Ricercatori sviluppano sistema di allarme precoce per batterie di auto elettriche
Immagine: Audi (immagine simbolica)
Un team di ricerca internazionale che include l’Università cinese Tongji e l’Istituto Fraunhofer Heinrich-Hertz ha sviluppato un nuovo sistema di allarme precoce per le batterie agli ioni di litio. Lo studio unisce sensori termici a fibra ottica a un metodo di diagnosi a più fasi. L’obiettivo è rilevare in anticipo eventuali variazioni di temperatura critiche all’interno dei sistemi batteria dei veicoli elettrici, in modo più rapido rispetto ai tradizionali sistemi di gestione della batteria.
Il sistema di allarme precoce analizza non solo la temperatura assoluta, ma anche la sua velocità di variazione e l’entropia di Shannon della distribuzione delle temperature. Questa grandezza matematica descrive la distribuzione statistica dei valori di temperatura e viene utilizzata per rilevare pattern termici insoliti. Insieme a soglie di allarme dinamiche, questi diversi parametri permettono di individuare anomalie termiche prima che vengano raggiunti i valori limite tradizionali.
Negli esperimenti in laboratorio, il sistema ha ottenuto un vantaggio temporale massimo di 706 secondi, equivalenti a 11 minuti e 46 secondi, rispetto ai criteri di riferimento dei sistemi tradizionali di gestione delle batterie utilizzati nello studio. Nei test condotti in condizioni reali di funzionamento del veicolo, il vantaggio massimo è stato di 554 secondi, ovvero 9 minuti e 14 secondi.
Lo sviluppo mira a rilevare precocemente eventuali anomalie che possano indicare un rischio aumentato di cosiddetto surriscaldamento termico. In tali casi, le celle della batteria possono riscaldarsi notevolmente a causa di reazioni chimiche incontrollate. Un rilevamento più tempestivo potrebbe dare al sistema di gestione della batteria più tempo per attivare misure di protezione adeguate. Tuttavia, la ricerca non ha dimostrato se ciò consenta effettivamente di prevenire gli incendi delle batterie.
Nel lavoro di ricerca hanno partecipato scienziati dell’Università Tongji di Shanghai e dell’Istituto Fraunhofer Heinrich-Hertz di Goslar. Il metodo si trova ancora nello stadio di ricerca. Per un utilizzo su larga scala sarebbe necessario esaminare, tra le altre cose, la durata a lungo termine dei sensori, la loro integrazione in diverse configurazioni di batterie e i costi aggiuntivi. Non sono stati indicati piani concreti per il loro utilizzo in veicoli di serie.
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Sull’autore
Thomas Langenbucher è un esperto di mobilità elettrica con esperienze lavorative nell’industria automobilistica e nel settore finanziario. Dal 2011 scrive su ecomento.de di auto elettriche, tecnologie sostenibili e soluzioni per la mobilità. Scopri di più.
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