Дослідники розробляють систему раннього попередження для акумуляторів електромобілів

Зображення: Audi (символічне зображення)

Міжнародна дослідницька команда за участю китайського університету Тонгцзі та інституту Фраунгофера Генріха Герца розробила нову систему раннього попередження для літій-іонних акумуляторів. У дослідженні поєднуються волоконно-оптичні датчики температури з багатоетапною процедурою діагностики. Метою є раннє виявлення критичних змін температури в системах акумуляторів електромобілів раніше, ніж це можливо за допомогою традиційних систем керування акумуляторами.

За словами вчених, особливість полягає у значно вищій просторовій роздільній здатності моніторингу температури. Хоча у дослідженні використовувалася традиційна система вимірювань, яка передбачала 32 точки вимірювання температури, інтегровані оптичні сенсори дозволили проводити вимірювання у 540 точках. Це дозволяє більш точно визначати локальні різниці температур усередині пакета акумуляторів. При цьому оптичним волокнам не потрібен окремий електричний сенсорний кабель для кожної точки вимірювання.

Система раннього попередження аналізує не лише абсолютну температуру, а й швидкість її зміни, а також так звану ентропію Шеннона розподілу температур. Ця математична величина описує статистичний розподіл значень температури та використовується для виявлення незвичайних термічних закономірностей. Разом із динамічними порогами попередження ці різні показники мають допомогти виявити термічні аномалії ще до досягнення традиційних значень порогу.

У лабораторних випробуваннях система досягла максимальної часової переваги у 706 секунд, що еквівалентно 11 хвилинам 46 секундам, порівняно з базовими критеріями традиційних систем керування акумуляторами, використаними у дослідженні. Під час тестів у реальних умовах експлуатації автомобіля максимальна перевага становила 554 секунди, тобто 9 хвилин 14 секунд.

Ця система має на меті раннє виявлення ознак, які можуть свідчити про підвищений ризик так званого термічного вибуху. При цьому акумуляторні елементи можуть сильно нагріватися через неконтрольовані хімічні реакції. Раннє виявлення могло б дати системі керування акумулятором додатковий час для вжиття належних заходів захисту. Однак у ході дослідження не було доведено, чи справді це дозволяє запобігти пожежам у акумуляторах.

У дослідницькій роботі брали участь вчені з Університету Тонгцзі в Шанхаї та Інституту Фраунгофера Генріха Герца в Госларі. Цей метод знаходиться на стадії досліджень. Для масового використання необхідно дослідити, зокрема, тривалу стабільність датчиків, їх інтеграцію в різні конструкції акумуляторів та додаткові витрати. Конкретних планів щодо використання в серійних автомобілях не названо.

Також цікаво

Про автора

Томас Лангенбухер — експерт з електромобільності, який має досвід роботи в автомобільній промисловості та фінансовому секторі. З 2011 року він пише на сайті ecomento.de про електромобілі, стали технології та рішення в галузі мобільності. Дізнайтеся більше.

Інтеракція з читачами