Jak BattGrade oblicza stan zdrowia akumulatora
1. Przegląd
BattGrade wydaje certyfikaty stanu zdrowia akumulatorów do pojazdów elektrycznych. Niniejszy dokument w przystępny sposób wyjaśnia, jak powstaje wynik stanu zdrowia akumulatora (SoH), od surowych danych, które odczytujemy z pojazdu, po klasę literową wydrukowaną na certyfikacie. Publikujemy go, aby każdy, kto czyta certyfikat, mógł zobaczyć, jak powstał jego wynik.
2. Co oznacza stan zdrowia akumulatora
Stan zdrowia akumulatora (SoH) to dzisiejsza użyteczna energia lub pojemność akumulatora wyrażona jako odsetek tego, co ten sam wariant akumulatora oferował jako nowy. Punktem odniesienia jest dokładny wariant zamontowany w samochodzie, na przykład konkretna wielkość pakietu, a nie średnia dla modelu.
Certyfikat pokazuje SoH zaokrąglony do 0,1 punktu procentowego i nigdy powyżej 100%. Niektóre młode pakiety zgłaszają nieco więcej niż wartość nominalna; certyfikat pokazuje wtedy 100% i zapisuje ostrzeżenie, że wartość surowa była wyższa.
3. Dane, które odczytujemy
Aplikacja BattGrade łączy się z adapterem OBD2 Bluetooth podłączonym do gniazda diagnostycznego pojazdu i odczytuje wartości udostępniane przez system zarządzania akumulatorem (BMS) i powiązane sterowniki. To, co jest dostępne, zależy od modelu. Zwykle:
- SoH zgłaszany przez BMS, stan naładowania oraz, jeśli są dostępne, energia pozostała lub przy pełnym naładowaniu i pojemność w amperogodzinach
- Napięcia poszczególnych ogniw i temperatury modułów akumulatora
- Rezystancja izolacji układu wysokiego napięcia
- Liczniki energii z całego okresu eksploatacji i liczba ładowań, jeśli pojazd je zapisuje
- Tożsamość pojazdu (VIN), przebieg i rok modelowy
Każde zapytanie wysłane do pojazdu i każda otrzymana odpowiedź są zapisywane razem z testem jako surowe dane. Nasz serwer używa tych surowych danych, aby ponownie obliczyć wynik (sekcja 9).
4. Warunki testu
Pojazd musi być wybudzony: z włączonym zapłonem lub w trybie READY, zależnie od modelu. Uśpiony pojazd nie zwraca danych akumulatora, a test kończy się bez wyniku.
Test używa wyłącznie diagnostycznych zapytań odczytu. Aplikacja wysyła standardowe zapytania OBD2 (tryby 01 i 09), odczyty danych producenta (usługi 21 i 22) oraz jeden odczyt identyfikacyjny, który w niektórych modelach Hyundaia i Kii podaje VIN, i blokuje każde inne zapytanie, zanim dotrze ono do adaptera. Niczego nie zapisuje w pojeździe, nie kasuje kodów błędów, nie resetuje żadnego sterownika i nigdy nie zapisuje niczego w konfiguracji przechowywanej w adapterze.
5. Metody i niepewność
W zależności od tego, co udostępnia pojazd, SoH uzyskuje się jedną z trzech metod. Certyfikat podaje zastosowaną metodę i przedział niepewności w punktach procentowych (±). Przedział zależy od metody i od pojazdu.
- Na podstawie energii: energia przy pełnym naładowaniu oszacowana z danych BMS, podzielona przez energię użyteczną tego samego wariantu jako nowego. Stosowana tylko wtedy, gdy stan naładowania i temperatura pakietu pozwalają na wiarygodne oszacowanie.
- Na podstawie pojemności: obecna pojemność w amperogodzinach podzielona przez pojemność tego samego wariantu jako nowego.
- Zgłoszony przez BMS: wartość SoH zgłaszana przez system zarządzania akumulatorem, przyjmowana bez zmian.
Gdy dostępna jest więcej niż jedna metoda, pierwszeństwo ma metoda oparta na energii, potem na pojemności, a na końcu wartość z BMS. Jeśli wartość z BMS i wartość oparta na energii lub pojemności różnią się o więcej niż 5 punktów, zapisywane jest ostrzeżenie, klasa opiera się na niższej z nich, a przedział niepewności poszerza się o 2 punkty.
6. Normalizacja według marki, modelu i wariantu
Producenci przechowują dane akumulatora w różnych miejscach i formatach. Dla każdej obsługiwanej rodziny pojazdów utrzymujemy dekoder i tabelę wariantów akumulatora z ich wartościami odniesienia jako nowych: energią użyteczną i brutto, pojemnością w amperogodzinach, liczbą ogniw połączonych szeregowo i chemią ogniw. Dzięki temu wynik oznacza to samo w Hyundaiu, Nissanie i Renault.
Wariant jest rozpoznawany na podstawie odpowiedzi samego pojazdu, takich jak liczba ogniw lub zgłaszana pojemność, a rok modelowy służy wyłącznie do rozstrzygnięcia remisu. Jeśli wariantu nie da się ustalić, metody oparte na energii i pojemności nie są stosowane i zapisywane jest ostrzeżenie. Gdy wartość odniesienia dla nowego pakietu sama jest szacunkiem, informuje o tym ostrzeżenie.
7. Kontrole i ostrzeżenia
Oprócz SoH wynik obejmuje kontrole, które mogą ujawnić problemy ukryte za pojedynczym procentem. Każda kontrola jest wykonywana tylko wtedy, gdy pojazd dostarcza potrzebnych danych. Wyniki są pokazywane na certyfikacie i same w sobie nie zmieniają klasy.
- Rozrzut napięć ogniw: różnica między najwyższym a najniższym napięciem ogniwa. Powyżej 30 mV jest oznaczany do obserwacji, powyżej 50 mV jako zły. Akumulatory LFP mają płaską krzywą napięcia, dlatego ich rozrzut ocenia się tylko przy bardzo wysokim lub bardzo niskim stanie naładowania.
- Rozrzut temperatur: różnica między najwyższym a najniższym odczytem temperatury akumulatora. Powyżej 5 °C jest ostrzeżeniem, powyżej 8 °C jest oznaczany jako wysoki.
- Izolacja: rezystancja izolacji układu wysokiego napięcia w odniesieniu do jego napięcia. Poniżej 500 Ω/V jest ostrzeżeniem, poniżej 100 Ω/V wynikiem negatywnym, zgodnie z regulaminem EKG ONZ nr 100.
- Oznaki resetu BMS: zgłaszany SoH wyższy o ponad 5 punktów od wartości opartej na pojemności albo SoH bliski nowemu w samochodzie, którego energia rozładowana w całym okresie eksploatacji jest zbyt mała jak na jego przebieg. Oba przypadki mogą wynikać z resetu BMS lub wymiany pakietu.
8. Klasy
Klasa wynika wyłącznie z SoH zaokrąglonego do 0,1, z tymi samymi przedziałami dla wszystkich marek:
- A: 85% i więcej
- B: od 70% do 84,9%
- C: od 55% do 69,9%
- D: od 40% do 54,9%
- F: poniżej 40%
Klasy są wyprowadzane z wyniku i nigdy nie są przyznawane ręcznie.
9. Ponowne obliczenie na naszym serwerze
Aplikacja pokazuje wynik na miejscu, ale nie może ustalić wyniku na certyfikacie. Z każdym testem wysyła surowe dane, a nasz serwer uruchamia na nich ten sam kod dekodowania i punktacji. Certyfikat jest wydawany na podstawie wyniku i odczytów serwera. Jeśli wynik lub odczyty przesłane przez aplikację się nie zgadzają, certyfikat nie zostaje wydany.
Testy wykonane w trybie demo aplikacji używają danych syntetycznych i nigdy nie mogą stać się certyfikatami.
10. Ważność
Certyfikat jest ważny przez 6 miesięcy od daty wydania. Później nadal można go zweryfikować, ale jest oznaczony jako wygasły. Wystawca może unieważnić certyfikat, na przykład po pomyłce; strona weryfikacji pokazuje go wtedy jako unieważniony.
BattGrade również może unieważnić certyfikat, na przykład gdy został on wydany na podstawie fałszywych danych lub z naruszeniem naszego Regulaminu świadczenia usług.
11. Integralność i weryfikacja
Przy wydaniu certyfikatu obliczamy skrót SHA-256 kanonicznej postaci jego danych publicznych (pojazd, wynik, odczyty, skrót surowych danych i wystawca) i podpisujemy go kluczem ECDSA P-256. Dane klienta nie są częścią podpisanych danych.
Strona weryfikacji przy każdym otwarciu certyfikatu ponownie oblicza skrót z zapisanych danych i sprawdza podpis. Nasze klucze publiczne są opublikowane pod adresem /api/certificates/keys, więc każdy może niezależnie sprawdzić podpis.
Podpis dowodzi, że dane publiczne certyfikatu nie zmieniły się od jego wydania. Nie jest kwalifikowanym podpisem elektronicznym ani kwalifikowaną pieczęcią elektroniczną w rozumieniu unijnego rozporządzenia eIDAS (rozporządzenie (UE) nr 910/2014).
12. Czym BattGrade jest, a czym nie jest
Wynik na certyfikacie jest obliczany i podpisywany przez serwer BattGrade na podstawie surowych danych odczytanych z pojazdu. Nikt nie może go wpisać ani zmienić, ani rzeczoznawca, ani sprzedający, a certyfikat pokazuje, kto przeprowadził test.
BattGrade jest prywatną spółką. Nie jest organem publicznym ani akredytowanym laboratorium badawczym i nie jest stroną żadnej sprzedaży. Rzeczoznawcy są niezależnymi przedsiębiorcami, którzy korzystają z BattGrade do wydawania certyfikatów; BattGrade nie sprawdza ich kwalifikacji ani wprowadzanych przez nich numerów licencji.
13. Ograniczenia
Certyfikat jest użyteczny, ponieważ precyzyjnie określa, co zmierzył. Równie ważne jest, aby wiedzieć, czego nie pokazuje:
- Jest migawką danych odczytanych w dniu testu. Po tym dniu akumulator nadal się starzeje.
- Wynik zależy od wartości zgłaszanych przez system zarządzania akumulatorem. BattGrade nie może bezpośrednio zmierzyć ogniw i nie jest w stanie wykryć każdej manipulacji tymi wartościami.
- Nie jest przeprowadzany fizyczny test ładowania ani rozładowania. Metody oparte na energii i pojemności korzystają z szacunków zapisanych przez BMS.
- Każda kontrola jest wykonywana tylko wtedy, gdy pojazd udostępnia potrzebne do niej dane. Certyfikat bez wyniku danej kontroli nie mówi nic o tej kontroli.
- Niektóre wartości odniesienia dla nowych pakietów są szacunkami. Informuje o tym ostrzeżenie na certyfikacie.
- VIN jest odczytywany z pojazdu, gdy pojazd go podaje; w przeciwnym razie wpisuje go rzeczoznawca, a certyfikat to wskazuje. Stan licznika wprowadza rzeczoznawca.
14. Wersjonowanie
Każdy certyfikat opatrzony jest wersją algorytmu użytego do jego utworzenia. Gdy metodologia zmienia się w istotny sposób, publikujemy tutaj nową wersję i zachowujemy wersje wcześniejsze, aby każdy historyczny certyfikat zawsze można było zinterpretować zgodnie z regułami obowiązującymi w chwili jego wydania.