Κατάσταση υγείας (SOH)

Η κατάσταση υγείας, που σχεδόν πάντα συντομογραφείται ως SOH, είναι ο δείκτης που περιγράφει πόση από την αρχική ικανότητα της μπαταρίας ενός ηλεκτρικού οχήματος απομένει μετά από μια περίοδο χρήσης. Μια συστοιχία βγαίνει από το εργοστάσιο με ονομαστικό 100 τοις εκατό, και η τιμή SOH πέφτει σταδιακά από εκεί καθώς τα στοιχεία γερνούν. Επειδή η μπαταρία κίνησης είναι μακράν το ακριβότερο μεμονωμένο εξάρτημα σε ένα EV, συχνά το ένα τρίτο ή και περισσότερο της αξίας του αυτοκινήτου, το SOH έχει καταστεί το πιο σημαντικό νούμερο όταν κρίνεται η μακροπρόθεσμη αξία και η εναπομένουσα χρησιμότητα οποιουδήποτε μεταχειρισμένου ηλεκτρικού αυτοκινήτου.

Στην πιο συνηθισμένη της μορφή, η τιμή SOH εκφράζει τον λόγο της σημερινής μέγιστης χωρητικότητας φόρτισης μιας μπαταρίας, μετρημένης σε κιλοβατώρες ή αμπερώρες, προς τη χωρητικότητα που είχε όταν ήταν καινούργια. Μια συστοιχία που κάποτε αποθήκευε 60 kWh αλλά τώρα συγκρατεί μόνο 54 kWh έχει SOH 90 τοις εκατό. Ορισμένα συστήματα διαχείρισης μπαταρίας και διαγνωστικά εργαλεία αναφέρουν επίσης ένα SOH βασισμένο στην ισχύ ή την αντίσταση, που παρακολουθεί πώς έχει αυξηθεί η εσωτερική αντίσταση των στοιχείων με τον χρόνο και επομένως πόσο εύκολα μπορεί η συστοιχία να αποδώσει υψηλά ρεύματα για επιτάχυνση και ταχυφόρτιση. Τα δύο μεγέθη δεν κινούνται απαραίτητα παράλληλα, αλλά το SOH βάσει χωρητικότητας είναι αυτό που αναφέρεται σε εκτιμήσεις αξίας και σε ζητήματα εγγύησης.

Η πρακτική σημασία του SOH είναι απλή: καθορίζει άμεσα την ωφέλιμη αυτονομία και, λιγότερο προφανώς, τη συμπεριφορά φόρτισης, αφού μια κουρασμένη συστοιχία μπορεί να φορτίζει πιο αργά και να λειτουργεί θερμότερα. Για τους αγοραστές, ένα πιστοποιητικό υγείας μπαταρίας που παράγεται από το ίδιο το σύστημα διαχείρισης του αυτοκινήτου, ή από ανεξάρτητη υπηρεσία που διαβάζει τα δεδομένα μέσω της διαγνωστικής θύρας, έχει γίνει σχεδόν απαραίτητο μέρος του ελέγχου ενός μεταχειρισμένου EV. Οι κατασκευαστές το ενισχύουν αυτό εγγυώμενοι ότι η μπαταρία θα διατηρήσει ένα καθορισμένο SOH, συνήθως 70 τοις εκατό σε διάστημα οκτώ ετών ή 160.000 χιλιομέτρων· μια συστοιχία που πέφτει κάτω από το όριο εντός της περιόδου αυτής μπορεί να επισκευαστεί ή να αντικατασταθεί με την εγγύηση.

Η φθορά, η διεργασία που διαβρώνει το SOH, οφείλεται τόσο στη γήρανση με τον χρόνο όσο και στους κύκλους χρήσης. Οι υψηλές θερμοκρασίες, η συχνή ταχεία φόρτιση συνεχούς ρεύματος (DC) και η συνήθεια φόρτισης στο 100 τοις εκατό ή εκφόρτισης μέχρι το μηδέν επιταχύνουν όλες την απώλεια, γι' αυτό και η θερμική διαχείριση και οι λογικές συνήθειες φόρτισης έχουν σημασία. Η μείωση σπάνια είναι γραμμική: πολλές συστοιχίες χάνουν λίγα τοις εκατό τον πρώτο έναν με δύο χρόνια, έπειτα σταθεροποιούνται σε ένα μακρύ, αργό πλατό, προτού η πτώση γίνει και πάλι απότομη αργά στη ζωή τους.

Είναι ουσιώδες να διακρίνεται το SOH από την κατάσταση φόρτισης (SOC), με την οποία συχνά συγχέεται. Η κατάσταση φόρτισης περιγράφει πόσο γεμάτη είναι η μπαταρία μια δεδομένη στιγμή, ταλαντευόμενη από 0 έως 100 τοις εκατό και πάλι πίσω κάθε φορά που το αυτοκίνητο οδηγείται και επαναφορτίζεται. Η κατάσταση υγείας περιγράφει το μέγεθος του ίδιου του δοχείου και μεταβάλλεται μόνο αργά μέσα στα χρόνια. Μια απολύτως υγιής μπαταρία με φόρτιση 20 τοις εκατό έχει υψηλό SOH αλλά χαμηλό SOC. Διαβαζόμενο μαζί με συναφή μεγέθη όπως η ωφέλιμη χωρητικότητα και η θερμική διαχείριση, το SOH δίνει τη σαφέστερη ενιαία εικόνα του πόση ζωή απομένει σε μια μπαταρία EV.