電池與儲能

充電狀態(state of charge, SOC)

充電狀態是電池的油量表:剩餘可用容量的百分比,從 100%(滿)到 0%(空)。聽起來很簡單——量一下油箱多滿就好——但電池沒有量油尺。你無法直接看到電量,只能推算。最乾淨的線索是開路電壓,因為靜置的鋰電池滿電約 4.2 V、空電約 3.0 V;可是一旦帶載,電壓就會下垂而「說謊」,所以單用電壓表當油量表非常不準。

因此現代電量計結合兩種方法:庫侖計量法,把進出的電流隨時間積分(流過的電荷=∫I dt);以及基於電壓的修正,趁電池靜置時重新校準。即便如此,SOC 仍會漂移,因為容量本身會隨老化衰退、在低溫下縮水——這就是為何你的手機會從 30% 突然關機,也為何電動車的續航估計其實是電池管理系統不斷重新學習出來的猜測。

SOC(t) = SOC(0) + (1/Q) ∫₀ᵗ I(τ) dτ , Q = battery capacity in coulombs

別把 SOC 與健康狀態(SOH)搞混:SOC 是此刻油箱多滿;SOH 則是油箱經年使用後縮小到多大。

又稱
SOC電量荷電狀態