SoH / Battery health status

Wat betekent dat nu feitelijk?

Mythes en feiten over de staat van een EV-batterij: wat u moet weten.

Nikolaus Mayerhofer

In deze tekst beantwoorden we vragen over de batterijstatus (State of Health, SoH) van elektrische voertuigen en plug-in hybrides. Het is belangrijk om de verschillende definities van SoH te begrijpen en te begrijpen welke daadwerkelijk van belang is. Ontdek een nieuw perspectief en kijk met andere ogen naar elektrische voertuigen.

text

SoH staat voor „State of Health”: de batterijstatus van een elektrische of plug-in hybride auto. Om te weten in welke staat de batterij van een elektrische of plug-in hybride auto zich bevindt, moet de SoH worden bepaald. Elektromobiliteit is echter nog een jonge industrie waarin geen uniforme standaarden en normen bestaan. Het ontbreken van normen betekent ook dat er geen uniforme methode bestaat voor het berekenen van de batterijstatus (SoH). Ons uitgangspunt is wat elke EV-bestuurder belangrijk vindt: de actieradius.

text

De formule is eenvoudig, althans in theorie...

Bij het bepalen van de SoH op basis van het bereik zou men kunnen uitgaan de volgende berekening:
„huidige actieradius” (overeenkomend met de huidige batterijstatus) gedeeld door „actieradius in nieuwe staat”. Het resultaat wordt dan gegeven als een procentuele waarde. Doorslaggevend in deze berekeningsmethode is echter dat voor beide waarden dezelfde rijstijl als basis wordt gebruikt. Dat is gemakkelijker gezegd dan gedaan! Elke bestuurder heeft immers zijn of haar eigen individuele rijprofiel. Invloeden van buitenaf hebben ook invloed op de uit de batterij te winnen energie en daarmee op de actieradius van het geteste voertuig.

text

De meest transparante berekeningsmethode, onafhankelijk van externe invloeden, zou de SoH-bepaling op basis van de zogenaamde WLTP-rijcyclus zijn. WLTP staat voor „Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure”, een testprocedure die wordt gebruikt om het energieverbruik van voertuigen te bepalen. De WLTP-gegevens zijn bedoeld om een rijprofiel weer te geven dat zo dicht mogelijk de werkelijkheid benadert, waarbij rekening wordt gehouden met de invloed van verschillende factoren. Natuurlijk zouden we nu weer de term „benadering van de werkelijkheid” ter discussie kunnen stellen en het is geen geheim dat in de praktijk de actieradius van veel auto's ver onder de WLTP-actieradius ligt. Het voordeel is echter dat deze methode wereldwijd hetzelfde is, waardoor hij vergelijkbaar en onafhankelijk van de rijstijl van de bestuurder is.

text

In principe zou opnieuw de formule „huidige WLTP” gedeeld door „nieuwe WLTP” worden gebruikt, waarbij de waarde voor „nieuwe WLTP” de waarde is die door de fabrikant voor het bereik is opgegeven. Om de „huidige WLTP” te bepalen, zou met de te testen auto daadwerkelijk volgens de WLTP-normen moeten worden gereden. Deze procedure kost echter enorm veel geld, is erg tijdrovend en is daarom geen optie voor de gemiddelde consument. De referentiewaarde, de WLTP-actieradius in nieuwe staat, kan echter gemakkelijk uit het gegevensblad van de fabrikant worden overgenomen om de procentuele waarde te berekenen.

text

Een eenvoudige oplossing is om te meten tijdens het laadproces. Helaas is ook dat niet zo eenvoudig...
De eenvoudigste oplossing zou zijn om te meten hoeveel er wordt opgeladen. Dit wordt echter beïnvloed door externe factoren, de oplaadmethode, enz., De hoeveelheid zal dus uiteindelijk groter zijn dan de hoeveelheid energie die daadwerkelijk in de batterij is opgeslagen. Daarom is het nutteloos als bepalende factor voor de staat van de batterij.

text

De prestatiebepalende parameters van een batterij zijn de nominale spanning in volt [V], de capaciteit in ampère-uur [Ah] en de resulterende hoeveelheid energie die kan worden opgeslagen in kilowattuur [kWh]. Deze parameters veranderen echter niet alleen door de mate van gebruik, maar ook door omgevingsinvloeden (zoals temperatuur), ontladingskenmerken (rijprofiel), etc.

text

De oplossing van AVILOO: fabrikantonafhankelijk en objectief

Om onze klanten toch een eerlijk, zinvol resultaat te kunnen presenteren, is onze berekening van de batterijstatus gebaseerd op de winbare energie in kWh. De winbare energie in kWh is vergelijkbaar met de tankinhoud in liters benzine of diesel die uit een verbrandingsvoertuig kan worden gehaald.

text

Zoals eerder vermeld, zijn er echter nog andere ernstige verschillen of bijzonderheden in deze vergelijking die we niet zien bij de interne verbrandingsaandrijving. Zoals we al weten, is de winbare energie in kWh sterk afhankelijk van de temperatuur van de batterij, evenals van de ontladingskenmerken en andere aspecten. Vergeleken met de tankinhoud van een interne verbrandingsmotor kan de hoeveelheid energie die is opgeslagen in de batterij niet altijd voor 100% worden benut.

text

Daarom is het voor AVILOO belangrijk om bij de berekening van het resultaat rekening te houden met tal van correctiefactoren. AVILOO berekent bijvoorbeeld elke evaluatie op basis van een batterijtemperatuur van 25° en een met WLTP vergelijkbaar rijprofiel.

text

U sluit de AVILOO-box aan op de OBD-interface van uw voertuig en rijdt in uw individuele rijstijl tot de accu is ontladen van 100% tot 10%. U hoeft nergens speciale aandacht aan te besteden of uw rijstijl aan te passen.

text

De analyse is gebaseerd op alle gegevens die tijdens de ontlading worden verzameld. Miljoenen voor de batterij relevante datapunten van het voertuig worden in realtime overgedragen naar het AVILOO Battery Data Platform. Zodra de ontlading is voltooid, worden de verzonden gegevens gevalideerd en op basis hiervan wordt de batterijstatus (SoH) en de staat van de batterij geanalyseerd.

text

Alle gegevens worden op onze AVILOO-servers geëvalueerd en omgezet naar een te vergelijken resultaat met behulp van de benodigde compensatiefactoren. De berekening wordt op basis van het SoC-display in het voertuig uitgevoerd voor de totale 100% en wordt transparant weergegeven in kWh op het batterijcertificaat. Het resultaat is de waarde die wordt gebruikt om de staat van een batterij te beoordelen.
Met de berekening „energie-inhoud nu” (gemeten bruikbare energie van het testvoertuig /100% tot 0% volgens het display/) gedeeld door „energie in nieuwe staat” (gemeten bruikbare energie van het geteste voertuigmodel in nieuwe staat /100% tot 0% volgens het display/), verkrijgen we een procentuele waarde die informatie geeft over de batterijstatus (SoH).

text

De basis van de analyse:

De batterijstatus (SoH) van de batterij wordt uitgevoerd met behulp van complexe berekeningen, algoritmen en modellen. Twee belangrijke factoren die bij de berekening in aanmerking worden genomen, zijn compensatie voor temperatuur en compensatie voor de ontlaadsnelheid (manier van rijden).
Om de temperatuuronafhankelijkheid tijdens de batterijtest te garanderen, wordt elk meetresultaat gecompenseerd tot een batterijtemperatuur van 25 °C.
Om de onafhankelijkheid van de ontlaadsnelheid tijdens de batterijtest de garanderen, wordt elk meetresultaat gecompenseerd tot een ontlaadsnelheid die typisch is voor de WLTP-cyclus.

text

Voorbeeld:

De gemeten batterijcapaciteit (100% tot 0% volgens het display) voor een automodel is 60 kWh. Dit is de waarde is voor „energie-inhoud in nieuwe staat”.
In de AVILOO PREMIUM-test kan nog slechts 54 kWh worden verwijderd, dit is de waarde voor „energie-inhoud nu”.
54 kWh/60 kWh = 0,9 * 100 = 90%
Dit betekent dat de SoH van deze batterij nog steeds 90% is vergeleken met de nieuwe staat.