Stappenplan State of Health Check e-voertuigen

Wanneer je een gebruikte smartphone koopt of verkoopt, dan wil je graag weten wat de maximale resterende batterijcapaciteit is. Voor gebruikte hybride of elektrische voertuigen is dat precies hetzelfde. Met dit stappenplan controleer je snel en effectief de State of Health van de batterij van een e-voertuig.

Fotobijschrift: Maximum batterijcapaciteit van een iPhone

Deze afbeelding komt je wellicht bekend voor. Bij een iPhone kan je gemakkelijk zien hoeveel restcapaciteit de batterij nog heeft. Maar wat is een goede waarde? En wanneer spreken we van een slechte waarde? Dat hangt onder meer af van de leeftijd en het aantal laadcycli van de batterij. Bij een sterk versleten batterij kun je ervoor kiezen de telefoon weg te doen of om de batterij te laten vervangen.

Maar hoe zit dat met de batterij van een hybride of elektrisch voertuig (e-voertuig)? Het batterijpakket van een e-voertuig is aanzienlijk duurder dan de batterij van een smartphone. Bovendien vervang je een batterijpakket niet zomaar even. De vraag is dan ook: hoe bepaal je of de batterij van een e-voertuig nog in goede staat verkeert? En hoe bied je klanten hier zekerheid over? In dit artikel leggen we dat stap voor stap uit.

State of Health uitgelegd

 Elke batterij slijt na verloop van tijd. Slijtage houdt in dat de batterij steeds minder energie kan opnemen. Minder energie opnemen betekent ook minder energie afgeven. In de praktijk vertaalt slijtage van het batterijpakket bij een e-voertuig zich in een kleinere elektrische actieradius.

Hoe werkt dit precies? Stel dat je een nieuwe benzine-auto koopt. Nieuw past er 50 liter brandstof in de tank. Na jaren van gebruik blijft de tank nog steeds 50 liter groot. Bij een e-voertuig fungeert de batterij als 'brandstoftank'. In tegenstelling tot een voertuig met verbrandingsmotor 'krimpt' deze tank naarmate de batterij ouder wordt. Een batterij die minder energie kan opslaan, betekent dat je minder ver kan rijden en vaker moet laden.

De resterende capaciteit van een batterij of accupakket wordt ook wel 'State of Health' genoemd. Je komt ook vaak de afkorting 'SoH' tegen. Wil je de werkelijke State of Health van een batterij bepalen, dan kun je deze het beste volledig ontladen en daarna volledig opladen. Zo meet je exact hoeveel energie er nog in de batterij kan worden opgeslagen. Later in dit artikel leggen we dit uitgebreider uit. Daarnaast laten we je twee alternatieve controlemethodes zien die minder tijd kosten. Alleen is de vraag: zijn die controlemethodes net zo betrouwbaar?

Maximale capaciteit en reservecapaciteit

Let op: van de batterij van een e-voertuig wordt normaalgesproken nooit de volledige capaciteit gebruikt. Een deel blijft bewust ongebruikt. Dit verlengt de levensduur van de batterij. De netto capaciteit is de daadwerkelijk beschikbare energieopslag die je in de praktijk kunt gebruiken. Het is belangrijk om deze netto capaciteit op te zoeken wanneer je de State of Health gaat bepalen.

State of Health bepalen

De conditie van de batterij speelt een grote rol bij de verkoop van gebruikte e-voertuigen. Kopers vragen zich vaak af hoelang de batterij nog betrouwbaar blijft. Niemand wil immers dat er kort na aanschaf van een e-voertuig een defect optreedt. Transparantie over de staat van de batterij is belangrijk. Voor de koper geeft dit zekerheid en vertrouwen. Voor de verkoper kan het juist een verkoopargument zijn. Door inzicht te geven in de State of Health van de batterij kan een verkoper aantonen dat het voertuig in goede conditie verkeert. Of dat er een realistische prijs wordt gevraagd wanneer sprake is van slijtage.

Verschillende methodes

Het heeft veel voordelen als je de State of Health van een batterij in de werkplaats kunt vaststellen. In dit artikel behandelen we drie manieren om dit te doen:

1. State of Health bepalen door middel van laden
    
2. State of Health bepalen door middel van uitlezen
    
3. State of health bepalen door middel van berekeningen op basis van ritgegevens uit de boordcomputer

State of Health bepalen door middel van laden

Fotobijschrift: Laden via een laadpaal

Het kwam al eerder in dit artikel aan bod. Het volledig opladen van een lege batterij is de meest nauwkeurige methode om de State of Health te bepalen. Kies je voor deze aanpak, dan is de kans groot dat je het voertuig oplaadt via een stopcontact of een laadpaal. Uit deze laadpunten komt AC (wisselstroom). In de HV-batterij kan alleen DC (gelijkstroom) worden opgeslagen.

In het voertuig wordt de wisselstroom eerst omgezet in gelijkstroom. Bij deze omzetting komt warmte vrij. Dat komt neer op energieverlies. Het aantal kWh dat tijdens het laden wordt geregistreerd, is inclusief ongeveer 10 procent laadverlies. Dit verlies bestaat voornamelijk uit de omzetting van AC naar DC. De meeste laadpalen tonen hoeveel kWh er geladen is. Is dat niet het geval, dan kun je een vermogensmeter tussen het stopcontact en de lader plaatsen.

Hoe kan je deze kennis gebruiken om de SoH van een batterij te bepalen? Een rekenvoorbeeld. Stel dat er 68 kWh geladen wordt, terwijl de batterij een netto capaciteit van 64 kWh heeft. Na aftrek van 10 procent laadverlies blijft er van de 68 kWh nog 61,2 kWh over die in de batterij terechtkomt. Het voertuig geeft vervolgens aan dat de batterij volgeladen is. Dit betekent dat er in werkelijkheid 61,2 kWh in een batterij van 64 kWh is geladen. Dat komt neer op een SoH van ongeveer 96 procent. Dat is een verlies van 4 procent capaciteit ten opzichte van een nieuwe batterij.

Hier volgt de berekening:  
Stap 1: 68 kWh geladen - 6,8 kWh laadverlies (10%) = 61,2 kWh netto geladen
Stap 2: 61,2 kWh / 64 kWh ≈ 96% State of Health

State of Health bepalen door middel van uitlezen

Een e-voertuig volledig opladen van helemaal leeg naar helemaal vol levert een nauwkeurige meting op. Het kan echter veel tijd kosten. Een snellere methode is het uitlezen van de State of Health met een diagnosetester. Veel e-voertuigen monitoren zelf de SoH van de batterij en steeds meer diagnosetools maken het mogelijk om deze waarde direct uit te lezen.

Een veelgehoorde misvatting is dat dit alleen met originele diagnosetesters van de voertuigfabrikant kan. Gelukkig klopt dit niet. Er zijn steeds meer universele diagnosetesters die de SoH van een e-voertuig betrouwbaar kunnen bepalen. Onder andere de Autel MaxiSys, de Launch X431 en de Bosch KTS beschikken over deze functionaliteit.

Bij het uitlezen van de SoH moet wel rekening worden gehouden met enkele valkuilen:
 

• De door de fabrikant of importeur gerapporteerde SoH-waarde kan worden gebruikt om te bepalen of een batterij in aanmerking komt voor garantie. De vraag is dan of het voertuig zelf zal aangeven dat de batterij slecht is.
   
• Bij gebruik van een universele diagnosetool is het vaak nodig om de oorspronkelijke batterijcapaciteit handmatig in te voeren. Veel e-voertuigen zijn leverbaar met meerdere batterijvarianten. Bijvoorbeeld een grote of een kleinere uitvoering. Door het invullen van de verkeerde capaciteit kunnen de meetresultaten sterk afwijken. Dit kan tot onjuiste conclusies over de SoH leiden.

Fotobijschrift: Screenshot SoH-bepaling met Bosch KTS

De bovenstaande meting is met de Bosch KTS uitgevoerd. De geteste BMW i3 komt uit 2013 en heeft nog een capaciteit van 81%. Een verlies van 19% ten opzichte van een nieuwe batterij.

Als jouw diagnosetool géén SoH-bepaling kan uitvoeren, dan is het gebruik van Remote Diagnostics wellicht een alternatief! Dan krijg je zelfs een batterijcertificaat met de gemeten SoH meegestuurd.

Afbeelding: SoH-rapport via Remote Diagnostics

State of Health bepalen op basis van de ritgegevens uit de boordcomputer

De twee vorige methodes om de SoH te bepalen hebben allebei hun beperkingen. Bij uitlezen blijft altijd de vraag hoe betrouwbaar de weergegeven waarde werkelijk is. Het bepalen van de SoH door volledig ontladen en opladen levert nauwkeurige resultaten op, maar kost veel tijd.

Er bestaat nog een derde mogelijkheid. Dat is het berekenen van de SoH aan de hand van gegevens uit de boordcomputer van het voertuig. Deze methode vraagt wat rekenwerk, maar geeft een goed beeld van de werkelijke batterijconditie.

Om dit te verduidelijken, leggen we het principe eerst uit aan de hand van een auto met een verbrandingsmotor. We gaan uit van een benzine-auto met een brandstoftank van 60 liter. Als je 600 km rijdt met een gemiddeld brandstofverbruik van 1:10 (1 liter benzine per 10 kilometer) dan verbruik je tijdens de rit 60 liter brandstof. Na de rit moet dan er opnieuw 60 liter brandstof in de tank passen.

Fotobijschrift: ritgegevens boordcomputer

Bij een e-voertuig kan je deze berekening op dezelfde manier uitvoeren. De afbeelding toont de boordcomputer van een Kia Niro uit 2022. Hier zien we dat er na het laden 221 km is afgelegd. De resterende actieradius is nog 233 km. In totaal kan het voertuig op deze lading dus 454 km afleggen.

Met een gemiddeld verbruik van 13,6 kWh per 100 km betekent dit dat er opgeteld 61,744 kWh wordt verbruikt over de volledige 454 km. Dat is in dit geval de beschikbare energie van volledig vol tot volledig leeg. Wanneer we dit afzetten tegen de theoretische netto capaciteit van de batterij (in dit voorbeeld is dat 64 kWh), dan komen we uit op een SoH van ongeveer 96 procent.

De berekening ziet er als volgt uit:

Stap 1: 221 km gereden + 233 km resterend = 454 km totaal
Stap 2: 454 km totaal met een verbruik van 13,6 kWh per 100 km = 61,744 kWh verbruikt
Stap 3: 61,744 kWh verbruikt / 64 kWh netto batterijcapaciteit ≈ 96% State of Health

Maak je gebruik van deze rekenmethode? Let dan goed op het volgende. De SoH-berekening wordt nauwkeuriger naarmate de batterij verder is leeggereden. Hoe minder resterende kilometers de boordcomputer aangeeft, hoe betrouwbaarder de berekende SoH.

Overzicht besproken meetmethodes

Eindconclusie en tips voor de werkplaats

Met behulp van dit artikel heeft geen enkele HV-batterij voor jou nog geheimen. Je hebt verschillende manieren gezien om de State of Health zelf te bepalen, in je eigen werkplaats en met of zonder speciaal gereedschap. Zo bied je klanten zekerheid over het meest kostbare onderdeel van hun e-voertuig.

Tips:

1. Doe deze check niet alleen bij in- en verkoop, maar ook tijdens regulier onderhoud. Zo voorkom je onaangename verrassingen voor jezelf en voor klanten.
2. Bepaal de bruikbare batterijcapaciteit door deze op te zoeken in de technische documentatie van de fabrikant.
3. Is er geen documentatie beschikbaar? Gebruik de informatie op
   www.ev-database.org.

Mocht de SoH ongunstig uitpakken:

1. Informeer naar de garantievoorwaarden van de fabrikant met betrekking tot het batterijpakket. De meeste fabrikanten garanderen na 8 jaar nog steeds een SoH van 80 procent.
2. Informeer naar de mogelijkheden voor verlengde batterijgarantie.
3. Is de SoH lager en daarmee het rijbereik beperkt? Diagnosticeer verder. Gaat het om normale slijtage of om een defect? Het oplossen van een defect is vaak goedkoper dan het vervangen van de complete batterij.

Doen jullie in de werkplaats zelf SoH-checks? Zo ja, hoe voeren jullie deze uit en wat zijn jullie ervaringen? Laat het ons weten in de reacties!

Koen Hermkes
Technisch trainer AutoNiveau