SoC — рівень заряду акумулятора і як його виміряти
SoC (State of Charge) — це рівень заряду акумулятора у відсотках: 100% = повністю заряджений, 0% = повністю розряджений. Здається просто. Але виміряти SoC точно — зовсім не тривіальна задача.
Чому не можна просто дивитися на напругу
Для свинцевих акумуляторів напруга — непоганий індикатор заряду. Але LiFePO4 має практично плоску криву розряду: від 20% до 80% SoC напруга майже не змінюється (тримається на рівні ~3.2–3.3 В/елемент).
Уявіть термос з кавою: зовні однаковий, а всередині може бути повний або наполовину порожній. Вольтметр на LiFePO4 — це саме такий «зовнішній огляд термосу».
Методи вимірювання SoC
1. Напруга в стані спокою
Виміряти через 2+ години після заряду/розряду. Для LiFePO4 — дуже неточно (плоска крива). Для AGM — прийнятно.
2. Кулонометрія (інтегрування струму)
Лічильник Аг рахує, скільки ампер-годин зайшло і вийшло з батареї. Найпоширеніший метод у моніторах акумуляторів (Battery Monitor, BMV).
Принцип: починаємо з 100% → відраховуємо кожен ампер-час → отримуємо поточний SoC.
Проблема: помилка накопичується з часом, потрібна «скидання» при повному заряді.
3. Внутрішній опір (EIS)
Складний метод, використовується в дорогих BMS та лабораторних умовах.
Шунтовий монітор: найпрактичніший вибір
Шунт — це резистор з точним відомим опором, через який проходить весь струм батареї. Монітор вимірює падіння напруги на шунті → обчислює струм → інтегрує у Аг/Вт·год.
| Пристрій | Ціна | Точність |
|---|---|---|
| Victron BMV-712 | ~$80 | ±1% |
| JK BMS (вбудований) | вбудовано | ±2–3% |
| Простий вольтметр | $5 | некоректно для LiFePO4 |
Victron BMV-712 має Bluetooth та додаток — зручно стежити зі смартфона.
SoC в холоді: додаткова складність
При температурі нижче +5°C реальна доступна ємність LiFePO4 зменшується — але SoC монітор про це не знає. Якщо батарея показує 50% SoC, але надворі -10°C — реальний запас може бути лише 35–40%.
Хороші BMS враховують температуру при відображенні SoC.
Коротко про головне
- SoC = рівень заряду у відсотках, а не просто напруга
- Для LiFePO4 напруга — ненадійний індикатор заряду через плоску криву
- Найточніший метод — кулонометрія (шунтовий монітор рахує Аг)
- Victron BMV-712 або вбудований BMS із шунтом — правильне рішення
- У мороз реальна ємність менша за показаний SoC