Estado de carga (SOC) é um termo que descreve a porcentagem de carga total restante nas baterias de veículos elétricos ou híbridos. Este conceito expressa o quão “cheia” a bateria está em um valor percentual com 100% totalmente carregada e 0% vazia ou sem carga. O SOC de baterias não pode ser estabelecido diretamente simplesmente incluindo um medidor ou medidor no circuito. Existem quatro métodos indiretos usados para estabelecer o SOC. Esses métodos requerem acesso ao invólucro da bateria ou cálculos externos com base nas leituras da bateria.
Determinar a quantidade de carga útil restante nas baterias de veículos elétricos e híbridos não é tão simples quanto pode parecer. Simplesmente inserir um voltímetro no circuito da bateria pode muito bem ver o usuário preso no décimo orifício; a leitura da tensão de uma bateria não é um indicador confiável de quanto tempo ela ainda pode acionar seu equipamento designado. Isso se deve ao fato de que a maioria das baterias, especialmente aquelas projetadas para veículos elétricos, são projetadas para manter sua tensão nominal ao longo de suas faixas de carga efetiva. Isso significa que uma bateria de 10 volts ainda retornará uma medida de 12 volts, ou muito próxima a ela, mesmo que não tenha capacidade de carga para fornecer a corrente necessária para movimentar o veículo. O estado da carga pode ser considerado um medidor de combustível para veículos com bateria e, como um método de medição, é um indicador confiável da força efetiva da bateria.
Existem quatro métodos comumente usados para medir o estado de carga de uma bateria. O primeiro é uma análise química do eletrólito. Isso só é possível em baterias não seladas e envolve a inserção de uma sonda de medição na água da bateria. Esta sonda mede o pH ou gravidade específica da água da bateria e as leituras são então usadas para calcular o SOC da bateria.
O segundo método é a integração da corrente, que é calculada com leituras medidas do circuito da bateria. Também conhecido como contagem coulomb, este método emprega leituras de corrente da bateria matematicamente integradas ao longo do período de uso para calcular os valores SOC. Embora precisa, a integração atual sofre de vários pontos fracos, como desvio de cálculo ao longo do tempo e falta de referência. Isso exige que os veículos com bateria com esse tipo de sistema de estado de carga tenham a medição recalibrada regularmente.
O terceiro sistema de medição do estado de carga é um teste de pressão que também requer a instalação de um sensor dentro do invólucro da bateria. Este sistema se baseia na tendência da bateria de desenvolver uma pressão definida no invólucro quando totalmente carregada. Essa pressão se dissipa ou cai conforme a bateria é descarregada e a leitura, em conjunto com cálculos de carga / descarga baseados na lei de Peukert, pode retornar valores SOC precisos. Este método é mais eficaz quando usado em baterias do tipo NiMH de níquel-hidreto metálico.
O quarto método de cálculo de estado de carga é baseado em tensão e usa um cálculo de curva de descarga bastante complexo para retornar os valores SOC. O sistema fornece uma série de leituras ambientais, como a temperatura da bateria e os valores da cinética eletroquímica, para atingir esse objetivo. Embora esse método seja geralmente bastante preciso, a faixa de voltagem estável das baterias mencionadas anteriormente torna-o difícil de implementar.