Qu'est-ce que le SoC d'une batterie ?
SoC signifie state of charge, l’état de charge. C’est la proportion d’énergie contenue dans une batterie à un instant donné par rapport à sa pleine charge, de 0 % à 100 %.
💡Déterminer le SoC avec précision améliore la performance du système et la durée de vie de la batterie 𝗲𝗻 é𝘃𝗶𝘁𝗮𝗻𝘁 𝗹𝗮 𝘀𝘂𝗿𝗰𝗵𝗮𝗿𝗴𝗲 𝗲𝘁 𝗹𝗮 𝗱é𝗰𝗵𝗮𝗿𝗴𝗲 𝗽𝗿𝗼𝗳𝗼𝗻𝗱𝗲.
La puissance de charge varie selon le SoC : quand il est bas, la batterie peut accepter sans risque une forte puissance. À l’inverse, à mesure que le SoC augmente et que la batterie approche de la pleine charge, la puissance est progressivement réduite pour éviter la surchauffe et protéger les cellules.
Deux grandes méthodes existent pour calculer le SoC :
1️⃣ 𝗧𝗲𝗻𝘀𝗶𝗼𝗻 à 𝘃𝗶𝗱𝗲 (OCV) : relier la tension de la batterie à son état de charge
La tension aux bornes de la batterie monte ou descend selon son niveau de charge. Elle est maximale à pleine charge. Le SoC peut être vérifié par un essai de décharge contrôlée.
La méthode par la tension estime le SoC en convertissant la tension mesurée en niveau de charge équivalent, à partir de la courbe de décharge propre à la batterie. Elle se heurte à plusieurs difficultés : la tension peut être instable, l’essai de décharge est lent et impose généralement une recharge ensuite, et le système ne peut pas fonctionner pendant l’essai (méthode hors ligne). 🔋 Les batteries LFP ont en outre une courbe de charge et de décharge relativement plate : la tension aux bornes varie très peu sur une large plage d’utilisation, ce qui rend la mesure du SoC difficile.
Données issues de : - 9 033 055 points sur des batteries NMC de 79 kWh de capacité nette - 11 599 607 points sur des batteries LFP de 60 kWh de capacité nette.
2️⃣ 𝗠é𝘁𝗵𝗼𝗱𝗲 𝗱𝗲 𝗰𝗼𝗺𝗽𝘁𝗮𝗴𝗲 𝗰𝗼𝘂𝗹𝗼𝗺𝗯𝗶𝗾𝘂𝗲
Cette méthode consiste à compter les électrons qui entrent dans la batterie pendant la charge et en sortent pendant la décharge.
La formule calcule le SoC en intégrant le courant de la batterie (en ampères) dans le temps : on additionne toute la charge qui entre et on retranche toute celle qui sort, en tenant compte de la capacité nominale et des pertes d’énergie. Pour bien fonctionner, la méthode demande deux choses : - des mesures de courant précises - une bonne estimation du SoC de départ. Mais une batterie réelle n’est pas parfaite. De l’énergie est toujours perdue à la charge comme à la décharge, et il existe une autodécharge. Ces pertes créent peu à peu des erreurs dans le calcul.
