Menghitung SoC menggunakan metode OCV dan Coloumb-counting

Seberapa Penting SoC ?

SoC atau State of Charge adalah gambaran berapa banyak energi yang tersisa pada Baterai. Lebih mudahnya SoC ini sering kita jumpai pada Smartphone maupun laptop, yaitu persentase baterai yang biasanya dinyatakan dari 0 - 100 %.

Pentingnya SoC ini adalah untuk memberitahu kita kapan baterai harus dicharge dan kapan baterai sudah penuh. 

Ada 2 metode yang bisa digunakan untuk mengetahui nilai SoC dari suatu baterai, yaitu metode OCV dan metode coloumb-counting.

Metode OCV untuk mengukur SoC

Metode OCV atau  Open Circuit Voltage adalah suatu cara yang digunakan untuk mengetahui tingkat energi suatu baterai berdasarkan nilai voltase yang terukur pada baterai. Tetapi ada syarat khusus dalam melakukan pengukuran voltase atau tegangan baterai tersebut, yaitu baterai harus diukur dalam keadaan circuit terbuka atau lebih mudahnya tidak ada beban yang terhubung.

Mengukur SoC dari nilai OCV

Bagaimana ukuran voltase ini bisa menunjukkan nilai SoC?. Sebuah baterai memiliki karakterisitik tegangan kerja, atau tegangan minimum dan tegangan maksimum. Misal sebuah baterai memiliki tegangan kerja antara 3 - 4 Volt. 

Selisih antara nilai maksimum dan minimum adalah 1 volt. Jika kita ingin merepresentasikan nilai volt tersebut dalam 0 - 100%, Maka setiap persen-nya bernilai, 1volt/100 atau 10 miliVolt. Jadi, setiap tegangan baterai naik 10 miliVolt maka nilai SoC nya akan naik 1 %. begitu pula jika terjadi penurunan nilai tegangan. 

Kelebihan Metode OCV untuk mengukur SoC

Tidak memerlukan perhitungan kalkulasi lagi, sehingga lebih mudah dan efisien. Serta bisa digunakan untuk mengukur SoC baterai kapanpun meskipun pengukuran tegangan tidak dilakukan secara continue.

Kekurangan Metode OCV untuk mengukur SoC

Grafik Karakterisitik Tegangan Baterai NMC terhadap SoC

Metode OCV hanyak cocok digunakan untuk baterai dengan karakteristik tegangan yang linear seperti baterai NMC. Metode OCV ini kurang cocok untuk baterai dengan karakteristik tegangan eksponensial seperti baterai LFP.

Metode Coloumb-Counting untuk mengukur SoC

Metode coloumb-counting adalah sebuah metode untuk mengukur berapa energi yang keluar atau masuk pada baterai, melalui pengukuran arus yang keluar dan masuk. Coloum-counting bisa juga disebut sebagai perwujudan dari AH (Ampere Hour) tetapi dalam kurun waktu satu detik. Sederhananya 1 Ampere-hour = 3600 coloumb (Ampere-second).

Menghitung SoC dan SoH pada Baterai

Mengukur SoC dari nilai Coloumb-counting

Untuk mengukur SoC dari coloumb-counting, penting bagi kita untuk mengetahui kapastias dari suatu baterai terlebih dahulu. Misal, sebuah baterai memiliki kapasitas 1.8 Ah. Itu artinya baterai tersebut memiliki kapasitas dalam coloumb yaitu 6480 coloumb.

Untuk mengetahui nilai SoC baterai tersebut, maka perhitungannya adalah 

(nilai coloumb terukur / nilai coloumb maksimum) * 100%

Kelebihan metode Coloumb-counting untuk mengukur SoC 

• Pengukuran lebih akurat dan presisi, karena nilai energi setiap detiknya dapat terukur
• Dapat digunakan untuk mengukur baterai dengan karakteristik tegangan linear maupun eksponential.
  
  Grafik Karakteristik Tegangan Baterai LFP terhadap SoC

Kekurangan metode Coloumb-couunting unukt mengukur SoC

• Butuh nilai inisiasi untuk melakukan perhitungan SoC, karena metode ini tidak bisa digunakan secara tiba-tiba pada baterai. Atau minimal kita harus mengetahui baterai yang akan diukur dalam kondisi habis atau penuh.