Differenze e discrepanze SoH - Quali sono le cause?

La SoH indicata sul display del veicolo è corretta? Rispondere a questa domanda non è così facile come sembra. Il valore SoH pertinente di una batteria dipende fortemente dall'affidabilità dei dati utilizzati per il calcolo del valore SoH.

Lo stato di salute della batteria di trazione, noto anche come stato di salute (SoH dall'inglese State of Healt), è attualmente un argomento molto dibattuto nel campo della diagnostica delle batterie. Il valore SoH della batteria è uno dei parametri più importanti per le sue condizioni e il suo valore materiale. Inoltre, il valore SoH è anche un indicatore della sicurezza di guida e dell'accelerazione.

Il valore SoH fornisce informazioni sul grado di funzionamento di una batteria e sulla quantità di energia che può immagazzinare rispetto alle sue condizioni nuove. Questo porta a una domanda importante per molti conducenti di auto elettriche: il valore SoH indicato sul display del veicolo è corretto? Rispondere a questa domanda non è così semplice come sembra. Il valore SoH di una batteria dipende anche dall'affidabilità dei dati utilizzati per calcolarla.

Per capirlo meglio, è necessario sapere

1. cosa sia il valore SoH,
2. come viene calcolato,
3. perché fonti diverse forniscono dati diversi. - Di seguito troverai le risposte.

I valori SoH delle diverse fonti non sono fondamentalmente comparabili

Per illustrare il problema, abbiamo creato un grafico con 1000 casi statisticamente rilevanti, in cui i valori SoH letti sono confrontati e visualizzati con i valori SoH effettivamente analizzati sulla base di dati reali. Il grafico mostra le deviazioni in punti percentuali (%P) tra questi due valori. I "valori SoH letti" sono quelli calcolati dal sistema di gestione delle batterie (BMS) del rispettivo veicolo e utilizzati per il calcolo dell'autonomia. I "valori SoH analizzati sulla base di dati reali" sono i risultati esatti dello stato di salute della batteria generati attraverso un processo, ad esempio il processo di scarica.

La linea zero che rappresenta i valori SoH esatti è la linea di base. I valori SoH letti da essa sono rappresentati come linee a sinistra (il valore SoH letto è inferiore al valore SoH effettivo) o a destra (il valore SoH letto è superiore al valore SoH effettivo).

Che il valore assoluto sia del 90% o del 50% di SoH, ad esempio, è irrilevante in questo caso. Ciò che conta è la differenza tra i valori letti e i valori reali misurati. In alcuni casi la deviazione dei valori comparativi è di ±5 %P, in casi estremi anche di +91 %P.

Le ragioni delle discrepanze

Le ragioni di queste discrepanze sono diverse, che possiamo dividere in vari gruppi:

• Ragioni tecniche: Questa estrema dispersione deriva semplicemente dall'imprecisione dell'algoritmo utilizzato per determinare lo stato di salute della batteria. Nel sistema di gestione della batteria (BMS), lo stato di salute viene proiettato. Ogni produttore di BMS (anzi, con ogni variante di software) crea un algoritmo a questo scopo, basato su modelli di celle della batteria, modelli operativi e modelli matematici. Questi hanno lo scopo di mappare lo stato di salute del BMS. Per eseguire i calcoli vengono utilizzati processori molto piccoli e di potenza limitata. Nel corso della loro vita, questi processori devono calcolare le stime di SoH nel modo più accurato possibile, ma in questo caso vediamo che molti di questi processori stanno raggiungendo i loro limiti di prestazioni. Il metodo di valutazione AVILOO si basa sul potentissimo AVILOO Battery Data Cloud e valuta continuamente i dati, il che rappresenta un enorme vantaggio tecnico.

• Dati reali (misurati in tempo reale) vs. dati di lettura: Per calcolare il valore SoH effettivo sono necessari dati reali. Ciò significa che i dati devono essere raccolti durante un processo (scarica, carica, ecc.). Tuttavia, il BMS lavora con dati di laboratorio estrapolati statisticamente.

• Uso di vari metodi e approccio non uniforme: Ciò che gioca un ruolo anche qui con la linea dello zero sono sempre le stesse regole, metodologie e modelli matematici adattati a diversi modelli di auto. Un'altra dispersione deriva dai diversi approcci dei produttori. Il produttore A utilizza il metodo A, il produttore B il metodo B, ecc. Uno basa la sua stima sulla scarica, l'altro sulla carica. Uno misura in base alla capacità, l'altro in base all'energia. Un produttore specifica che si applica a un determinato tasso di scarica, ad esempio il ciclo WLTP appropriato. Un altro dice "questa è una scarica molto lenta" o "una carica molto lenta". I produttori di celle, invece, hanno spesso definizioni completamente diverse da quelle dei produttori di automobili. Tutti questi fattori contribuiscono a un'ampia variazione. Tuttavia, la ragione principale non è solo il metodo diverso, ma anche l'imprecisione dell'algoritmo. L'uso di metodi diversi causa una dispersione compresa tra il +15% e il -10%. La discrepanza rimanente si basa sulle imprecisioni dell'algoritmo. Tuttavia, questo dato può cambiare nel tempo. Un buon esempio è quello di un cliente che ha letto il valore SoH della sua batteria, che era dell'80%, ad esempio. Dopo un aggiornamento del software in officina, il valore era sicuro al 100%. Quindi, in questo caso, siamo in attesa: Il produttore stesso, prima dell'aggiornamento del software, forniva un SoH dell'80%, dopo l'aggiornamento del software il SoH era improvvisamente al 100%.

Quindi, se vuoi sapere quanto puoi effettivamente guidare con un veicolo senza che si guasti a metà strada, dovresti lasciare la misurazione del valore SoH a chi conosce la tecnologia. In AVILOO, non solo si ottengono dati calcolati di alta qualità, ma anche valori reali dall'auto testata. Rendiamo la salute della batteria di trazione trasparente per tutti. È per questo che lavoriamo ogni giorno. Connettiti per scoprire.