Mercedes хочет переосмыслить батареи электромобилей с помощью этой умной новой технологии

Компания Mercedes-Benz разрабатывает новую технологию, которая может изменить принципы работы аккумуляторов электромобилей в будущем.

Устройство Power Converter позволяет управлять отдельными элементами или группами элементов, что потенциально может увеличить срок службы аккумуляторной батареи.

Оно также обеспечивает возможность использования различных химических составов элементов и разных напряжений внутри одной и той же батареи.

Mercedes-Benz стремится изменить подход к работе высоковольтных аккумуляторов электромобилей. Её новый Power Converter, который все ещё находится на стадии разработки, позволяет контролировать процессы зарядки и разрядки отдельных элементов внутри аккумулятора, что существенно отличается от способа работы подавляющего большинства современных аккумуляторов электромобилей.

На протяжении десятилетий аккумуляторы тяговых устройств состояли из тысяч отдельных элементов, сгруппированных в группы или модули. «Мозг» автомобиля может контролировать напряжение каждого элемента или модуля, но при зарядке или разрядке все они обрабатываются одинаково. Требуется ли электродвигателю 100 киловатт? Весь блок выдает 100 кВт. Зарядка на 150 кВт? Все элементы обрабатываются одинаково.

Mercedes-Benz Power Converter

Фото: Mercedes-Benz

Благодаря новой технологии Mercedes каждый элемент аккумуляторной батареи можно не только отслеживать, но и управлять с помощью программируемого микропереводчика. В теории этот подход имеет множество преимуществ: увеличение срока службы аккумулятора автомобиля, возможность использования элементов с разной химической структурой в одной батарее, а также отсутствие громоздких блоков электроники для преобразования переменного и постоянного тока.

Давайте сначала рассмотрим вопрос срока службы. Когда аккумулятор электромобиля выходит из строя, это обычно происходит из-за того, что один или несколько элементов батареи больше не могут поддерживать ту же напряженность, что и их соседи. На экране появляется тревожное сообщение об ошибке, и дилер или сервисный центр рекомендуют заменить всю батарею, что стоит дорого, если срок гарантии уже истек.

Благодаря новому подходу Mercedes-Benz, если ячейка больше не может поддерживать необходимое напряжение, её можно просто отключить с помощью микро-преобразователя. Конечно, емкость аккумулятора немного снижается, но автомобиль будет работать как раньше.

Больше нет громоздких компонентов

Благодаря использованию нескольких преобразователей параллельно система может регулировать поток энергии отдельных ячеек или групп ячеек, исключая необходимость в одном большом преобразователе. Более того, если в одном блоке объединены ячейки с разным химическим составом или сроком службы, микро-преобразователи могут обеспечить их правильную зарядку, пусть и с разными уровнями мощности. То же самое касается выходного высоковольтного сигнала, который больше не будет зависеть от количества ячеек, соединённых последовательно, а от преобразователей и их программного управления.

Эта технология также позволяет применять более модульный подход к использованию аккумулятора. Например, если аккумулятор большой емкости не используется на полную мощность большую часть времени — скажем, владелец проезжает всего 50 миль в день — «мозг» автомобиля может перевести часть батареи в режим ожидания, поддерживая ячейки в подходящем состоянии для их сохранности. Затем, когда планируется дальняя поездка, компьютер может разблокировать полную емкость аккумулятора.

Что вы думаете?

Двунаправленная зарядка встроена в преобразователь питания. Это означает, что преобразование переменного и постоянного тока, а также двунаправленная зарядка осуществляются непосредственно микропреобразователями, что позволяет более точно контролировать использование аккумулятора.

Компания Mercedes-Benz заявила, что новая технология способна увеличить дальность езды и эффективность будущих гибридных моделей, однако существует один серьезный недостаток, который компания умышленно не упомянула. Благодаря наличию тысяч микро-преобразователей внутри батарейного блока неизбежно возникает риск отказа тысяч компонентов. Однако при правильной реализации это может привести к новому уровню модульности и возможности тонкой настройки аккумуляторов электромобилей.

Дополнительная информация о технологиях батарей