Come BattGrade calcola lo Stato di Salute
1. Panoramica
BattGrade emette certificati sullo stato di salute della batteria dei veicoli elettrici. Questo documento spiega, in termini semplici, come viene prodotto un punteggio di stato di salute (SoH), dai dati grezzi che leggiamo da un veicolo fino al voto in lettere stampato sul certificato. Lo pubblichiamo affinché chiunque legga un certificato possa vedere come è stato ottenuto il suo risultato.
2. Che cosa significa Stato di Salute
Lo Stato di Salute è l'energia o la capacità utilizzabile della batteria oggi, espressa come percentuale di quella che offriva la stessa variante di batteria da nuova. Il riferimento è la variante esatta montata sull'auto, ad esempio una specifica taglia di pacco, non una media per il modello.
Il certificato mostra il SoH arrotondato a 0,1 punti percentuali e mai oltre il 100%. Alcuni pacchi giovani riportano un po' più del valore nominale; in quel caso il certificato mostra 100% e registra una segnalazione che indica che il valore grezzo era più alto.
3. I dati che leggiamo
L'app BattGrade si collega a un adattatore OBD2 Bluetooth inserito nella presa diagnostica del veicolo e legge i valori esposti dal sistema di gestione della batteria (BMS) e dalle centraline collegate. Ciò che è disponibile dipende dal modello. Di solito:
- Il SoH riportato dal BMS, lo stato di carica e, dove disponibili, l'energia residua o a piena carica e la capacità in amperora
- La tensione di ogni cella e le temperature dei moduli della batteria
- La resistenza di isolamento del sistema ad alta tensione
- I contatori dell'energia complessiva e il numero di ricariche, se il veicolo li registra
- L'identità del veicolo (VIN), il chilometraggio e l'anno del modello
Ogni richiesta inviata al veicolo e ogni risposta ricevuta vengono conservate con il test come dati grezzi. Il nostro server usa questi dati grezzi per ricalcolare il risultato (sezione 9).
4. Condizioni del test
Il veicolo deve essere attivo: quadro acceso o in modalità READY, a seconda del modello. Un veicolo in stato di riposo non restituisce dati sulla batteria e il test si interrompe senza risultato.
Il test usa solo richieste diagnostiche di sola lettura. L'app invia richieste OBD2 standard (modi 01 e 09), letture di dati del costruttore (servizi 21 e 22) e una lettura di identificazione che fornisce il VIN su alcuni modelli Hyundai e Kia, e blocca qualsiasi altra richiesta prima che raggiunga l'adattatore. Non scrive nulla nel veicolo, non cancella codici di errore, non resetta alcuna centralina e non scrive mai nella configurazione memorizzata dell'adattatore.
5. Metodi e incertezza
A seconda di ciò che il veicolo espone, il SoH si ottiene con uno di tre metodi. Il certificato indica il metodo usato e una fascia di incertezza in punti percentuali (±). La fascia dipende dal metodo e dal veicolo.
- Basato sull'energia: l'energia a piena carica stimata dai dati del BMS, divisa per l'energia utilizzabile della stessa variante da nuova. Usato solo quando lo stato di carica e la temperatura del pacco consentono una stima affidabile.
- Basato sulla capacità: la capacità attuale in amperora, divisa per la capacità della stessa variante da nuova.
- Riportato dal BMS: il valore di SoH riportato dal sistema di gestione della batteria, usato così com'è.
Quando sono disponibili più metodi, si preferisce quello basato sull'energia, poi quello basato sulla capacità, poi il valore del BMS. Se il valore del BMS e un valore basato sull'energia o sulla capacità differiscono di oltre 5 punti, viene registrata una segnalazione, il voto si basa sul più basso dei due e la fascia di incertezza si allarga di 2 punti.
6. Normalizzazione per marca, modello e variante
I costruttori memorizzano i dati della batteria in punti e formati diversi. Per ogni famiglia di veicoli supportata manteniamo un decodificatore e una tabella delle varianti di batteria con i loro valori di riferimento da nuove: energia utilizzabile e lorda, capacità in amperora, numero di celle in serie e chimica delle celle. È così che un punteggio significa la stessa cosa su una Hyundai, una Nissan e una Renault.
La variante viene identificata dalle risposte del veicolo stesso, come il numero di celle o la capacità riportata, e l'anno del modello serve solo a decidere in caso di parità. Se la variante non si può determinare, i metodi basati sull'energia e sulla capacità non vengono usati e viene registrata una segnalazione. Quando il valore di riferimento di un pacco nuovo è a sua volta una stima, una segnalazione lo indica.
7. Controlli e segnalazioni
Oltre al SoH, il risultato include controlli che possono rivelare problemi nascosti da una singola percentuale. Ogni controllo viene eseguito solo se il veicolo fornisce i dati necessari. I risultati vengono mostrati sul certificato e da soli non modificano il voto.
- Dispersione della tensione delle celle: la differenza tra la tensione di cella più alta e quella più bassa. Oltre 30 mV viene segnalata da tenere d'occhio, oltre 50 mV come scarsa. Le batterie LFP hanno una curva di tensione piatta, quindi la loro dispersione viene valutata solo con uno stato di carica molto alto o molto basso.
- Dispersione della temperatura: la differenza tra la lettura di temperatura della batteria più alta e quella più bassa. Oltre 5 °C è un avviso, oltre 8 °C viene segnalata come elevata.
- Isolamento: la resistenza di isolamento del sistema ad alta tensione rispetto alla sua tensione. Sotto 500 Ω/V è un avviso, sotto 100 Ω/V un esito negativo, secondo il Regolamento UN n. 100.
- Segni di un reset del BMS: un SoH riportato superiore di oltre 5 punti al valore basato sulla capacità, oppure un SoH quasi da nuovo su un'auto la cui energia scaricata complessiva è troppo bassa per il suo chilometraggio. Entrambi possono seguire un reset del BMS o una sostituzione del pacco.
8. Voti
Il voto deriva esclusivamente dal SoH arrotondato a 0,1, con le stesse fasce per tutte le marche:
- A: 85% e oltre
- B: dal 70% all'84,9%
- C: dal 55% al 69,9%
- D: dal 40% al 54,9%
- F: sotto il 40%
I voti sono derivati dal punteggio e non vengono mai assegnati manualmente.
9. Ricalcolo sul nostro server
L'app mostra un risultato sul posto, ma non può stabilire il punteggio di un certificato. Invia i dati grezzi con ogni test e il nostro server esegue lo stesso codice di decodifica e di punteggio su quei dati grezzi. Il certificato viene emesso in base al risultato e alle letture del server. Se il risultato o le letture inviati dall'app non corrispondono, non viene emesso alcun certificato.
I test eseguiti nella modalità demo dell'app usano dati sintetici e non possono mai diventare certificati.
10. Validità
Un certificato è valido 6 mesi dalla data di emissione. Dopo questo periodo resta verificabile, ma appare come scaduto. Un emittente può revocare un certificato, ad esempio dopo un errore; la pagina di verifica lo mostra allora come revocato.
Anche BattGrade può revocare un certificato, ad esempio quando è stato emesso a partire da dati falsi o in violazione dei nostri Termini di servizio.
11. Integrità e verifica
Quando un certificato viene emesso, calcoliamo un hash SHA-256 su una forma canonica dei suoi dati pubblici (il veicolo, il risultato, le letture, un hash dei dati grezzi e l'emittente) e lo firmiamo con una chiave ECDSA P-256. I dati del cliente non fanno parte dei dati firmati.
La pagina di verifica ricalcola l'hash dai dati memorizzati e controlla la firma ogni volta che un certificato viene aperto. Le nostre chiavi pubbliche sono pubblicate su /api/certificates/keys, così chiunque può verificare una firma in modo indipendente.
La firma dimostra che i dati pubblici del certificato non sono cambiati dalla sua emissione. Non è una firma elettronica qualificata né un sigillo elettronico qualificato ai sensi del regolamento eIDAS dell'UE (regolamento (UE) n. 910/2014).
12. Che cosa è BattGrade, e che cosa non è
Il punteggio di un certificato è calcolato e firmato dal server di BattGrade a partire dai dati grezzi letti dal veicolo. Nessuno può inserirlo a mano o modificarlo, né l'ispettore né il venditore, e il certificato mostra chi ha eseguito il test.
BattGrade è una società privata. Non è un'autorità pubblica né un laboratorio di prova accreditato, e non è parte di alcuna vendita. Gli ispettori sono imprese indipendenti che usano BattGrade per emettere certificati; BattGrade non verifica le loro qualifiche né i numeri di licenza che inseriscono.
13. Limiti
Un certificato è utile perché è preciso su ciò che ha misurato. È altrettanto importante sapere che cosa non mostra:
- È un'istantanea dei dati letti alla data del test. Dopo, la batteria continua a invecchiare.
- Il risultato dipende dai valori comunicati dal sistema di gestione della batteria. BattGrade non può misurare direttamente le celle e non può rilevare ogni manipolazione di tali valori.
- Non viene eseguito alcun test fisico di carica o scarica. I metodi basati sull'energia e sulla capacità usano le stime memorizzate dal BMS.
- Ogni controllo viene eseguito solo se il veicolo espone i dati necessari. Un certificato senza il risultato di un controllo non dice nulla su quel controllo.
- Alcuni valori di riferimento per i pacchi nuovi sono stime. Una segnalazione sul certificato lo indica.
- Il VIN viene letto dal veicolo quando il veicolo lo comunica; altrimenti l'ispettore lo digita e il certificato lo indica. Il chilometraggio è inserito dall'ispettore.
14. Versionamento
Ogni certificato riporta la versione dell'algoritmo usata per produrlo. Quando la metodologia cambia in modo sostanziale, pubblichiamo qui una nuova versione e conserviamo le versioni precedenti, così che qualunque certificato storico possa sempre essere interpretato secondo le regole in vigore al momento della sua emissione.