L'état de charge (SoC) est la quantité de charge électrique disponible actuelle dans une batterie rechargeable, exprimée par rapport à sa capacité utilisable et généralement indiquée en pourcentage de pleine charge.

Principe

Le SoC organise l'énergie de la batterie comme une fraction de la capacité utilisable ; il est déduit de variables mesurables (tension, courant, température, comptage de coulomb, impédance) puis corrigé par des modèles qui compensent la non-linéarité et les pertes.

Démonstration

Une batterie de véhicule électrique à capacité utilisable nominale de 60 kWh affiche SoC = 50 % lorsque les algorithmes de comptage de charge et de compensation de tension estiment qu'environ 30 kWh restent disponibles pour la décharge dans les conditions d'utilisation prévues.

Mauvaise application

Utiliser la seule tension aux bornes comme indicateur fiable de SoC en toutes circonstances, ou supposer que le SoC varie linéairement avec l'énergie délivrée sans prendre en compte la dépendance à la température et l'état de santé.

Conséquence

Une estimation correcte du SoC permet des prédictions d'autonomie fiables, la planification de la recharge, l'équilibrage des cellules et des limites de fonctionnement sûres ; une mauvaise estimation peut entraîner une perte d'autonomie imprévue, une dégradation accélérée ou le déclenchement de protections.

Inversion

L'état de décharge (SoD) est la mesure complémentaire (pourcentage d'énergie consommée) et replace les objectifs de commande autour de l'énergie utilisée plutôt que de l'énergie restante.

Limite

S'applique aux dispositifs de stockage électrochimique rechargeables où la capacité utilisable a du sens ; exclut les définitions de charge instantanée pour les condensateurs et les piles primaires non rechargeables, ainsi que les métriques pronostiques de durée de vie (SoH).

Tension sémantique

Le SoC est parfois confondu avec la tension terminale immédiate, l'énergie restante ou l'estimation d'autonomie ; la tension est entre la fraction physique interne (SoC) et les métriques perçues extérieures qui combinent SoC et modèles de consommation.

Synthèse

L'état de charge est le pourcentage dynamique, estimé et mesuré, représentant la part de la capacité énergétique utilisable d'une batterie restante à un instant donné ; il sert à piloter la charge, l'exploitation et la sécurité.