Ігнорування слабких акумуляторів: дослідники подовжують термін служби акумуляторів електромобілів

Зображення: ШІ | Albert Škegro

Нова архітектура акумуляторів може подовжити термін служби акумуляторів електромобілів за оптимальних умов більш ніж на 20 відсотків. Це показує дослідження під керівництвом шведського Університету технологій Чалмерс, яке було опубліковане у фаховому журналі Nature Communications. Досліджувана технологія дозволяє обійти проблеми слабких елементів акумулятора та краще використовувати залишкову ємність.

Акумуляторні батареї електромобілів складаються з численних взаємопов’язаних елементів, які старіють з різною швидкістю. У традиційних акумуляторних системах навіть один слабкий елемент може обмежити термін служби всієї батареї. Тому дослідники вивчали реконфігурувані акумуляторні батареї, електричні з’єднання яких можна змінювати за допомогою перемикачів та систем керування.

Модельні розрахунки показують, що індивідуальне керування кожним окремим елементом може подовжити термін служби акумулятора у певних високовольтних транспортних засобах на понад 20 відсотків. До них належать електроавтовантажівки та електромобілі з великою дальністю їзди. Однак це значення є теоретичною межею, оскільки на практиці, ймовірно, керуватимуть кількома елементами одночасно.

У одному з розрахункових прикладів вчені розглянули автомобільний акумулятор ємністю 80 кіловат-годин (кВт·г) та річною відстанню проїзду 12 000 кілометрів. Хоча для звичайного акумуляторного блоку припускалося його заміна через десять років, реконфігуруйований акумулятор досяг цього моменту лише приблизно через одинадцять років, тобто на приблизно 14 місяців пізніше. Через меншу старіння він також мав вищу залишкову вартість.

Ця технологія поки що не використовується у серійних автомобілях, але вже протестувалася у дослідницьких та промислових прототипах. Додаткова електроніка призводить до вищих початкових витрат, які, за словами дослідників, за багатьох реалістичних умов можна компенсувати довшим терміном служби та вищою залишковою вартістю. Найбільший потенціал науковці бачать у високовольтних автомобілях з великою дальністю їзди та великою кількістю елементів, підключених послідовно.

Нова архітектура також може зменшити витрати на виробництво акумуляторів. Оскільки будуть допускатися більші відмінності між окремими акумуляторами, поточні зусилля з їх перевірки та ретельної налаштування можуть знизитися. Крім того, більше комплектів акумуляторів після використання в електромобілях може бути використано знову, наприклад, як стаціонарні сховища енергії.

Також цікаво

Про автора

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

Інтеракція з читачами