SoH / Battery health status

Hva betyr det egentlig?

Myter og fakta om tilstanden til et EV-batteri: Dette må du vite.

Nikolaus Mayerhofer

I denne teksten svarer vi på spørsmål om batterihelsen (SoH) i elbiler og ladbare hybrider. Det er viktig å forstå de forskjellige definisjonene av SoH og hvilken som faktisk er relevant. Oppdag et nytt perspektiv og begynn å se elektriske kjøretøy gjennom forskjellige øyne.

text

SoH står for «State of Health», som er helsen til batteriet til en elektrisk eller plug-in hybridbil. For å vite hvilken tilstand batteriet til en elektrisk eller plug-in hybridbil er i, må SoH bestemmes. Elektromobilitet er imidlertid fortsatt en ung industri der det ikke finnes ensartede standarder og normer. Mangelen på standarder betyr også at det ikke finnes noen enhetlig metode for beregning av batterihelse (SoH). Utgangspunktet vårt er det alle elbilister bryr seg om – rekkevidde.

text

Formelen er enkel! I teorien …

Å bestemme SoH ved hjelp av rekkevidde kan gjøres basert på følgende beregning:
«Gjeldende rekkevidde» (tilsvarende batteriets nåværende tilstand) delt på «Rekkevidde ny tilstand» – resultatet blir deretter gitt som en prosentverdi. Det avgjørende i denne beregningsmetoden er imidlertid at samme kjørestil legges til grunn for begge verdiene. Lettere sagt enn gjort! Tross alt har hver sjåfør sin egen individuelle kjøreprofil. Ytre påvirkninger påvirker også utvinnbar energi fra batteriet og dermed rekkevidden til kjøretøyet som testes.

text

Det er der WLTP kommer inn! Dessverre er det også i teorien …

Den mest transparente beregningsmetoden, uavhengig av ytre påvirkninger, vil være SoH-bestemmelsen basert på den såkalte WLTP-kjøresyklusen. WLTP står for «Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure», en testprosedyre som brukes til å bestemme energiforbruket til kjøretøy. WLTP-dataene er ment å gjenspeile en kjøreprofil som er så nær virkeligheten som mulig, og ta hensyn til ulike påvirkningsfaktorer. Nå kan man selvsagt diskutere begrepet «nærhet til virkeligheten», og det er ingen hemmelighet at mange biler har en rekkevidde langt under WLTP-rekkevidden. Fordelen er imidlertid at denne metoden er den samme over hele verden og derfor er sammenlignbar og uavhengig av førerens kjørestil.

text

I prinsippet vil formelen «WLTP-strøm» delt på «WLTP ny» igjen bli brukt – verdien for «WLTP ny» er den som er spesifisert av produsenten for serien. For å fastslå «WLTP nå» måtte bilen som skulle testes faktisk kjøres i henhold til WLTP-standarder. Denne prosedyren koster imidlertid store mengder penger, er svært tidkrevende og derfor ikke et alternativ for den gjennomsnittlige forbrukeren. Referanseverdien, WLTP-seriens nye tilstand, kan derimot enkelt hentes fra produsentens datablad for å beregne prosentverdien.

text

En enkel løsning er å måle under ladeprosessen! Dessverre er det ikke så enkelt likevel …
Den enkleste løsningen ville være å måle hvor mye det skal lades. Dette påvirkes imidlertid av eksterne faktorer, lademetode osv., og vil dermed vise seg å en høyere verdi enn mengden energi som faktisk er lagret i batteriet. Derfor er det ubrukelig i bestemmelsen av batteriets tilstand.

text

De ytelsesbestemmende parametrene til et batteri er dets nominelle spenning i volt [V], dets kapasitet i ampere-timer [Ah] og den resulterende mengden lagringsenergi i kilowattimer [kWh]. Imidlertid endres disse parametrene ikke bare på grunn av bruksmengden, men også på grunn av miljøpåvirkninger (som temperatur), utslippsegenskaper (kjøreprofil), osv.

text

AVILOO-løsning – produsentuavhengig og objektiv

For fortsatt å kunne presentere våre kunder med et ærlig, meningsfylt resultat, er vår beregning av batteriets helsetilstand basert på utvinnbar energi i kWh. Utvinningsenergien i kWh er sammenlignbar med tankkapasiteten i liter bensin eller diesel som kan hentes ut fra en forbrenningsbil.

text

Som tidligere nevnt er det imidlertid andre alvorlige forskjeller eller særegenheter i denne sammenligningen som ikke er kjent fra forbrenningsstasjonen. Som vi allerede vet, er utvinningsenergien i kWh sterkt avhengig av temperaturen til batteriet, samt utladningsegenskapene og andre aspekter. Sammenlignet med tankkapasiteten til en forbrenningsmotor, for eksempel, kan mengden energi som er lagret i batteriet ikke alltid utnyttes 100 %.

text

Derfor er det viktig for AVILOO å ta hensyn til en rekke korreksjonsfaktorer ved beregning av resultatet. For eksempel beregner AVILOO i henhold til en batteritemperatur på 25 °C og en WLTP-lignende kjøreprofil for hver evaluering.

text

Slik beregnes SoH (helsetilstand) ved hjelp av vår PREMIUM-test:

Du kobler AVILOO-boksen til OBD-grensesnittet til kjøretøyet ditt og kjører i din individuelle kjørestil til batteriet er utladet fra 100 % til 10 %. Du trenger ikke å være spesielt oppmerksom på noe eller justere kjørestilen din.

text

Analysen er basert på alle data samlet inn under utslippet. Millioner av batterirelevante datapunkter fra kjøretøyet overføres til AVILOO Battery Data Platform i sanntid. Når utladningen er fullført, valideres de overførte dataene, og fra dette analyseres helsetilstanden (SoH) batteriets tilstand.

text

Alle data evalueres og konverteres til et sammenlignbart resultat på våre AVILOO-servere ved hjelp av de nødvendige kompensasjonsfaktorene. Beregningen utføres i henhold til SoC-displayet i kjøretøyet på totalt 100 % og vises i kWh på batterisertifikatet. Resultatet er verdien som brukes til vurdering av batteriets tilstand.
Med beregningen «energiinnhold nå» (målt brukbar energi til testbilen /100 % til 0 % i henhold til displayet/) delt på «energi ny tilstand» (målt brukbar energi av den testede bilmodellen i ny tilstand /100 % til 0 % i henhold til displayet/), får vi en prosentverdi som gir informasjon om helsetilstanden (SoH).

text

Grunnleggende om analysen:

Helsetilstanden (SoH) til batteriet utføres ved hjelp av komplekse beregninger, algoritmer og modeller. To viktige faktorer som vurderes i beregningen er temperaturkompensasjon og utslippskompensasjon (type kjøring).
For å sikre temperaturuavhengighet under batteritesten, kompenseres hvert måleresultat med en batteritemperatur på 25 °C.
For å sikre uavhengighet i utladningshastigheten under batteritesten, kompenseres hvert måleresultat med en utladningshastighet som er typisk i henhold til WLTP-syklusen.

text

Eksempel:

Den målte batterikapasiteten (100 % til 0 % i henhold til displayet) for en bilmodell er 60 kWh, som er verdien for «energiinnhold ny tilstand».
I AVILOO PREMIUM-testen kan bare 54 kWh fortsatt fjernes, dette er verdien for «energiinnhold nå».
54 kWh / 60 kWh = 0,9 * 100 = 90 %
Dette betyr at SoH på dette batteriet fortsatt er 90 % sammenlignet med ny tilstand.