Coulomb-telling (Engels: coulomb counting) is een methode om de laadtoestand van een batterij te bepalen door de in- en uitgaande stroom continu te meten en over tijd te integreren. Omdat een coulomb gelijkstaat aan een ampère gedurende een seconde, telt het systeem in feite alle ladingen die de batterij in- en uitgaan, en berekent zo hoeveel capaciteit er nog beschikbaar is.
Hoe coulomb-telling werkt
Het battery management system (BMS) meet de stroom via een shunt-weerstand of een hall-sensor en registreert deze met een vaste tijdsinterval. Door de gemeten stroom te vermenigvuldigen met het tijdsinterval en al deze waarden op te tellen, ontstaat de netto verplaatste lading, uitgedrukt in ampère-uur (zie ampère-uur (Ah)). Deze geladen en ontladen hoeveelheid wordt afgezet tegen de nominale capaciteit, waarna het BMS de actuele state of charge (SoC) als percentage weergeeft.
Voordelen en beperkingen
Coulomb-telling is nauwkeurig op de korte termijn en werkt onafhankelijk van de belasting, omdat het rechtstreeks de lading bijhoudt in plaats van de spanning te interpreteren. Bij lithium-batterijen, waarvan de spanningscurve over een groot bereik vlak verloopt, is dit een belangrijk voordeel: de spanning alleen geeft weinig informatie over de resterende capaciteit.
De methode kent echter een systematische beperking: kleine meetfouten in de stroommeting stapelen zich op (drift). Zonder correctie loopt de geschatte SoC daardoor geleidelijk uit de pas met de werkelijkheid. Ook coulombisch verlies, zelfontlading en temperatuurinvloeden dragen bij aan afwijkingen.
Kalibratie en combinatie met andere methoden
Om drift te compenseren wordt coulomb-telling in de praktijk gecombineerd met ijkpunten. Bij een volledig geladen of volledig ontladen batterij is de SoC precies bekend; op die momenten stelt het BMS de teller opnieuw op nul of honderd procent. Veel systemen combineren coulomb-telling met spanningsmetingen en modellen die de interne weerstand meewegen, zodat de sterke punten van beide methoden elkaar aanvullen. Ook informatie uit cell balancing en over de gezondheid van de cellen helpt de schatting nauwkeurig te houden gedurende de levensduur van de thuisbatterij.
Veelgestelde vragen
Wat is coulomb-telling in een thuisbatterij?
Coulomb-telling is een methode waarbij het BMS de in- en uitgaande stroom continu meet en over tijd optelt om te berekenen hoeveel lading er nog in de batterij zit. Zo bepaalt het systeem nauwkeurig de state of charge.
Waarom moet coulomb-telling worden gekalibreerd?
Kleine meetfouten in de stroommeting stapelen zich op, waardoor de geschatte laadtoestand geleidelijk afwijkt van de werkelijkheid (drift). Bij een vol of leeg batterijpack stelt het BMS de teller opnieuw in om deze fout te corrigeren.
