Verwendung von Dual-Range-Stromsensoren. Das bedeutet, dass kleine Ströme im mA-Bereich bis hin zu sehr hohen Strömen wie 500 A gemessen werden können. Darüber hinaus synchronisiert das BMS das SoC bei mehreren Spannungen, wenn die Batterie im Ruhezustand ist.

Nützliche Information: Solange noch nicht alle Zellen über der vollen Schwelle sind, ist die Batterie noch nicht richtig ausbalanciert. Der SoC bleibt maximal bei 99 %. Wenn alle Zellenspannungen über dem vollen Schwellenwert liegen und die Ladeleistung niedrig ist, ist die Batterie vollständig geladen und ausgeglichen, und der SoC wird zu 100 % synchronisiert.

Vergessen Sie natürlich nicht, nach der Installation die einmalige Kalibrierung der Stromsensoren durchzuführen. Dies gewährleistet das genaueste Stromerfassungsergebnis. Informationen zum Kalibrieren des Stromsensors finden Sie im 123\SmartBMS-Handbuch.