Aktuell ladezustand formel

Der Ladezustand State of Charge oder kurz SoC gibt den Prozentsatz der Energie an, die zu einem gegebenen Zeitpunkt in einer Batterie oder einem Energiespeichersystem gespeichert ist. Der Prozentsatz ergibt sich durch das ins Verhältnissetzen des aktuellen Standes mit der vollen Kapazität des Speichers. Der SoC ist somit eine wichtige Kennzahl für die Bewertung der Energieverfügbarkeit und der allgemeinen Systemleistung eines Speichersystems. Er kann für Batteriespeicher im Netz oder in Privathaushalten, für Elektrofahrzeuge EVs und sogar für Heizstäbe verwendet werden. Der genaue Ladezustand einer Energieanlage ist der erste Schritt zu deren Steuerung. Die Optimierung des Ladezustands jeder Anlage im Einklang mit anderen dezentralen Energieressourcen DERs ist jedoch nur mit einem Energiemanagementsystem EMS möglich. Ein EMS integriert zahlreiche Anlagen und berücksichtigt alle ihre Anforderungen, um die Energieflüsse im gesamten System zu optimieren. In einem Haushalt könnte beispielsweise lokal erzeugter Solarstrom zum Laden eines EVs verwendet werden, und sobald dieses den gewünschten Ladezustand erreicht hat, könnte das Heizelement dann mit Strom versorgt werden.

Aktueller Ladezustand von Elektrofahrzeugen in Deutschland

Korrosion Die zerstörerische chemische Reaktion eines flüssigen Elektrolyts mit einem reaktiven Stoff, zum Beispiel verdünnte Schwefelsäure mit Eisen. Rost ist ebenfalls ein Ergebnis von Korrosion. Kurzschluss Eine unbeabsichtigte Verbindung innerhalb eines elektrischen Geräts oder einer Verkabelung an einem Verbraucher vorbei , normalerweise mit niedrigem Widerstand, die einen starken Stromfluss herstellt. In einer Batterie kann ein Kurzschluss in einer Zelle so lange andauern, dass sich die Zelle entlädt und die Batterie nutzlos macht. Masse Das Bezugspotential eines Stromkreises. Heutzutage wird bei über 99 Prozent aller Anwendungen im Fahrzeugbau der Minuspol der Batterie als Masse verwendet. Platte negativ Gegossener Metallrahmen, der das aktive Material Bleischwamm enthält. Platte positiv Gegossener Metallrahmen, der das aktive Material Bleidioxid enthält. Die Reservekapazität steht für die Zeitspanne, die eine Batterie weiterhin Strom an einen wichtigen Verbraucher abgibt, wenn die Lichtmaschine eines Fahrzeugs oder der Generator versagt.

Formel zur Berechnung des Ladezustands von Batterien

Den Ladezustand eines Akkus zu bestimmen ist extrem schwer. Einerseits gibt es keine direkte Möglichkeit diesen Wert zu messen, andererseits spielt da eine ganze Reihe verschiedener Parameter mit hinein: beispielsweise Akkuchemie, Temperatur, Ladestrom und Alterung. Analog zur Tankanzeige im Auto nennt man ICs, die den Ladungszustand eines Akkus ermitteln können, »Fuel Gauges« oder auch »Gas Gauges«. Aber damit enden schon die Gemeinsamkeiten. Im Auto lässt sich die aktuelle Treibstoffmenge per Schwimmer oder anderen Sensoren sehr einfach und sehr genau direkt messen. Anders bei Akkus: Dort ist die elektrische Energie chemisch gespeichert. Daher ist keine echte, direkte Messung, sondern eigentlich nur eine Abschätzung möglich. Bei der Ermittlung der zur Verfügung stehenden Ladungsmenge muss man je nach verwendeter Chemie, Elektrodenmaterial und gewünschter Anzeigengenauigkeit mehr oder weniger Aufwand betreiben. Da die Klemmenspannung einer Akkuzelle bei fortschreitender Entladung abnimmt, gibt dieser Wert einen gewissen Anhaltspunkt über den Ladezustand.

Optimierung des Ladezustands in Formel-E-Rennwagen

Darüber hinaus zählt ein Wert, den man als allgemeinen Ladezustand des Akkus bezeichnen kann: Mit zunehmender Erschöpfung der elektrochemischen Bestandteile und je nach Umgebungstemperaturen, Ladeverhalten und Anzahl erfolgter Ladezyklen wird der Akku schwächer und kann dementsprechend nicht mehr so viel Strom erzeugen. Der Akku verliert also an Kapazität. Dieser Zustand lässt sich über die Höhe des Innenwiderstands ermitteln - am Anfang ist er niedrig, die elektrochemische Reaktion lässt sich problemlos umkehren. Mit zunehmender Alterung wird der Widerstand immer höher, die Umkehrung wird immer unvollständiger. Klemmenspannung und Innenwiderstand sind grundsätzliche technische Faktoren, die jedes Ladegerät bzw. Netzteil an einem Akkupack mit Lademesser problemlos ermitteln kann. Sonst könnten Akkus gar nicht korrekt aufgeladen werden. Doch Lithium-Ionen-Akkus sind wesentlich komplexer. Theoretisch müsste man die Anzahl und Reaktionsfähigkeit der einzelnen Teilchen bestimmen , die für die elektrochemische Reaktion verantwortlich sind.