Ladezustand

State of Charge (SoC) ist ein Kennwert für den Ladezustand von Akkus. Der SoC-Wert kennzeichnet die noch verfügbare Kapazität eines Akkus im Verhältnis zum Nominalwert. Der Ladezustand wird in Prozent vom vollgeladenen Zustand angegeben. 30 % bedeuten somit, dass der Akku noch eine Restladung von 30 % bezogen auf die Vollladung von 100 % hat.

Es gibt mehrere Kennwerte für den Ladezustand bzw. den Entladezustand - State of Charge (SoC) und Depth of Discharge ( DoD) - und den damit in Zusammenhang stehenden Ladewirkungsgrad. Die Kennwerte stehen in einer direkten Beziehung zueinander. Der eine Kennwert kennzeichnet den Ladezustand, der andere den Entladezustand und der dritte steht für das Verhältnis der geladenen Energie zur entnommenen Energie. Fällt der eine Wert, steigt der andere und umgekehrt. Ist ein Akku vollgeladen, dann ist der SoC-Wert 100 %, der DoD-Wert 0 %, weil ja noch keine Ladung entnommen wurde. Ist der Akku entladen, ist der SoC-Wert 0 % und der DoD-Wert 100 %.

Der State-of-Charge-Wert ist ein wichtiger Kennwert für alle batteriebetriebenen Geräte und spielt in der Automotive-Technik eine wesentliche Rolle. Es gibt verschiedene Methoden zur Bestimmung des Ladezustands: die chemische, spannungsmäßige, Strom-integrative, druckabhängige und die Messung der Impedanz.

Die chemische Methode basiert auf der Messung des pH-Wertes und kann nur dann eingesetzt werden, wenn der Elektrolyt flüssig ist. Die Methode der Spannungsmessung benutzt zur Bestimmung des SoC-Wertes vorgegebene Entladekurven. Generell hat eine vollere Batterie eine höhere Spannung. Die Spannungsmethode ist relativ ungenau, da die Temperatur und das Zellmaterial die Spannung beeinflussen.

Bei der stromintegrativen Methode wird der SoC-Wert aus dem Coulomb-Wert bestimmt, und zwar über den Batteriestrom während einer Integrationszeit. Bei diesem Verfahren wird der in und aus der Batterie fließende Strom in Amperesekunden ( As) gemessen und kumuliert. Und die Bestimmung des Ladezustands über den Druck funktioniert nur bei bestimmten NiMH-Akkus, bei denen der interne Druck mit dem Ladezustand ansteigt. Der Ladezustand wird vom Batteriemanagementsystem ausgewertet und fließt in den Regelmechanismus ein. In Smart Batteries wird der Ladungszustand in der Ladungszustandsanzeige angezeigt.

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Informationen zum Artikel
Deutsch: Ladezustand
Englisch: state of charge (accu) - SoC
Veröffentlicht: 10.03.2021
Wörter: 330
Tags: Batterien, Akkus
Links: Kapazität, Akkumulator (Akku), Drop-On-Demand, Automotive-Technik, Methode
Übersetzung: EN
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