Κατάσταση φόρτισης (SOC) είναι ένας όρος που περιγράφει το ποσοστό πλήρους φόρτισης που απομένει στις μπαταρίες των ηλεκτρικών ή υβριδικών οχημάτων. Αυτή η έννοια εκφράζει πόσο “γεμάτη” είναι η μπαταρία ως ποσοστιαία τιμή με το 100% να είναι πλήρως φορτισμένο και το 0% να είναι άδειο ή επίπεδο. Το SOC των μπαταριών δεν μπορεί να καθοριστεί απευθείας με την απλή συμπερίληψη ενός μετρητή ή μετρητή στο κύκλωμα. Υπάρχουν τέσσερις έμμεσες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία SOC. Αυτές οι μέθοδοι απαιτούν πρόσβαση στο περίβλημα της μπαταρίας ή εξωτερικούς υπολογισμούς με βάση τις ενδείξεις της μπαταρίας.
Ο προσδιορισμός του ποσού της χρησιμοποιήσιμης φόρτισης που απομένει στις μπαταρίες ηλεκτρικών και υβριδικών οχημάτων δεν είναι τόσο απλός όσο μπορεί να φαίνεται. Η απλή εισαγωγή ενός μετρητή βολτ στο κύκλωμα της μπαταρίας μπορεί να οδηγήσει τον χρήστη στη δέκατη οπή. η ένδειξη τάσης μιας μπαταρίας δεν αποτελεί αξιόπιστη ένδειξη για το πόσο καιρό μπορεί ακόμα να οδηγήσει τον καθορισμένο εξοπλισμό της. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι περισσότερες μπαταρίες, ιδιαίτερα αυτές που έχουν σχεδιαστεί για ηλεκτρικά οχήματα, έχουν σχεδιαστεί για να διατηρούν την ονομαστική τους τάση σε όλο το εύρος ενεργού φόρτισής τους. Αυτό σημαίνει ότι μια μπαταρία 10 βολτ εξακολουθεί να επιστρέφει μια μέτρηση 12 βολτ, ή πολύ κοντά σε αυτήν, ακόμη και αν δεν διαθέτει την ικανότητα φόρτισης για να παρέχει το απαραίτητο ρεύμα για την οδήγηση του οχήματος. Η κατάσταση φόρτισης μπορεί να θεωρηθεί ως δείκτης καυσίμου για οχήματα με μπαταρία και, ως μέθοδος μέτρησης, είναι ένας αξιόπιστος δείκτης της αποτελεσματικής ισχύος της μπαταρίας.
Υπάρχουν τέσσερις συνήθεις μέθοδοι μέτρησης της κατάστασης φόρτισης μιας μπαταρίας. Το πρώτο είναι μια χημική ανάλυση του ηλεκτρολύτη. Αυτό είναι δυνατό μόνο σε μη σφραγισμένες μπαταρίες και περιλαμβάνει την εισαγωγή ενός αισθητήρα μέτρησης στο νερό της μπαταρίας. Αυτός ο αισθητήρας μετρά το pH ή το ειδικό βάρος του νερού της μπαταρίας και οι ενδείξεις χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για τον υπολογισμό του SOC της μπαταρίας.
Η δεύτερη μέθοδος είναι η ενσωμάτωση ρεύματος η οποία υπολογίζεται με μετρημένες μετρήσεις από το κύκλωμα της μπαταρίας. Επίσης γνωστή ως καταμέτρηση κουλόμπ, αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μετρήσεις ρεύματος μπαταρίας μαθηματικά ενσωματωμένες κατά την περίοδο χρήσης για τον υπολογισμό των τιμών SOC. Αν και είναι ακριβής, η τρέχουσα ολοκλήρωση πάσχει από αρκετές αδυναμίες, όπως η μετατόπιση των υπολογισμών με την πάροδο του χρόνου και η έλλειψη αναφοράς. Αυτό απαιτεί τα οχήματα με μπαταρία με αυτό το είδος συστήματος κατάστασης φόρτισης να βαθμονομούν εκ νέου τη μέτρηση σε τακτική βάση.
Η τρίτη κατάσταση μέτρησης του φορτίου είναι μια δοκιμή πίεσης που απαιτεί επίσης την εγκατάσταση ενός αισθητήρα μέσα στο περίβλημα της μπαταρίας. Αυτό το σύστημα βασίζεται στην τάση μιας μπαταρίας να αναπτύσσει μια σταθερή πίεση στο περίβλημα όταν είναι πλήρως φορτισμένη. Αυτή η πίεση διαχέεται ή πέφτει καθώς η μπαταρία αποφορτίζεται και η ένδειξη, σε συνδυασμό με τους υπολογισμούς φόρτισης/εκφόρτισης βάσει του νόμου του Peukert, μπορεί να επιστρέψει ακριβείς τιμές SOC. Αυτή η μέθοδος είναι πιο αποτελεσματική όταν χρησιμοποιείται σε μπαταρίες τύπου νικελίου-υδριδίου μετάλλου NiMH.
Η μέθοδος υπολογισμού της τέταρτης κατάστασης φόρτισης βασίζεται στην τάση και χρησιμοποιεί έναν αρκετά περίπλοκο υπολογισμό της καμπύλης εκφόρτισης για να επιστρέψει τιμές SOC. Το σύστημα παρέχει μια σειρά από μετρήσεις περιβάλλοντος, όπως τη θερμοκρασία της μπαταρίας και τις ηλεκτροχημικές τιμές κινητικής για να επιτευχθεί αυτό. Αν και αυτή η μέθοδος είναι γενικά αρκετά ακριβής, το σταθερό εύρος τάσης των μπαταριών που αναφέρθηκαν προηγουμένως καθιστά δύσκολη την εφαρμογή της.